Java集合框架概述

一方面,面向对象有语言对事物的体现都是以对象的形式,为了方便对多个对象的操作,就要对对象进行存储。另一方面,使用Array存储对象方面具有一些弊端,而Java集合就像一种容器,可以动态地把多个对象的引用放入容器中。

  • 数组在内存存储方面的特点

    • 数组初始化后,长度就确定了
    • 数组声明的类型,就决定了进行元素初始化时的类型
  • 数组在存储数据方面的弊端

    • 数组初始化好以后,长度就不可变了,不便于扩展
    • 数组中提供的属性和方法少,不便于进行添加、删除、插入等操作,且效率不高。同时无法直接提供获取元素的个数
  • Java集合类可以用于存储数量不等的多个对象,还可以保存具有映射关系的关联数组。

Java 集合可分为 Collection 和 Map 两种体系

  • Collection接口:单列数据,定义了存取一组对象的方法的集合

    • List:元素有序、可重复的集合
    • Set:元素无序、不可重复的集合
  • Map接口:双列数据,保存具有映射关系 “key-value对”的集合

Collection接口继承树

02.Java集合 - 图1

Java 集合框架概述:Map接口继承树

02.Java集合 - 图2

Collection接口方法

Collection 接口

  • Collection 接口是List、SetQueue 接口的父接口,该接口里定义的方法既可以用于操作Set集合,也可以用于操作ListQueue 集合。
  • JDK不提供此接口的任何直接实现,而是提供更具体的子接口(如:Set和List)实现。
  • Java5 之前,Java 集合会丢失容器中所有对象的数据类型,把所有对象都
    当成 Object 类型处理;从 JDK 5.0 增加了泛型以后,Java 集合可以记住容
    器中对象的数据类型。

1、添加

  • add(Object obj)
  • addAll(Collection coll)

2、获取有效元素的个数

  • int size()

3、清空集合

  • void clear()

4、是否是空集合

  • boolean isEmpty()
  1. @Test
  2. public void test1(){
  3. Collection coll = new ArrayList();
  4. //1、add(Object e):将元素e添加到集合coll中
  5. coll.add("AA");
  6. coll.add("BB");
  7. coll.add(123);
  8. coll.add(new Date());
  9. //2、size():获取添加的元素的个数
  10. System.out.println(coll.size());//4
  11. //3、addAll(Collection coll1):将coll1集合中的元素添加到当前集合中
  12. Collection coll1=new ArrayList();
  13. coll1.add(456);
  14. coll1.add("CC");
  15. coll.addAll(coll1);
  16. System.out.println(coll.size());//6
  17. System.out.println(coll);//[AA, BB, 123, Sat Nov 21 17:18:58 CST 2020, 456, CC]
  18. //4、clear():清空集合元素
  19. coll.clear();
  20. //5、isEmpty():判断当前集合是否为空
  21. System.out.println(coll.isEmpty());//true
  22. }

5、是否包含某个元素

  • boolean contains(Object obj):是通过元素的equals方法来判断是否是同一个对象
  • boolean containsAll(Collection c):也是调用元素的equals方法来比较的。拿两个集合的元素挨个比较。
  1. @Test
  2. public void test2(){
  3. Collection coll = new ArrayList();
  4. coll.add(123);
  5. coll.add(456);
  6. coll.add(new String("Tom"));
  7. coll.add(false);
  8. coll.add(new Person("Jerry",20));
  9. //1、contains(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
  10. //在判断时会调用obj对象所在类的equals()。
  11. boolean contains = coll.contains(123);
  12. System.out.println(contains);//true
  13. System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));//true
  14. System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//false -->true(重写Person类的equals()后)
  15. //containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中
  16. Collection coll1= Arrays.asList(123,456);
  17. System.out.println(coll.containsAll(coll1));//true
  18. coll1= Arrays.asList(123,456789);
  19. System.out.println(coll.containsAll(coll1));//false
  20. }

