以下的内容来自https://blog.csdn.net/pacosonswjtu/article/details/50333509,同样是来自 core java volume 1,所以我就转过来,再次熟悉一遍,也方便以后的查看和学习。
(一)集合数据结构回顾
基本 | 类型 | 实现接口 | 说明 |
---|---|---|---|
List | 链表LinkedList | Deque,List,Queue | 通过存放前后结点的引用,实现双向链表 |
数组列表ArrayList | List,RandomAccess | 数据传入动态数组中,自动扩充数组大小 | |
Set | 散列集HashSet | Set | 哈希法存储数据,无序但查找时效率高 |
树集TreeSet | NavigableSet,Set,SortedSet | 按照一定方法排序,输出有顺序的集合 | |
Queue | 优先级队列PriorityQueue | Queue | 按照堆排序的方法排序的队列树 |
双端队列ArrayDeque | Deque, Queue | 可以在两端添加和删除,不能操作中间的队列 | |
Map | 散列表HashMap | Map | 用哈希法存放的,键值映射的表 |
树表TreeMap | Map,NavigableMap,SortedMap | 将键按照一定方法排序的表 | |
注:前六种(不包括Map)都实现了Collection和Iterator接口,因为篇幅限制没有写出。 |
1.1)通过使用视图可以获得其他的实现了集合接口和映射表接口的对象;
- 1.1.1)视图定义:映射表类的keySet方法就是这样一个荔枝;keySet 方法返回一个实现了Set接口的类对象, 这个类的方法对原映射表进行操作, 这种集合称为视图;
1.2)集合框架中的遗留类图概览
1.3)轻量级集包装器
- 1.3.1)Arrays类的静态方法asList 将返回一个包装了普通 java 数组的List 包装器。 这个方法可以将数组传递给一个期望得到列表或集合变元的方法, 例如:
Card[] cardDeck = new Card[25];
List<Card> cardList = Arrays.asList(cardDeck); (数组转List视图对象)
对以上代码的分析(Analysis):
- A1)返回的对象不是 ArrayList。 它是一个视图对象, 带有访问底层数组的get和set方法;而改变该数组大小的所有方法(与迭代器相关的add 和 remove方法) 都会抛出一个UnsupportedOperationException 异常;
- A2)asList方法: 它已经被声明为一个具有可变参数的方法, 除了可以传递一个数组外, 还可以将各个元素直接传递给这个方法:
List<String> names = Arrays.asList<"a", "b", "c">;
//(1)该方法不适用于基本数据类型(byte,short,int,long,float,double,boolean)
//(2)该方法将数组与列表链接起来,当更新其中之一时,另一个自动更新
//(3)不支持add和remove方法
- A3)以上这个方法调用 Collections.nCopies(n , anObject) : 将返回一个实现了 List接口的不可修改对象, 并给人一种包含n个元素, 每个元素都是 Object的 错觉;
- 1.3.2)看个荔枝:(干货——创建了 100个 DEFAULT, 由于字符串对象只存储了一次, 所以付出的存储代价很小, 这是视图技术的一种巧妙的应用)
List<String> settings = Collections.nCopies(100, "DEFAULT");
干货问题:(如何区分 Collection 和 Collections)
Anotation) Collections 类包含很多实用方法, 这些方法的参数和返回值都是集合。 不要将 Collection接口 和 Collections 包装类 混淆起来了;
1.3.3)调用以下代码: Collections.singleton(anObject); 则返回一个视图对象。 这个对象实现了Set 接口。 返回的对象实现了一个不可修改的单元素集, 而不需要付出建立数据结构的 开销。 singletonList 和 singletonMap 方法类似;
1.4) 子范围
1.4.1)可以为很多集合建立子范围视图;
如, List g2 = staff.subList(10,20); 从列表staff 中取出 第10个~第19个元素;(第一个 索引包含在内,第二个索引不包含在内)- 1.4.2)可以将任何操作应用到子范围, 并且能够自动地反应整个列表的情况;
如, g2.clear(); 现在, 元素自动地从 staff 列表中清除了,并且g2 为空; 1.4.3)对于有序集合映射表, 可以使用 排序顺序而不是元素位置建立子范围。
1.4.3.1)SortedSet 接口说明了3个方法:
SortedSet<E> subSet(E from ,E to)
SortedSet<E> headSet(E to)
SortedSet<E> tailSet(E from)
- 以上方法将返回 大于等于from 小于to的所有元素子集;
- 1.4.3.2)有序映射表有类似方法:
SortedSet<E> subMap(E from ,E to)
