Java Collcetion容器

容器持有对象

1、Java容器类库的用途是“保存对象”，并将其划分为两个不同的概念：

（1）Collection：一个独立元素的序列，这些元素都服从一条或多条规则；

     Collection是描述所有有序容器的共性的根接口，java.util.AbstractCollection类提供了Collection的默认实现；

（2）Map：一组成对的“键值对”对象，允许使用键来查找值；

     映射表允许使用另一个对象来查找某个对象，因此也被成为“关联数组”或“字典”；

2、添加一组元素

（1）Collection.addAll( )成员方法，使用Arrays.asList( )初始化序列；

（2）Collections.add(new Collection(),...)静态方法；

※Collection的构造器可以接受另一个Collection，用它来将自身初始化，可以使用Arrays.asList（）来为这个构造器产生输入；

    但是Collection.addAll（）方法运行的速度更快；

Collection collection = new ArrayList(Arrays.asList(1,2,3,4));

Integer[] moreInts = {5,6,7,8};

①collection.addAll(Arrays.asList(5,6,7,8));

 collection.addAll(moreInts);

②Collections.addAll(collection,Arrays.asList(5,6,7,8));

 Collections.addAll(collection,moreInts);

3、容器的打印

Java的容器类都实现了toString()方法，可以直接打印容器对象；

System.out.println(new ArrayList(Arrays.asList(1,2,3,4)));

4、迭代器

（1）迭代器（一种设计模式）：是一个对象，其工作时遍历并选择序列中的对象，而客户端程序员不必知道该序列的底层结构；

（2）迭代器通常是轻量级对象，创建它的代价小；

（3）Java的迭代器基类为 Iterator，只能单向移动；

     ①使用 Collection.iterator()成员方法获取该Collection的Iterator对象；

     ② Iterator.next（）成员方法 获取序列的下一个元素；

     ③ Iteraor.hasNext（）成员方法 检查序列中是否还有元素；

     ④ Iterator.remove（）成员方法 将迭代器新近返回的元素删除；

5、Foreach和迭代器

（1）Foreach也可以用于任何Collection对象，在Java SE5引入了Iterator接口，该接口包含一个能够产生Iterator的iterator（）方法，Collection都实现了Iterable接口， Iterable接口被Foreach用来在序列中移动；

Colleaction cs = new LinkedList();

Collection.addAll(cs,"Take the long way home".split(" "));

for(String element : cs ){

     System.out.println(element);

}

（2）任何实现iterable接口的类，都可以使用Foreach语句；

6、Collection

（1）List：线性表

①ArrayList：顺序表类

②LinkedList：链表类

（2）Set：规则集

Set具有和Collaction完全一样的接口，因此没有其他额外的功能；

①HashSet：使用散列；

②TreeSet：使用红黑树；

③LinkedHashSet：使用散列，使用链表维护元素的插入顺序；

（3）Stack：栈

LinkedList能够实现栈的所有功能；

（4）Queue：队列

      PriorityQueue：优先队列

LinkedList提供方法一支持队列的行为，实现类Queue接口，可以用作Queue的一种实现；

thinking in java

Collection的接口实现

1、在java.Collection中只有4种类型的容器： List、Queue、Map、Set，但是每种接口都有不止一个版本的实现，每种不同的版本都有自己有优缺点；

2、可选操作：

（1） 执行各类不同的添加和移除方法在Collection接口中都是可选操作，这意味着实现类并不需要为这些方法都提供功能定义；

（2）将方法定义为可选的的原因为： 防止在设计中出现接口爆炸的情况；

（3）未获取支持的操作：可以实现Java容器类库的一个重要目标：容器易学易用，未支持的操作可以延迟到需要时再实现；

（4）可以未支持操作中的方法中抛出异常： UnsupportedOperationException（这会在实现不支持接口时引起）；

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Collection的功能方法

1、List的功能方法

List的基本行为：调用add（）添加对象，调用get（）一次取出一个元素，调用iterator（）获取用于该序列的Iterator；

2、Set和储存顺序

（1）在没有其他的限制下，应该默认选择HashSet，因为它对速度进行优化；

（2）当将对象放入散列储存和树型储存的Set时，该对象都应该实现 equals方法；

（3）当将对象储存在散列储存HashSet、LinkedHashSet中时，该对象还要实现 hashCode方法；

（4）SortedSet

     ①可以使其中的元素保证处于排序状态，元素要实现Comparable接口，TreeSet是它的一种实现；

     ②常用额外功能：

     Comparator comparator()：返回比较器

      Object first():