6、删除

  • boolean remove(Object obj) :通过元素的equals方法判断是否是要删除的那个元素。只会删除找到的第一个元素
  • boolean removeAll(Collection coll):取当前集合的差集
  1. @Test
  2. public void test3(){
  3. //3、remove():从当前集合中移除obj元素。
  4. Collection coll = new ArrayList();
  5. coll.add(123);
  6. coll.add(456);
  7. coll.add(new String("Tom"));
  8. coll.add(new Person("Jerry",20));
  9. coll.add(false);
  10. boolean remove = coll.remove(123);
  11. System.out.println(remove);//true
  12. System.out.println(coll);//[456, Tom, Person{name='Jerry', age=20}, false]
  13. boolean jerry = coll.remove(new Person("Jerry", 20));
  14. System.out.println(coll);//[456, Tom, false]
  15. //4、removeAll(Collection coll1):(差集)从当前集合中移除coll1中所有的元素
  16. Collection coll1=Arrays.asList(123,456);//[Tom, false]
  17. coll.removeAll(coll1);
  18. System.out.println(coll);//[456, Tom, false]
  19. }

7、取两个集合的交集

  • boolean retainAll(Collection c):把交集的结果存在当前集合中,不影响c
  1. @Test
  2. public void test4(){
  3. Collection coll = new ArrayList();
  4. coll.add(123);
  5. coll.add(456);
  6. coll.add(new String("Tom"));
  7. coll.add(new Person("Jerry",20));
  8. coll.add(false);
  9. //5、retainAll(Collection coll1):获取当前集合和coll1集合的交集。并返回给当前集合
  10. // Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
  11. // coll.retainAll(coll1);
  12. // System.out.println(coll);//[123, 456]
  13. //6、equals(Object obj):判断当前集合和形参元素是否相同
  14. Collection coll1 = new ArrayList();
  15. coll1.add(123);
  16. coll1.add(456);
  17. coll1.add(new String("Tom"));
  18. coll1.add(new Person("Jerry",20));
  19. coll1.add(false);
  20. System.out.println(coll.equals(coll1));//true
  21. }

8、集合是否相等

  • boolean equals(Object obj)

9、转成对象数组

  • Object[] toArray()

10、获取集合对象的哈希值

  • hashCode()
  1. @Test
  2. public void test5(){
  3. Collection coll = new ArrayList();
  4. coll.add(123);
  5. coll.add(456);
  6. coll.add(new String("Tom"));
  7. coll.add(new Person("Jerry",20));
  8. coll.add(false);
  9. //7、hashCode():返回当前对象的哈希值
  10. System.out.println(coll.hashCode());//192959650
  11. //8、集合 --->数组:toArray()
  12. Object[] arr = coll.toArray();
  13. for (Object o:arr
  14. ) {
  15. System.out.println(o);
  16. }
  17. //数组 -->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
  18. List<java.lang.String> list = Arrays.asList(new java.lang.String[]{"AA", "BB", "CC"});
  19. System.out.println(list);
  20. List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
  21. System.out.println(arr1.size());//1
  22. List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
  23. System.out.println(arr2.size());//2
  24. //9、iterator():返回Iterator接口的实例,用于遍历集合元素。放在IteratorTest.java中测试
  25. }

11、遍历

  • iterator():返回迭代器对象,用于集合遍历

Iterator迭代器接口

使用Iterator 接口遍历集合元素

  • Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种),主要用于遍历 Collection 集合中的元素。
  • GOF给迭代器模式的定义为:提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素,而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器模式,就是为容器而生。类似于“公
    交车上的售票员”、“火车上的乘务员”、“空姐”。
  • Collection接口继承了java.lang.Iterable接口,该接口有一个iterator()方法,那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法,用以返回一个实现了
    Iterator接口的对象。
  • Iterator 仅用于遍历集合,Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建
    Iterator 对象,则必须有一个被迭代的集合。
  • 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象,默认游标都在集合
    的第一个元素之前。

