collection接口

`collection`接口

原文： https://docs.oracle.com/javase/tutorial/collections/interfaces/collection.html

Collection 表示一组称为其元素的对象。 Collection接口用于传递需要最大通用性的对象集合。例如，按照惯例，所有通用集合实现都有一个带有Collection参数的构造器。此构造器（称为转换构造器）初始化新集合以包含指定集合中的所有元素，无论给定集合的子接口或实现类型如何。换句话说，它允许你转换集合的类型。

例如，假设您有Collection<String> c，可能是List，Set或其他类型的Collection。这个习惯用法创建了一个新的ArrayList（List接口的实现），最初包含c中的所有元素。

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

Or — if you are using JDK 7 or later — you can use the diamond operator:

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

Collection接口包含执行基本操作的方法，例如int size()，boolean isEmpty()，boolean contains(Object element)，boolean add(E element)，boolean remove(Object element)和Iterator<E> iterator()。

它还包含对整个集合进行操作的方法，例如boolean containsAll(Collection<?> c)，boolean addAll(Collection<? extends E> c)，boolean removeAll(Collection<?> c)，boolean retainAll(Collection<?> c)和void clear()。

还存在用于阵列操作的其他方法（例如Object[] toArray()和<T> T[] toArray(T[] a)）。

在 JDK 8 及更高版本中，Collection接口还公开方法Stream<E> stream()和Stream<E> parallelStream()，以从底层集合中获取顺序或并行流。（有关使用流的更多信息，请参阅标题为聚合操作的课程。）

考虑到Collection代表一组对象，Collection接口可以实现您所期望的。它有方法告诉你集合中有多少元素（size，isEmpty），检查给定对象是否在集合中的方法（contains），从集合中添加和删除元素的方法（add，remove），以及在集合上提供迭代器的方法（iterator）。

add方法的定义通常足够，因此对于允许重复的集合以及不重复的集合是有意义的。它保证Collection在调用完成后将包含指定的元素，如果Collection因调用而改变，则返回true。类似地，remove方法被设计为从Collection中删除指定元素的单个实例，假设它包含要开始的元素，并且如果Collection被修改为结果则返回true 。

遍历集合

遍历集合的方法有三种：（1）使用for-each构造的聚合操作（2）和（3）使用Iterator。

聚合操作

在 JDK 8 及更高版本中，迭代集合的首选方法是获取流并对其执行聚合操作。聚合操作通常与 lambda 表达式结合使用，以使用较少的代码行使编程更具表现力。以下代码按顺序遍历一组形状并打印出红色对象：

myShapesCollection.stream()
.filter(e -> e.getColor() == Color.RED)
.forEach(e -> System.out.println(e.getName()));

同样，您可以轻松地请求并行流，如果集合足够大并且您的计算机具有足够的核心，这可能是有意义的：

myShapesCollection.parallelStream()
.filter(e -> e.getColor() == Color.RED)
.forEach(e -> System.out.println(e.getName()));

使用此 API 收集数据的方法有很多种。例如，您可能希望将Collection的元素转换为String对象，然后将它们连接起来，用逗号分隔：

    String joined = elements.stream()
    .map(Object::toString)
    .collect(Collectors.joining(", "));

或者总结一下所有员工的工资：

int total = employees.stream()
.collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary)));

这些只是您可以对流和聚合操作执行的操作的几个示例。有关更多信息和示例，请参阅标题为聚合操作的课程。

Collections 框架一直提供许多所谓的“批量操作”作为其 API 的一部分。这些方法包括对整个集合进行操作的方法，例如containsAll，addAll，removeAll等。不要将这些方法与 JDK 8 中引入的聚合操作混淆。新聚合操作与新聚合操作之间的关键区别现有的批量操作（containsAll，addAll等）是旧版本都是变异，这意味着它们都修改了底层集合。相反，新的聚合操作不会修改底层集合。使用新的聚合操作和 lambda 表达式时，必须注意避免突变，以免将来引入问题，如果您的代码稍后从并行流运行。

for-each Construct

for-each构造允许您使用for循环简洁地遍历集合或数组 - 请参阅 for Statement 。以下代码使用for-each构造在单独的行上打印出集合的每个元素。

for (Object o : collection)
    System.out.println(o);

如果需要， Iterator 是一个对象，它允许您遍历集合并有选择地从集合中删除元素。通过调用iterator方法获得集合的Iterator。以下是Iterator接口。

public interface Iterator<E> {
    boolean hasNext();
    E next();
    void remove(); //optional
}

如果迭代具有更多元素，则hasNext方法返回true，next方法返回迭代中的下一个元素。 remove方法从基础Collection中删除next返回的最后一个元素。 remove方法每次调用next时只能调用一次，如果违反此规则则抛出异常。

请注意，Iterator.remove是仅在迭代期间修改集合的安全方式;如果在迭代进行过程中以任何其他方式修改基础集合，则行为未指定。

需要时，请使用Iterator代替for-each构造：

删除当前元素。 for-each构造隐藏了迭代器，因此您无法调用remove。因此，for-each构造不可用于过滤。
并行迭代多个集合。

以下方法说明如何使用Iterator过滤任意Collection - 即遍历删除特定元素的集合。

static void filter(Collection<?> c) {
    for (Iterator<?> it = c.iterator(); it.hasNext(); )
        if (!cond(it.next()))
            it.remove();
}

这段简单的代码是多态的，这意味着无论实现如何，它都适用于*任何 _ Collection。此示例演示了使用 Java Collections Framework 编写多态算法是多么容易。

集合接口批量操作

批量操作对整个Collection执行操作。您可以使用基本操作实现这些速记操作，但在大多数情况下，此类实现效率较低。以下是批量操作：

containsAll - 如果目标Collection包含指定Collection中的所有元素，则返回true。
addAll - 将指定Collection中的所有元素添加到目标Collection。
removeAll - 从目标Collection中删除也包含在指定Collection中的所有元素。
retainAll - 从目标Collection中删除而非的所有元素也包含在指定的Collection中。也就是说，它仅保留目标Collection中也包含在指定Collection中的那些元素。
clear - 删除Collection中的所有元素。

如果在执行操作的过程中修改了目标Collection，则addAll，removeAll和retainAll方法都返回true。

作为批量操作功能的一个简单示例，请考虑以下习惯用法从Collection，c中删除指定元素e的所有实例。

c.removeAll(Collections.singleton(e));

更具体地说，假设您要从Collection中删除所有null元素。

c.removeAll(Collections.singleton(null));

这个习惯用法是Collections.singleton，它是一个静态工厂方法，它返回一个只包含指定元素的不可变Set。

集合接口阵列操作

toArray方法作为集合和旧 API 之间的桥梁提供，这些 API 期望输入上的数组。数组操作允许将Collection的内容转换为数组。没有参数的简单形式创建了一个新的Object数组。更复杂的形式允许调用者提供数组或选择输出数组的运行时类型。

例如，假设c是Collection。以下片段将c的内容转储到新分配的Object数组中，其长度与c中的元素数相同。

Object[] a = c.toArray();

假设已知c仅包含字符串（可能因为c的类型为Collection<String>）。以下片段将c的内容转储到新分配的String数组中，其长度与c中的元素数相同。

String[] a = c.toArray(new String[0]);

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