      Object last():

      SortedSet headSet（E toElement）:返回Set < toElement 的元素；

     SortedSet subSet(E fromElement，E toElement)：返回 formElement<= Set

     SortedSet tailSet(E formElement)：返回 formElement<= Set;

3、Queue队列

（1）除了并发应用，Java SE5中仅有的2个实现为： LinkedList 和 PriorityQueue；

     PriorityQueue的元素要实现 Comparable接口；

（2）Queue的基本行为：offer（T）入列，peek（）出列（不删除元素），poll（）出列（删除元素）；

4、Map映射表（关联数组）

（1）标准Java类库中包括Map的几种基本实现

（2）在没有其他限制的情况下，应该默认选择HashMap，因为它对速度进行了优化，使用散列储存key；

（3）Map中的键的实现要求和相应的Set一样；

     任何键都要实现equals方法；

     键被用于散列Map，要实现 hashCode方法；

     键被用于TreeMap，要实现 Comparable接口；

（4）SortedMap:

     ①TreeMap目前是SortedMap的唯一实现，可以确保键处于排序状态；

     ②常用方法：

     K firstKey()

     K lastKey()

     SortedMap subMap(K formKey,K toKey)：return formKey<= key < toKey;

     SortedMap headMap(K toKey)：return key

     SortedMap tailMap(L formKey)：return key>=formKey;

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17.3 Collections中的实用方法

1、在 java.util.Collections中含有大量实用性极强的静态方法：

2、设定Collection为不可修改

Collection unmodifiableCollection(Collection c)：返回Collection的只读版本；

Linked unmodifiableLinkedList(LinkedList list) ：返回LinkedList的只读版本；

3、对Collection进行线程同步控制

Collection sychronizedCollection(Collection c)：返回Collorction的线程同步版本；

HashMap sychronizedHahsMap(HashMap map)：返回HashMap的线程同步版本；

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17.5 持有引用

1、对象为 可获得（reachable），是指对象可以在程序中的某处找到；

     如果一个对象是可获得的，那么垃圾回收器就不可以释放它；

2、 java.lang.ref包中的 Reference对象允许既持有对它的引用，同时在内存消耗殆尽的时候又允许释放该对象；

3、Reference对象作为使用者和普通对象之间的代理， 一定不能允许有普通引用指向该对象；

4、Reference抽象类有3个具体实现：（按可获得性从更高到低）

（1）SoftReference：实现内存敏感的告诉缓存；

（2）WeakReference：实现“映射规范”；

（3）PhantomReference：用于调度回收前的清理工作，它比Java终止机制更加灵活；

※SoftReference、WeakReference可以考虑放入 ReferenceQueue（用作回收前清理的工具）；

    PhantomReference必须依赖 ReferenceQueue;

（4）示例代码：

static ReferenceQueue rqueue = new ReferenceQueue();

SoftReference s = new SoftReference(new T(), rqueue);

WeakReference w = new WeakReference(new T(), rqueue);

//Reference:引用队列，当检测到可达性发生变化时，垃圾回收器会将已注册的对象添加到此队列中；

5、WeakHashMap

（1）WeakHashMap用来保存WeakReference键，它使规范映射更加易用；

（2）在这种映射里，每个值只保存一份实例以节省储存空间，当程序需要改值时，便在映射中查询现有对象，然后使用它（而不是重新创建）；

（3）这是一种节约内存的技术， WeakHashMap允许垃圾回收器自动清理键和值，允许清理元素的触发条件是：不在需要次键了；

（4）构建方式，用法同一般的Map类

WeakHashMap map = new WeakHashMap();

map.put(K key,V value);

※WeakHashMap中从保存的键会自动包装为WeakReference对象；