Iterator接口的方法

02.Java集合 - 图3

  1. /**
  2. * 集合元素的遍历,使用迭代器Iterator接口
  3. * 内部的方法:hasNext()和 next()
  4. */
  5. @Test
  6. public void test1(){
  7. Collection coll = new ArrayList();
  8. coll.add(123);
  9. coll.add(456);
  10. coll.add(new String("Tom"));
  11. coll.add(new Person("Jerry",20));
  12. coll.add(false);
  13. Iterator iterator = coll.iterator();
  14. while (iterator.hasNext()){
  15. System.out.println(iterator.next());
  16. }
  17. }

02.Java集合 - 图4

Iterator接口remove()方法

  1. @Test
  2. public void test2(){
  3. Collection coll = new ArrayList();
  4. coll.add(123);
  5. coll.add(456);
  6. coll.add(new String("Tom"));
  7. coll.add(new Person("Jerry",20));
  8. coll.add(false);
  9. //remove():移除集合中的对象
  10. Iterator iterator = coll.iterator();
  11. while (iterator.hasNext()){
  12. Object next = iterator.next();
  13. if ("Tom".equals(next)){
  14. iterator.remove();
  15. }
  16. }
  17. Iterator iterator1 = coll.iterator();
  18. while (iterator1.hasNext()){
  19. System.out.println(iterator1.next());
  20. }
  21. }

注意:

  • Iterator可以删除集合的元素,但是是遍历过程中通过迭代器对象的remove方法,不是集合对象的remove方法。
  • 如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法,再次调用remove都会报IllegalStateException。

使用 foreach 循环遍历集合元素

  • Java 5.0 提供了 foreach 循环迭代访问 Collection和数组。
  • 遍历操作不需获取Collection或数组的长度,无需使用索引访问元素。
  • 遍历集合的底层调用Iterator完成操作。
  • foreach还可以用来遍历数组。
  1. @Test
  2. public void test3(){
  3. String[] str = new String[5];
  4. for (String myStr : str) {
  5. myStr = "atguigu";
  6. System.out.println(myStr);//5次atguigu
  7. }
  8. for (int i = 0; i < str.length; i++) {
  9. System.out.println(str[i]);//5次null
  10. }
  11. }

Collection子接口之一:List接口

  • 鉴于Java中数组用来存储数据的局限性,我们通常使用List替代数组
  • List集合类中元素有序、且可重复,集合中的每个元素都有其对应的顺序索引。
  • List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置,可以根据序号存取容器中的元素。
  • JDK API中List接口的实现类常用的有:ArrayList、LinkedList和Vector

ArrayList、LinkedList和Vector的异同

ArrayList

  • 作为List接口的主要实现类
  • 线程不安全,效率高
  • 底层使用object[]elementData存储

LinkList

  • 底层使用双向链表存储
  • 对于频繁的插入、删除操作,使用此类效率比ArrayList高

Vector

  • 作为List接口的古老实现类
  • 线程安全,效率低
  • 底层使用object[]

ArrayList源码分析(jdk 7)

  • ArrayList底层使用Object[] elementData来进行存储
  • 无参构造器:ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度为10的object[]数组elementData。
  • list.add(123);//elemetData[0]=new Integer(123);
  • list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够,则扩容,默认情况下扩容为原来容量的1.5倍,同时将原有数组当中的数据复制到新的数组当中。
  • 带参数的构造器:public ArrayList(int initialCapacity)

ArrayList源码分析(jdk 8)

①、ArrayList底层使用的是Object[] elementData来进行存储的。

02.Java集合 - 图5

②、构造器:ArrayList list = new ArrayList();//底层object[] elementData初始化为{},并没有创建长度为10的数组,而是将 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA 赋值给它

02.Java集合 - 图6

02.Java集合 - 图7

③、list.add(123);//第一次调用add()时,底层才创建了长度为10的数组(节省了内存),并将数据123添加到elementData[0]。

  • 进入add(),首先确定容量是否足够,进入ensureCapacityInternal()方法

02.Java集合 - 图8

  • 判断当前的elementData数组是否是 DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA ,如果是,则取Math.max(10,1)=10,进入ensureExplicitCapacity(minCapacity)方法。

