Java进阶—— 集合体系详解之List体系有序集合
引言
面向对象语言对事物的体现必然是以对象的形式，Java工程师为了方便多多个对象的操作，就对对象进行存储，集合就是存储对象的一种方式，他们的底层都是基于不同的数据结构。当然集合和数组一样都是容器，数组也是可以存储对象的，但是数组长度一经初始化长度就是固定的，而集合长度是可变的，数组只能用于存储相同类型的对象，而集合可以存储不同类型的对象，数据多了用对象封装，对象多了用集合存。
一Java 集合类体系结构
Java的所有的集合体系都是实现了Collection接口，所有通用的 Collection 实现类（通常通过它的一个子接口间接实现 Collection）应该提供两个“标准”构造方法：一个是 void（无参数）构造方法，用于创建空 collection；另一个是带有 Collection 类型单参数的构造方法，用于创建一个具有与其参数相同元素新的 collection。add方法的参数类型是Object，以便于利用多态特性接收任意类型的对象，集合中存储的都是对象的引用（地址）。在Collection下又分三个子体系：
List、Set、Map体系。
二集合的迭代器
1 迭代器的实质及设计思想
迭代器其实质只是一个接口，只是取出集合中元素的一种方式，为了专业些给了他一个叫名字曰：迭代器。再深究其思想：每一个容器都有存和取的方式，而且每个容器的数据结构也许都不一样，所以存取的动作实现的方式也有可能不一样，为了用同一个描述不同集合读取方式而把这个一操作封装为一个类，而这个类是在各个集合类的内部（因为要操作集合内部的数据成员，内部类最方便）且这个内部类都继承了Iterator接口，Iterator主要是封装了判断和取出数据操作。每一个容器都对外暴露了一个方法即Iterator(),只要调用就能得到对应的迭代器。不知道你们是否受到了启发？反正我是学习到了他的设计思想。（把数据封装为类，抽取共性作为父类或者接口，再结合多态）
2 迭代器的应用
再回到顶层接口Collection，接口里定义了一个Iterator iterator() <返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器>,既然所有的集合类都是实现了Collection接口所以我们只要调用对应集合类中复写了的 Iterator()就得到了迭代器，都能够借助迭代器里的定义的方法hasNext()、next()、remove()去遍历集合元素。
3 List体系特有的迭代器ListIterator
List体系下由于Iterator在迭代时不能通过集合对象的方法操作集合中的元素，因为会发生并发异常，所以在迭代时只能用迭代器的方法操作元素，可Iterator方法是有限的，只能对元素进行判断、取出、删除的操作，如果要进行其他操作如添加、修改等就应该使用特有的ListIterator。
三 List集合体系
List集合体系即实现了List接口的所有集合类，最常用的是ArrayList、LinkedList这两个集合类。
1 List集合的特点
- 元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引
- List体系下由于Iterator在迭代时不能通过集合对象的方法操作集合中的元素，因为会发生异常。
2 ArrayList存储对象的过程及应用
2.1）集合中存储的是对象的地址
举个例子说明,我们要把一个Student对象保存到ArrayList集合里，在栈中会保存s、al变量（基本类型的变量和对象的引用变量都是在函数的栈内存中分配），由于new了两个对象而在堆内存中会分配到两个地址空间（堆内存用于存放由new创建的对象和数组），一个用于保存new Student(),一个用于保存new ArrayList(),当add之后，才会把new Student()的地址保存到集合中。
Student s=new Student();
ArrayList al=new ArrayList ();
al.add(s); 
2.2）ArrayList集合的应用
- 例1 ：保存数据到ArrayList中并遍历
//创建ArrayList对象
ArrayList al=new ArrayList();
al.add("初");
al.add("识");
al.add("Java");
al.add("集合");
al.add("框架");
//遍历
Iterator it=al.Iterator();//接口只能指向自己的子类对象，获取迭代器用于出去集合中的元素
while(it.hasNext()){
System.out.println(it.next());//取出每一个元素
} 若在迭代过程中，使用集合对象准备添加或者删除元素时会产生并发修改异常，把遍历代码改成这样：
while(it.hasNext()){
if(obj.equals("Java")){
al.add("任性添加"); //执行时报异常
}
System.out.println(it.next());//取出每一个元素
}但是不是使用集合对象去操作，而是该用迭代器对象去操作集合的数据，则可以正常执行，比如删除掉指定元素，把代码改为：
System.out.println(al);//输出：["初","识","Java","集合","框架"]
Iterator<String> it=al.Iterator();//接口只能指向自己的子类对象，获取迭代器用于出去集合中的元素
while(it.hasNext()){
it.next();//取出每一个元素
//若在迭代过程中，使用集合对象进行准备添加或者删除元素时会产生并发修改异常，应该同样适用迭代器对象来进行，比如 it.remove();
Object obj=new Object();
if(obj.equals("Java")){
it.remove();//会正常执行，并把元素Java引用从集合移除掉，但是Java还是存在于内存中，因为Java的引用还在被obj引用所以被打印出来
}
//但是迭代过程还是会先输出被删除的元素："初","识","Java","集合","框架"
}
System.out.println(al);//输出：["初","识","集合","框架"]再一次证明的集合存储的是对象的地址。
2. 例2：去除ArrayList中的重复元素
public ArrayList removeRepeatElem(ArraList al){
//定义个临时容器
ArrayList tmp=new ArrayList();
Iterator it=new al.iterator();
while(it.hasNext()){
Object obj=it.next();
if(!tmp.contains(obj)){
tmp.add(obj);
}
}
return tmp;
}2 LinkedList链表的应用
LinkedList的使用和ArrayList没多大区别，两者相比LinkedList的优势在于更加便于进行频繁的修改操作。下面用LinkedList来模拟Queue队列数据结构
Class MyQueue{
private LinkedList link;
Quee(){
link=new LinkedList();
}
private void myAdd(Object obj){
link.addFirst(obj);
}
private Object myGet(){
link.removeLast();
}
private boolean isNull(){
return link.isEmpty();
}
。。。
}3 向量Vector（尽量不要使用）
向量Vector其实就是可变长度的数组，ArrayList完全可以替代，向量中的枚举。有点类似迭代器，应优先考虑迭代器。因为枚举的名称及方法的名称都过长所以被迭代器取代了。
Vector e=new Vector();
e.add("初");
e.add("识");
e.add("Java");
e.add("集合");
e.add("框架");
Enumeration en =v.elements();//获取枚举，可以理解为迭代器该怎么用还是怎么用