Java 集合类

Java 集合类

 

 

1. 为什么要了解Java 集合类

Java 集合类提供了如线性表，链表和哈希表等基础数据结构的实现，通过它可以实现各种你想要的数据结构，如stack ，queue 等，了解Java 集合类的工作原理可以编出更高效性能的程序，另外了解其工作原理可以更好地使用它，避免因为滥用而出现性能上的问题。事实证明，很多性能上的问题都是因为使用不当引起的。

 

2.Java 集合类的概述

2.1 Java collection 的继承关系

 

Collection   
├List   
│├LinkedList   
│├ArrayList   
│└Vector   
│ 　 └Stack   
└Set  

└SortedSet

└HashSet

└TreeSet

Map   
├Hashtable   
├HashMap 

├SortedMap

  └TreeMap  
└WeakHashMap 

2.2 Java collection 概述

2.2.1 List 的简要概述

Java2 的集合框架，抽其核心，主要有三种： List 、 Set 和 Map

 

1. List 的主要特性

1） 有序的 Collection

2） 使用该接口可以精确定义元素插入的位置。

3） 用户能够通过索引来访问 List 的元素。

4） 元素允许重复，允许有 null 元素，基于 array 的 list 适合查询， linkedList 适合添加删除操作。

 

2. List 的主要方法

boolean contains(Object o);

Iterator<E> iterator();

Object[] toArray();

boolean add(E e)

boolean remove(Object o);

boolean containsAll(Collection<?> c);

boolean addAll(Collection<? extends E> c);

boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);

boolean removeAll(Collection<?> c);

boolean retainAll(Collection<?> c);

void clear();

E get(int index);

E set(int index, E element);

void add(int index, E element);

E remove(int index);

int indexOf(Object o);

int lastIndexOf(Object o);

 

2.Set 是不含重复元素的、无序的 Collection

 

3.Map 是一种以 key 和 value 形成对应关系的容器， key 重复会覆盖 value

 

2.2.2 Java collection 的 fail-fast 机制

在我们软件开发的过程中，当碰到问题了，我们第一步就是重现问题，然后进行 debug ，找出问题的原因，但往往有些 bug 隐藏的比较深，经过 n 次特定的操作的在特定的环境下才会重现，或者出错后，报错的 stack traces的没有指出错误的真正起点。 
所以我们设计一个 Fail Fast 的系统显得很重要了。 
很多人设计的系统，为了增强系统的健壮性，自动的将系统中出现的问题处理掉，并继续运行，但是在未来的某个时间引发奇怪的错误。 
而 fail fast 的系统的做法却是相反的，当有问题发生，立即出错，并将出错信息显示出来。这样 bug 就很容易被发现，而不会进入到最终的产品中。

java.util 包中的集合类都返回 fail-fast 迭代器，这意味着它们假设线程在集合内容中进行迭代时，集合不会更改它的内容。如果 fail-fast 迭代器检测到在迭代过程中进行了更改操作，那么它会抛出ConcurrentModificationException ，这是不可控异常。

 

import java.util.ArrayList;

import java.util.Iterator;

import java.util.List;

 

public class TestFastFail {

   

    public static void main(String[] args) {

       List<String> list = new ArrayList<String>(20);

       for ( int i = 0; i < 20; i++) {

           list.add( "test" );

       }

      

        // 在迭代器迭代过程中，如果集合被修改被抛出 java.util.ConcurrentModificationException

       // 这就是 fast fail 的意义，早点发现程序的错误，并抛出异常

       Iterator<String> iterator = list.iterator();

       for ( int i = 0; iterator.hasNext(); i++) {

           String string = iterator.next();

           System. out .println(string);

           list.add( "" );

       }

    }

}