02.Java集合 - 图9

02.Java集合 - 图10

  • 进入ensureExplicitCapacity(minCapacity);

02.Java集合 - 图11

  • 进入grow(minCapacity);

02.Java集合 - 图12

jdk 8中ArrayList的对象创建类似于单例中的懒汉式,延迟了数组的创建,节省了内存

④、后续的添加和扩容的操作与jdk 7无异

List接口方法

List除了从Collection集合继承的方法外,List 集合里添加了一些根据索引来操作集合元素的方法。

  • void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
  • boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
  1. @Test
  2. public void test1(){
  3. ArrayList list=new ArrayList();
  4. list.add(123);
  5. list.add(456);
  6. list.add("AA");
  7. list.add(new Person("Tom",20));
  8. list.add(456);
  9. System.out.println(list);//[123, 456, AA, Person{name='Tom', age=20}, 456]
  10. //void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
  11. list.add(1,"BB");
  12. System.out.println(list);//[123, BB, 456, AA, Person{name='Tom', age=20}, 456]
  13. //boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
  14. List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
  15. list.addAll(list1);
  16. System.out.println(list);//[123, BB, 456, AA, Person{name='Tom', age=20}, 456, 1, 2, 3]
  17. //Object get(int index):获取指定index位置的元素
  18. System.out.println(list.get(0));//123
  19. }
  • Object get(int index):获取指定index位置的元素
  • int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
  • int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
  • Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
  • Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
  • List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合(左闭右开)
  1. @Test
  2. public void test2(){
  3. ArrayList list=new ArrayList();
  4. list.add(123);
  5. list.add(456);
  6. list.add("AA");
  7. list.add(new Person("Tom",20));
  8. list.add(456);
  9. //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置,不存在,则返回-1
  10. int index = list.indexOf(456);
  11. System.out.println(index);//1
  12. //int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
  13. System.out.println(list.lastIndexOf(456));//4
  14. //Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
  15. Object obj = list.remove(0);
  16. System.out.println(obj);//123
  17. System.out.println(list);//[456, AA, Person{name='Tom', age=20}, 456]
  18. //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
  19. list.set(1,"CC");
  20. System.out.println(list);//[456, CC, Person{name='Tom', age=20}, 456]
  21. //List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合(左闭右开)
  22. List sub = list.subList(2, 4);
  23. System.out.println(sub);//[Person{name='Tom', age=20}, 456]
  24. }

面试题

区分List中remove(int index) 和 remove(Object obj)

  1. @Test
  2. public void testListRemove() {
  3. List list = new ArrayList();
  4. list.add(1);
  5. list.add(2);
  6. list.add(3);
  7. updateList(list);
  8. System.out.println(list);//[1, 2]
  9. }
  10. private static void updateList(List list) {
  11. //list.remove(2);//此时是通过索引去进行删除的
  12. list.remove(new Integer(2));//此时是通过对象进行删除
  13. }

Collection子接口之二:Set接口

Set 接口概述

  • Set接口是Collection的子接口,set接口没有提供额外的方法
  • Set 集合不允许包含相同的元素,如果试把两个相同的元素加入同一个Set 集合中,则添加操作失败。
  • Set 判断两个对象是否相同不是使用 == 运算符,而是根据 equals() 方法。

Set实现类

HashSet

  • 数组+单向链表结构
  • 作为Set接口的主要实现类
  • 线程不安全
  • 可以存储null
  • 不能保证元素的排列顺序
  • 两个对象通过 hashCode() 方法比较相等,并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。

LinkedHashSet

  • 数组+双向链表结构
  • 作为HashSet的子类
  • 遍历其内部数据时,可以按照添加的顺序遍历
  • 对于频繁的遍历操作,效率更高

TreeSet

  • 可以按照添加元素指定属性,进行排序

Set存储的无序性、不可重复性说明

以HashSet为例

  • 1、无序性:不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加,而是根据数据的哈希值来确定存放的位置。
  • 2、不可重复性:保证添加的元素按照equals()判断时,不能返回true。即:相同的元素只能添加一个。