SortedSet<E> headMap(E to)
SortedSet<E> tailMap(E from)
- 返回映射表视图, 该映射表包含键落在指定范围内的所有元素;
- 1.4.4) java SE6 引入的 NavigableSet 接口 赋予子范围操作更多 的控制能力。 可以指定是否包括边界:
NabigableSet<E> subSet(E from, boolean fromInclusive, E to, boolean toInclusive);
NabigableSet<E> headSet(E to, boolean toInclusive);
NabigableSet<E> tailSet(E from, boolean fromInclusive);
1.5)不可修改视图
- Collections 还有几个方法, 用于产生集合的不可修改视图。 这些视图对现有集合增加了一个运行时的检查。 如果发现试图对集合进行修改, 就抛出一个异常, 同时这个集合将保持未修改状态;
(再次提醒:注意区分 Collection 和 Collections) - 1.5.1)可以使用下列6种方法获得不可修改视图:
Collections.unmodifiableCollection
Collections.unmodifiableList
Collections.unmodifiableSet
Collections.unmodifiableSortedSet
Collections.unmodifiableMap
Collections.unmodifiableSortedMap
每个方法都定义于一个接口。如, Collections.unmodifiableList 与 ArrayList、LinkedList 或者任何实现了 List接口的其他类一起协同工作;
1.5.1荔枝):
List<String> staff = new LinkedList<>();
lookAt(Collections.unmodifiableList(staff)); // 返回一个不可修改视图, 传递给 loopAt方法;
- Collections.unmodifiableList 方法返回一个实现List接口的类对象。当然,lookAt方法 可以调用 List 接口中的所有方法, 而不只是访问器。但是所有的更改器方法,已经被重新定义为 抛出一个 UnsuportedOperationException 异常,而不是 将调用传递给底层集合;
- 1.5.2)不可修改视图并不是 集合本身不可修改 (干货——只是无法通过其投影出的视图修改原始集合)。 仍然可以通过集合的原始引用对集合进行修改。并且仍然可以让集合的元素调用更改方法;
- 1.5.3)由于视图只是包装了 接口而不是 实际的集合对象, 所以只能访问 接口中定义的方法; 如, LinkedList 类有一些非常方便的方法, addFirst 和 addLast , 它们都不是 List接口的方法,不能通过修改视图进行访问;
Warning)
- W1) unmodifiableCollection 方法将返回一个集合, 它的equals 方法不调用底层集合的equals 方法; 相反,它继承了 Object 类的 equals 方法, 该方法只是检测两个对象是否是同一个对象;
- W2)如果将 集 或 列表转换成集合, 就再也无法检测其内容是否相同了, 视图就是以这种方式运行的, 因为内容是否相等的检测在分层结构的这一层上没有定义妥当;
- W3)视图将以同样的方式处理 hashCode 方法;
1.6)同步视图
- 1.6.1)如果由多个线程访问集合,就必须确保集不会被意外破坏, 类库的设计者使用视图及直接来确保常规集合的线程安全。
- 1.6.2)例如, Collections 类的 静态 synchronizedMap 方法将任何一个映射表转换成具有同步访问方法的 Map:
Map<String, Employee> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Employee>());
1.7)检查视图
- 1.7.1)出现的问题:
ArrayList<String> strings = new ArrayList<>();
ArrayList rawList = strings;
rawList.add(new Date());//
这个错误的 add 命令在运行时检测不到。 相反,只有在 调用 get方法, 并将其 转换为 String 时,这个类才会抛出一个异常;
1.7.2)解决方法:检查视图可以探测到这类问题。下面定义了一个安全列表:
List safeString = Collections.checkedList(strings, String.class);
视图的add 方法将检测 插入的对象是否属于给定的类。 如果不属于给定的类, 就立即抛出一个 ClassCastException。 这样做的好处是错误可以在正确的位置得以报告:
ArrayList rawList = safeString;
rawList.add(new Date()); // checked list chrows a ClassCastException
Warning)
- W1)被检测视图受限于 虚拟机可以运行的运行时检查。例如, 对于ArrayList