2019/7/12 14:15二刷留念
01-集合框架(TreeSet)
接下来说Set集合中的TreeSet。
|——Set：元素是无序（存入和取出的顺序不一定一致），元素不可以重复。（想重复找List，不重复找Set）
|——HashSet：底层数据结构是哈希表。
HashSet是如何保证元素唯一性的呢？
是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。
如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。
如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。
|——TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。
Set集合是无序的，这点有点缺憾，于是TreeSet就来弥补这个问题。
先写一下试试：
运行：
我们发现，虽然它打印的顺序和我们存的顺序不一样，但是也是有自己的固定顺序的。
02-集合框架(TreeSet存储自定义对象)
需求：
往TreeSet集合中存储自定义对象学生。
想按照学生的年龄进行排序。
Student类：
主函数：
但是运行的时候发现报错了：
我们试着改一下，只存入一个元素：
运行：
发现成功了。我们再存两个试试：
发现又挂掉了：
这是为什么呢？
我们找到java.lang包里的Comparable接口。
到这里我们就大概明白了。
TreeSet集合可以实现排序，可是按照什么方式排，我们并没有告诉它。而这个例子中的学生类，根本不具备比较性。而我们必须要让元素具备比较性，TreeSet集合才能帮我们排序。这个时候我们找到了Comparable接口，只要实现这个接口，学生类就具备了比较性。
这个接口中只有一个方法：
点进去看看：
其中指定对象就是传进来的o，而此对象是调用这个方法的this。
让学生类实现Comparable接口，并重写compareTo方法：
运行：
我们再输出一下它的比较过程，看看都和谁比过：
我们发现，CompareTo方法会自动被调用，底层在调用这个方法，当然这个类首先得实现Comparable接口。符合我们的规则，当然就可以调用子类实现的方法。
排序成功了，可是还存在一个小问题，当出现同年龄而不同名的元素时：
运行：
我们发现，lisi08没有被存进来。
为什么呢？
我们看一下重写的compareTo方法，它是这么写的：
当两者年龄相同时，返回0。
再看看compareTo方法的详细信息：
返回0意味着此对象等于指定对象，也就是说这两个对象相当于相同对象。
这就是lisi08没有存进来的原因，程序将它们识别为相同对象了。
我们的修改思路是，若年龄相同，则继续判断姓名是否相同。
String类中有个compareTo方法：
String类它本身实现了Comparable，Java中很多类都具备比较性：
我们调用一下这个方法（因为都是实现了Comparable接口，所以返回的也是正数、负数或0）：
运行：
记住，排序时，当主要条件相同时，一定要判断一下次要条件。
03-集合框架(二叉树)
那么TreeSet底层的数据结构是怎样的呢？
排序无非就是比较，元素越多，有可能互相比较的次数越多，这个时候效率就没那么高了。为了优化这个底层，TreeSet用了一个比较特殊的数据结构。
用一个例子画了张二叉树的图，图上标的数字是取出数据的顺序：
下面这个例子中：
我们发现它存进和取出的顺序是一样的。
下面画一下存取的过程，存放过程：
而取出是从左向右来取，所以取出顺序为22、20、19、19。正序取出。
我们如果返回-1：
存放过程：
取出顺序为19、19、20、22。倒序取出。
如果返回0：
发现里面只存进了一个元素：
现在补充完整这张体系图：
|——Set：元素是无序（存入和取出的顺序不一定一致），元素不可以重复。（想重复找List，不重复找Set）
|——HashSet：底层数据结构是哈希表。
HashSet是如何保证元素唯一性的呢？
是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成。
如果元素的HashCode值相同，才会判断equals是否为true。
如果元素的hashcode值不同，不会调用equals。
|——TreeSet：可以对Set集合中的元素进行排序。
底层数据结构是二叉树。
保证元素唯一性的依据：compareTo方法return 0。
TreeSet排序的第一种方式：让元素自身具备比较性。 元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。 这种方式也称为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。