向HashSet中添加元素的过程:(重要)

说明:如何比较添加的元素是否已经存在?一般我们可以通过比较两个对象重写后的的equals()来判断。但是,当我们要添加第1000个元素时,第1000个,也就是Set当中已经存在999个元素了,那是不是得一个一个元素来和它进行比较判断?这无疑效率很差,所以在Set当中会以 HashCode值 + equals() 的方式来进行判断。

Set底层使用的也是数组结构。我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的 hashCode() 方法,计算元素a的哈希值。
然后根据 hashCode 值,通过某种散列函数决定该对象
在 HashSet 底层数组中的存储位置,即:索引位置。(这个散列函数会与底层数组的长度相计算得到在数组中的下标,并且这种散列函数计算还尽可能保证能均匀存储元素,越是散列分布,
该散列函数设计的越好)
判断,数组此位置上是否已经存有元素:

情况一、如果此位置上没有元素,则元素a添加成功。 ——>情况1

情况二 、如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在多个元素),则比较元素a和元素b的hash值:

  1. 1、如果两者的hash值不同,则元素a添加成功。 ---->**情况2**
  2. 2、如果hash值相同,进而需要调用元素aequals()方法。
  3. ①、若equals() 返回true,元素a添加失败
  4. ②、若equals() 返回false,则元素a添加成功 ---->**情况1**

说明:对于添加成功的情况2和情况3而言:元素a与已经存在指定索引位置上的元素以链表的方式进行存储。

  1. jdk 7:元素a替换原来的元素放到数组中,并指向原来的元素(头插法)
  2. jdk 8:原来的元素在数组中,指向元素a(尾插法)
  3. 总结:七上八下

HashSet底层:数组+链表

02.Java集合 - 图13

要求1:向 Set 中添加的数据,其所在的类一定要重写hashCode() 和 equals()。

要求2:重写的hashCode() 和 equals(),尽量保持一致性:相等的对象(equals判断相等),必须保证有相等的 hashCode值。

重写 hashCode() 方法的基本原则

  • 在程序运行时,同一个对象多次调用 hashCode() 方法应该返回相同的值。
  • 当两个对象的 equals() 方法比较返回 true 时,这两个对象的 hashCode()方法的返回值也应相等。
  • 对象中用作 equals() 方法比较的 Field,都应该用来计算 hashCode 值。

重写 equals() 方法的基本原则

以自定义的Customer类为例,何时需要重写equals()?

  • 当一个类有自己特有的“逻辑相等”概念,当改写equals()的时候,总是要改写hashCode(),根据一个类的equals方法(改写后),两个截然不同的实例有可能在逻辑上是相等的,但是,根据Object.hashCode()方法,它们仅仅是两个对象。
  • 因此,违反了“相等的对象必须具有相等的散列码。”
  • 结论:复写equals方法的时候一般都需要同时复写hashCode方法。通常参与计算hashCode的对象的属性也应该参与到equals()中进行计算。

如果只重写了equals()而不重写Hashcode()会如何?

此时,对象所在类的 HashCode() 将延用Object类当中的 HashCode(),而Object类中该方法,将会根据对象所在的内存中的地址计算得到一个 hashCode值,可以近似的认为是随机值,也就是不同的对象(通过 == 判断),则不同。因为hashCode值不同,则该元素对象直接根据 hashCode 值映射计算得到的数组中的索引位置进行存放,而不会执行equals()方法判断是否已经存在。所以也就无法实现HashSet存储元素的不可重复性。

重写HashCode()

该方法能保证如果两个对象相等(equals()相等),则计算出的HashCode值也一定相等。

02.Java集合 - 图14

为什么用Eclipse/IDEA复写hashCode方法,有31这个数字?

