JDK1.5新特性,基础类库篇,集合框架(Collections)

集合框架在JDK1.5中增强特性如下:

一. 新语言特性的增强

  1. 泛型(Generics)- 增加了集合框架在编译时段的元素类型检查,节省了遍历元素时类型转换代码量。
  2. For-Loop循环(Enhanced for loop)- 节省了遍历集合中显式iterators的调用。
  3. 自动装箱/拆箱(Autoboxing/unboxing)- 自动将基本类型及其包装类之间进行互相转换。

更多阅读:JDK1.5新特性,语言篇

二. 增加了三个新的接口

  1. Queue - 队列接口,除了基本的集合操作外,它还提供了额外的插入、提取和检查操作。Queue使用时要尽量避免Collection的add()和remove()方法,而是要使用offer()来加入元素,使用poll()来获取并移出元素。它们的优点是通过返回值可以判断成功与否,add()和remove()方法在失败的时候会抛出异常。
  2. BlockingQueue - 阻塞队列,从Queue接口扩展而来,如果BlockQueue是空的,从BlockingQueue获取元素的操作将会被阻塞,直到BlockingQueue进入元素才会被唤醒。同样,如果BlockingQueue是满的,任何试图往里存储元素的操作也会被阻塞,直到BlockingQueue里有空间才会被唤醒继续操作。
    特点:BlockingQueue不接受null元素;可以限定容量;主要用于生产者-使用者队列;它是线程安全的;类属于新加的包:java.util.concurrent
  3. ConcurrentMap - 并发映射,从Map接口扩展而来,支持原子putIfAbsent, remove, replace方法。
    特点:它是高性能的,相比Collections.synchronizedMap;它是线程安全的;类属于新加的包:java.util.concurrent

更多阅读:Java:集合篇,Collection接口框架图

三. 增加二个Queue的实现类,改型一个类以实现Queue接口,增加一Queue抽象实现类

  1. PriorityQueue - 一个用堆结构实现的无界优先级队列。
  2. ConcurrentLinkedQueue - 一个用链表实现的线程安全的FIFO无界队列。 (类属于新加的包:java.util.concurrent)
  3. LinkedList - Queue接口的一个改型实现;当作为Queue接口来访问时,LinkedList可作为一个FIFO队列来使用。
  4. AbstractQueue - 一个Queue实现的框架。

更多阅读:Java:集合篇,Collection接口框架图

四. 提供了五个实现BlockingQueue接口的类,类属于新加的包:java.util.concurrent

  1. LinkedBlockingQueue - 一个用链表实现的无界阻塞队列,按 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。
  2. ArrayBlockingQueue - 一个由数组实现的有界阻塞队列。按 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。
  3. PriorityBlockingQueue - 一个用堆实现的无界阻塞队列,它使用与类 PriorityQueue 相同的顺序规则,并且提供了阻塞检索的操作。
  4. DelayQueue - 一个用堆实现的无界阻塞队列,只有在延迟期满时才能从中提取元素。
  5. SynchronousQueue - 一个简单的阻塞队列,其中每个 put 必须等待一个 take。

更多阅读:BlockingQueue接口

五. 提供了ConcurrentMap接口及ConcurrentHashMap实现类

ConcurrentHashMap - 一个高并发、高性能,用哈希列实现ConcurrentMap接口的类。 读取的时候永不上锁,允许用户选择写入并发的级别。它趋向于作为Hashtable的替代:它支持所有Hashtable的方法。

更多阅读:Java:concurrent包下面的Map接口框架图(ConcurrentMap接口、ConcurrentHashMap实现类)

六. 提供了特殊用途的List和Set实现:读操作极大的多于写操作的情况;迭代(iteration)不能被保证同步

  1. CopyOnWriteArrayList - 数组实现的List。其中所有可变操作(比如:add、set、remove)都是通过对基础数组进行一次新的复制来实现的。不需要同步,即使是迭代(iteration)过程中,因为此数组在迭代器的生存期内绝不会更改,因此不可能发生冲突,并且迭代器保证不会抛出 ConcurrentModificationException自创建迭代器以后,迭代器就不会反映列表的添加、移除或者更改。此种实现非常合适于事件处理器模型(event-handler lists):更改极少,遍历频率高且可能耗时。
  2. CopyOnWriteArraySet - copy-on-write数组实现的Set。 此类实现与CopyOnWriteArrayList类似。 不像其它多数Set实现,add、 remove、contains方法的耗时取决于set的大小。此种实现非常适合于维护事件处理模型(event-handler lists)且防止重复的情况。

