Java 集合——简介

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集合相关接口

Java 集合可以分为Collection和Map两种体系，两种体系的类关系图如下：

Collection体系：

Collection体系类图

Map体系：

Map体系类图

  • Collection接口：单列数据，定义了存取一组对象方法的集合；
    • 子接口List，元素有序，可重复的集合；
    • 子接口Set，元素无序，不可重复的集合；
    • 子接口Queue，

Collection和Map

Collection和Map虽都是与集合处理有关的接口，但二者之间并没有直接联系。

Collection（接口）

Collection是集合类的根接口，java中无该接口的直接实现类。但有两个接口继承于Collection，分别是Set和List。

AbstractCollection

Collection接口的部分实现

Set（接口）

Set 不能包含重复的元素，无序（TreeSet是二叉排序树）。

SortedSet（接口）

有序的Set，其中E必须实现 Comparable 接口（或者被指定的比较器所接受），所有这些元素都必须是可互相比较的。

AbstractSet（抽象类）

提供了Set接口的部分实现。

HashSet（实现类）

此实现不是同步的，即不是线程安全的，要得到同步的HashSet，方法如下：

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Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet());
TreeSet（实现类）

此实现不是同步的，即不是线程安全的，要得到同步的TreeSet，方法如下：

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Set s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet());
List

List是一个有序的集合，可以包含重复元素，且可以通过索引方式来访问。

AbstractList

List接口的部分实现。

  • 实现不可修改的列表，只需实现get(int)和size()方法的实现。
  • 实现可修改的列表（列表大小不可变），还要重写set(int, E)方法。
  • 实现可修改的列表（列表大小可变），要重写set(int, E)、add(int, E)和remove(int)。
  • 不必提供迭代器实现
AbstractSequentialList

AbstractList的进一步实现，提供的抽象方法只有一个，如下：

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public abstract ListIterator<E> listIterator(int index);

也就是说实现该类只要实现listIterator(int index)方法即可，它的其他方法实现上都依赖于上面这个方法。

LinkedList是它的具体实现。

ArrayList（实现类）

List 接口的大小可变数组的实现。（大致功能等同于Vector类，但要注意，此实现不是同步的，即不是线程安全的），默认列表长度为10。

Vector（实现类）

它是同步的，即线程安全的可以实现可增长的对象数组。与数组一样，它包含可以使用整数索引进行访问的组件。但是，Vector 的大小可以根据需要增大或缩小，以适应创建 Vector 后进行添加或移除项的操作。

LinkedList（实现类）

List 接口的链接列表实现。注意，此实现不是同步的，即不是线程安全的

Queue（接口）

队列，在处理元素前用于保存元素的集合，通常一FIFO（先进先出）的方式排序各个元素（优先级队列和LIFO队列除外）。

每个队列的实现必须指定其顺序属性。

BlockingQueue

支持两个附加操作的队列，即put(E e)（存储元素时等待队列空间变得可用）和take()（获取元素时等待队列变为非空）。

BlockingQueue的实现是线程安全的。

Deque（接口）

一个线性集合，支持在两端插入和移除元素。名称 deque 是“double ended queue（双端队列）”的缩写，通常读为“deck”。大多数 Deque 实现对于它们能够包含的元素数没有固定限制，但此接口既支持有容量限制的双端队列，也支持没有固定大小限制的双端队列。

BlockingDeque

支持两个附加操作的 Queue，这两个操作是：获取元素时等待双端队列变为非空；存储元素时等待双端队列中的空间变得可用。对应的方法分别是：

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// 头部
putFirst(E e);
E takeFirst();
// 尾部
putLast(E e);
E takeLast();

BlockingDeque的实现是线程安全的。

Map（接口）

Map中包含了K-V对，不能包含重复的key，但可以包含相同的value，无序（TreeMap是二叉排序树）。Map 接口提供三种集合视图，允许以键集、值集或键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容，对应的方法分别是：

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// 映射关系集合
Set<Map.Entry<K,V> entrySet()
// 键值集合
Set<K> keySet();
// 值的集合
Collection<V> values();
Entry（Map内部接口）

表示K和V之间的映射关系。获得映射关系对象引用的唯一方法是通过Set>的迭代器来实现。

SortedMap（接口）

进一步提供关于键的总体排序 的 Map。该映射是根据其键的自然顺序进行排序的，或者根据通常在创建有序映射时提供的 Comparator 进行排序。对有序映射的 collection 视图（由 entrySet、keySet 和 values 方法返回）进行迭代时，此顺序就会反映出来。

内容比较多，看来一个晚上写不完，未完待续。。。。。。

Iterator和Iterable

Iterator

功能说明

Iterator表示对Collection进行迭代的迭代器，功能比之前使用的Enumeration更加完善，取代了Enumeration，与其不同的地方有以下两点：

  • 允许调用者利用定义良好的语义在迭代期间从迭代器所指向的collection中删除元素；
  • 方法的名称得到了改进（见名知义）；
方法说明

boolean hasNext()

如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

T next()

返回迭代的下一个元素。

void remove()

从迭代器指向的集合中移除迭代器返回的最后一个元素。

forEachRemaining()

Java 1.8之后新增：未被迭代器迭代处理的元素仍保留自己的一些Action操作

Iterable

功能说明

一个类实现了Iterable接口后，就可以对它的对象实例进行for-each遍历。

实际上，类似于Xxxable这类的接口，通常都是使其实现类具有某种本来没有的功能，如

实现Comparable就可以于T类对象进行比较；

实现Serializable就可以进行序列化等；

方法说明

Iterator<T> iterator()

获取一个迭代器

void forEach(Consumer<? super T> action)

在未被迭代器处理之前，仍可进行起已有的action（也就是说在未被迭代处理之前，集合中的元素仍然是独立的，可以进行自身已经定义好的各种action操作），默认实现如下：

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default void forEach(Consumer<? super T> action) {
    Objects.requireNonNull(action);
    for (T t : this) {
        action.accept(t);
    }
}

Spliterator<T> spliterator()

在当前Iterable描述的元素基础之上创建一个Spliterator对象，默认实现如下：

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default Spliterator<T> spliterator() {
    return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
}

那么何为Spliterator呢，其实就是Iterator的split版本，可以讲需要进行的迭代的集合拆分成多个Iterator来处理，来更好的适应高并发，该接口时java 1.8之后新加的。