TreeSet的第二种排序方式： 当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的， 这时就需要让集合自身具备比较性。 集合初始化时，就有了比较方式。
04-集合框架(实现Comparator方式排序)
接下来讲TreeSet的第二种排序方式：
TreeSet的第二种排序方式： 当元素自身不具备比较性时，或者具备的比较性不是所需要的， 这时就需要让集合自身具备比较性。 集合初始化时，就有了比较方式。
集合对象以初始化就有的比较方式，就要看一下构造函数了。
为了让集合自身具备比较性，就定义了比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。
我们依然在上节课代码的基础上做出修改。
上节课是按照年龄排序，现在我们的需求变了，想按照姓名来排序。
我们需要使用的这个构造函数要用到这个东西：
点进去看看：
发现是一个接口，这个接口有两个方法：
它的返回值：
下面定义一个新的类实现Comparator接口：
在定义的容器的时候将这个新的类的对象作为参数传进去：
运行：
成功了哦。
接下来解决姓名相同年龄不一样的情况：
问题解决了呢。
我们还有更简单的方式来写。年龄是一个整数，而整数有自己的对象：Integer。
我们去Integer类中看一下，发现它也实现了Comparable接口：
所以它也有compareTo方法：
所以我们这样写就可以了：
运行：
都是OK的。
有两种排序方式：让元素自身具备比较性，让容器自身具备比较性。
当两种排序都存在时，以比较器为主。（比如上面例子中，最后就是以比较器（姓名）为序排序的）
定义比较器：定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法。
这两种排序方式中，比较器比较常用一些。
比较器是什么概念呢？
叫做你具备了比较性，我就按照你的排，如果你没有比较性/或者比较性不是所需要的，我对外提供了一个规则，你只要按照这个规则来写，我依然可以帮你排。
这个规则就是Comparator。
接口就是对外提供的功能扩展。
05-集合框架(TreeSet练习)
练习：按照字符串长度排序。
我们先运行一下这段代码：
发现它是按照自然顺序来排的。
字符串本身具备比较性，但是它的比较方式不是所需要的，这时就只能使用比较器。
我们修改一下代码：
运行：
发现排序成功。
我们还可以让代码更简单一点，依然是上节课的那个方法：
运行：
发现“aaa”没有存进去。
因为它和“cba”长度一样。
我们继续修改代码，主要条件判断完了，要判断次要条件：
再运行：
OK了。
当然，我们也可以用匿名类的方式来完成：
但是这样阅读性就差一些，所以还是用正常方式写好一点。
06-集合框架(泛型概述)
接下来讲下一个知识点。
先看示例：
我们集合当中会添加很多对象，比如说添加一个Integer对象：
集合当中只能添加对象，是不能添加基本数据类型的，但是在1.5版本之后可以添加基本数据类型了，因为基本数据类型有一个自动装箱拆箱动作，所以我们直接这样写就行，自动把4封装成对象了，两句话意思一样，：
我们试着编译运行一下，发现编译并没有问题，可是运行的时候就挂掉了：
这个异常是类型转换异常，说Integer不能转换成String。
可是编译的时候都没有发现，运行时却挂掉了。我们有没有办法让它在编译时就可以发现问题呢？
我们分析一下问题怎么产生的：存入了不同类型的数据。
那么，如果往里面全存成String，是不是就可以了呢？
Java在1.5版本的时候就对这个问题进行了解决，提供了一个新技术，叫做泛型。
泛型：JDK15版本以后出现的新特性，用于解决安全问题，是一个类型安全机制。
再复习一下新特性产生的三种原因：1，高效。2，简化书写。3，提高安全性。
那么它如何解决安全性问题呢？
我们这里可以借鉴数组定义的原则来完成。
我们看这个示例：
编译的时候就出错了：
为什么呢？
因为在定义数组容器的时候已经明确类型了，已经确定是int了。
这也是数组比较安全的原因。
而集合在定义的时候并未指定元素类型，所以存在了安全隐患。
如果能像数组一样在集合定义时就指定类型，是不是就没有安全隐患了呢？这就是泛型的由来。
我们现在为集合指定数据类型：
这句话的意思是：我定义了一个容器，叫做ArrayList容器，这个容器中的元素是String类型。
为什么使用的是尖括号<>呢？因为大括号{}已经被程序使用了，小括号()被参数使用了，方括号被[]数组使用了，就只剩尖括号<>了(；′⌒`)
好了，现在编译，发现失败了，问题从运行时期就转移到了编译时期：
好，我们把那条错误语句去掉，然后再做一些小修改，将迭代器也指定数据类型：
编译，发现错误提示没有了：
而且，不仅错误提示没有了，之前编译会有的这两句注意事项也没有了：
为什么没有了呢？
因为安全了呀。
泛型的好处：