更多阅读:CopyOnWriteArraySet类CopyOnWriteArrayList类

七. 为枚举类提供了Set和Map实现

  1. EnumSet - 一个用位向量(bit-vector)实现的非常紧凑高效的枚举类型Set实现。枚举 set 中所有键都必须来自单个枚举类型。
  2. EnumMap - 一个用数组实现的高效Map实现。枚举映射中所有键都必须来自单个枚举类型。

更多阅读:EnumSet类EnumMap类

八. 为泛型集合提供了一个包装方法,以动态检查向集合中插入的元素是否符合规定

Collections.checkedCollection - 返回指定 collection 的一个动态类型安全视图。试图插入一个错误类型的元素将导致立即抛出一个 ClassCastException。假设在生成动态类型安全视图之前,collection 不包含任何类型不正确的元素,并且对该 collection 的所有后续访问都通过该视图进行,则可以保证 此 collection 不包含类型不正确的元素。

应用场景:动态类型安全视图的另一个用途是调试。假设某个程序运行失败,抛出一个 ClassCastException,这指示一个类型不正确的元素被放入已参数化 collection 中。不幸的是,该异常可以发生在插入错误元素之后的任何时间,因此,这通常只能提供很少或无法提供任何关于问题真正来源的信息。如果问题是可再现的,那么可以暂时修改程序,使用一个动态类型安全视图来包装该 collection,通过这种方式可快速确定问题的来源。例如,以下声明: 

     Collection<String> c = new HashSet<String>();

可以暂时用下面的声明代替: 

     Collection<String> c = Collections.checkedCollection(new HashSet<String>(), String.class);

再次运行程序会造成它在将类型不正确的元素插入 collection 的地方失败,从而清楚地识别问题的来源。一旦问题得以解决,就可以将修改后的声明转换回原来的声明。

九. Collections工具类新加如下方法:

  1. frequency(Collection<?> c, Object o) - 返回指定 collection 中等于指定对象的元素数。
  2. disjoint(Collection<?> c1, Collection<?> c2) - 如果两个指定 collection 中没有相同的元素,则返回 true
  3. addAll(Collection<? super T> c, T... a) - 一种方便的方式,将所有指定元素添加到指定 collection 中。示范:
    Collections.addAll(flavors, "Peaches 'n Plutonium", "Rocky Racoon");
  4. Comparator<T> reverseOrder(Comparator<T> cmp) - 返回一个比较器,它强行反转指定比较器的顺序。如果指定比较器为 null,则此方法等同于 reverseOrder()(换句话说,它返回一个比较器,该比较器将强行反转实现 Comparable 接口那些对象 collection 上的自然顺序)。

更多阅读:Java:集合篇,Collections工具类用法

十. Arrays工具类新方法:

为hashCode、toString、equals三个方法的各种版本提供了嵌套(或“多维)支持。示范:

    @Test
    public void testPrint() {
        final int ARRAY_SIZE = 10;
        int[] array = new int[ARRAY_SIZE];
        
        for(int i=0; i<ARRAY_SIZE;i++) 
            array[i] = i;

System.out.println(Arrays.toString(array)); } @Test
public void testPrintNest() { final int ARRAY_SIZE = 3; int[][] array = new int[ARRAY_SIZE][ARRAY_SIZE]; for(int i=0; i<ARRAY_SIZE;i++) for(int j=0; j<ARRAY_SIZE; j++) array[i][j] = i+j;
System.out.println(Arrays.deepToString(array)); }

输出:

[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
[[0, 1, 2], [1, 2, 3], [2, 3, 4]]

十一. Boolean类型改型为实现Comparable接口 

 

本文参考:http://docs.oracle.com/javase/1.5.0/docs/guide/collections/changes5.html

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