1，将运行时期出现的问题ClassCastException，转移到了编译时期，方便于程序员解决问题，让运行时的问题减少，提高了安全性。
2，避免了强制转换的麻烦。
07-集合框架(泛型使用)
泛型格式：通过<>来定义要操作的引用数据类型。
那么在使用Java提供的对象时，什么时候写泛型呢？
通常在集合框架中很常见，只要见到<>就要定义泛型。
我们看一下Collection接口：
他就有
我们再看一下他的子类ArrayList：
它里面也有E。
我们再看看方法列表：
比如add方法，我们明确的是什么类型的元素，那么add方法添加的就是什么类型的对象。
其实<>就是用来接收类型的。
当使用集合时，将集合中要存储的数据类型作为参数传递到<>中即可。（就如同我们的函数传参数一样）
接下来写我们依然写之前写过的那个例子，想将存进集合中的字符串按长度来排序。
我们发现Comparator接口也可以指定数据类型：
它也可以加泛型，因为泛型避免了强转。
像我们之前写就需要强转：
而现在为它指定了数据类型，就不用强转了。
整个方法的代码就非常简单了：
编译运行：
执行很顺利，而且不再有安全提示了。
我们在写HashSet集合的时候，覆盖了两个方法，一个叫做hashCode，一个叫做equals，equals中必须要写Object。因为这个equals复写了Object，Object有泛型吗？没有。所以必须得做转换，转换之前还得要判断它是不是这种类型。
再总结一下，我们要定义一个对象需要做的事情：里面要自定义hashCode和equals方法，同时还要实现comparable接口，重写compareTo方法，让对象具备默认的比较性，这样既可以存到HashSet当中，又可以存到TreeSet当中。（不一定存储到哪个里面去，所以这些基本的特性都要具备）
08-集合框架(泛型类)
接下来有一个问题，我们能不能在定义的类中使用泛型的概念，来完成程序的设计呢？
换句话说，Java能定义出一堆泛型类，我们能不能定义出呢？
接下来体现一下泛型出现前后的代码。
这里有一个对应Worker类的工具类，接下来我们想定义一个Student类，也要给它定义一个工具类。那么，每个类都对应一个工具类，是不是太麻烦了呢？
如果只是为了设置对象和获取对象，对象类型不确定，都是后面有的。
这时，我们是不是可以提高一下程序的扩展性，抽取这些对象的共性类型。
所以换一种定义方式：
这样是否就通用了呢？
试一下：
编译运行发现都没有问题：
我们将代码修改一下：
这时再运行就出现了类型转换异常的问题：
其实，我们这里所写的Tool类，以前程序设计的时候都用这样的方式来完成程序的扩展，比如最常见的之一equals，它就是Object类型的。
这就是早期的代码，程序员只能自己弄清楚到底是什么类型，不能用什么类型，是很手工的方法。
接下来是泛型出现后的代码：
这就是传说中的泛型类。
主函数中：
编译运行都没有问题：
把最后一句的强转去掉：
发现编译运行也是OK的。（图略）
传进Student对象试一下：
编译时就会报错，直接让问题发生在了编译时期：
什么时候定义泛型类？
当类中要操作的引用数据类型不确定的时候，早期定义Object来完成扩展，现在定义泛型来完成扩展。
注意：这里是引用数据类型哦，基本数据类型定义不了。
09-集合框架(泛型方法)
泛型除了可以定义在类中，也可以定义在方法中。
例：
给类定义泛型后，为我们提供了很大方便，可是也出现了局限性，那就是对象一旦建立，类型就确定了。比如在这个例子中，只能打印固定类型的数据。
泛型类定义的泛型，在整个类中有效，如果被方法使用，那么泛型类的对象明确要操作的具体类型后，所有要操作的类型就已经固定了。为了让不同方法可以操作不同类型，而且类型还不确定，那么可以将泛型定义在方法上。
那我们需要建立多个对象，指定不同的数据类型。
这样就太麻烦了。
如果我们想实现的是，建立一个对象后，可以通过这一个对象打印多种类型数据。
修改后的代码：
不同类型的元素就打印出来了：
10-集合框架(静态方法泛型)
那我们可以在泛型类中定义泛型方法吗？
可以的。
比如这样：
使用它：
现在我们定义了一个静态方法：
编译会出现错误提示：
因为静态方法在对象没有建立的时候就存在了，而元素类型T只有在对象建立之后才会指定，所以出现问题了。
特殊之处：
静态方法不可以访问类上定义的泛型，如果静态方法操作的引用数据类型不确定，可以将泛型定义在方法上。
OK，我们修改一下这个静态方法：
再使用它运行就成功了：
注意不可以写在这里哦：
会编译失败：
这叫书写格式错误，泛型定义在方法上时，永远要放在返回值类型的前面，修饰符的后面。
11-集合框架(泛型接口)
泛型定义在接口Inter上，InterImpl类在实现这个接口的时候指定了数据类型：
运行，没有问题：
接下来是另一种情况，InterImpl类在实现这个接口的时候也不知道该操作什么数据类型（这种用法其实不多见）：
运行，也是OK的：