  • 选择系数的时候要选择尽量大的系数。因为如果计算出来的hash地址越大,所谓的“冲突”就越少,查找起来效率也会提高。(减少冲突)
  • 并且31只占用5bits,相乘造成数据溢出的概率较小。
  • 31可以 由i*31== (i<<5)-1来表示,现在很多虚拟机里面都有做相关优化。(提高算法效率)
  • 31是一个素数,素数作用就是如果我用一个数字来乘以这个素数,那么最终出来的结果只能被素数本身和被乘数还有1来整除!(减少冲突)

Set实现类之二:LinkedHashSet

  • LinkedHashSet 是 HashSet 的子类
  • LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置,但它同时使用双向链表维护元素的次序,这使得元素看起来是以插入顺序保存的。
  • LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet,但在迭代访问 Set 里的全
    部元素时有很好的性能。
  • LinkedHashSet 不允许集合元素重复。

02.Java集合 - 图15

  1. /*
  2. LinkedHashSet的使用
  3. LinkedHashSet作为HashSet的子类,在添加数据的同时,每个数据还维护了两个地址(双向链表),记录该数据前一个数据所在的位置和后一个数据所在的位置。
  4. 优点:对于频繁的遍历操作,LinkedHashSet效率高于HashSet
  5. */
  6. @Test
  7. public void test1(){
  8. Set set = new LinkedHashSet();
  9. set.add(123);
  10. set.add(456);
  11. set.add("AA");
  12. set.add("CC");
  13. set.add(new User("Tom",18));
  14. set.add(new User("Tom",18));
  15. set.add(129);
  16. Iterator iterator = set.iterator();
  17. while (iterator.hasNext()){
  18. System.out.println(iterator.next());
  19. }
  20. }

Set实现类之三:TreeSet

  • TreeSet 是 SortedSet 接口的实现类,TreeSet 可以确保集合元素处于排序状态。
  • TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
  • TreeSet 两种排序方法:自然排序和定制排序。默认情况下,TreeSet 采用自然排序

02.Java集合 - 图16

排序—自然排序

  • 自然排序TreeSet 会调用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合元素按升序(默认情况)排列
  • 如果试图把一个对象添加到 TreeSet 时,则该对象的类必须实现 Comparable接口。

    • 实现 Comparable 的类必须实现 compareTo(Object obj) 方法,两个对象即通过compareTo(Object obj)方法的返回值来比较大小。
  • TreeSet 中添加元素时,只有第一个元素无须比较compareTo()方法,后面添加的所有元素都会调用compareTo()方法进行比较。
  • 因为只有相同类的两个实例才会比较大小,所以向 TreeSet中添加的应该是同一个类的对象。
  • 对于 TreeSet 集合而言,它判断两个对象是否相等的唯一标准是:两个对象通过 compareTo(Object obj) 方法比较返回值。
  • 当需要把一个对象放入 TreeSet 中,重写该对象对应的 equals() 方法时,应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果:如果两个对象通过equals() 方法比较返回 true,则通过 compareTo(Object obj) 方法比较应返回 0。否则,让人难以理解。

User类

  1. public class User implements Comparable{
  2. private String name;
  3. private int age;
  4. public User() {
  5. }
  6. public User(String name, int age) {
  7. this.name = name;
  8. this.age = age;
  9. }
  10. public String getName() {
  11. return name;
  12. }
  13. public void setName(String name) {
  14. this.name = name;
  15. }
  16. public int getAge() {
  17. return age;
  18. }
  19. public void setAge(int age) {
  20. this.age = age;
  21. }
  22. @Override
  23. public String toString() {
  24. return "User{" +
  25. "name='" + name + '\'' +
  26. ", age=" + age +
  27. '}';
  28. }
  29. @Override
  30. public boolean equals(Object o) {
  31. System.out.println("User的equals方法");
  32. if (this == o) return true;
  33. if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
  34. User user = (User) o;
  35. return age == user.age &&
  36. Objects.equals(name, user.name);
  37. }
  38. @Override
  39. public int hashCode() {
  40. return Objects.hash(name, age);
  41. }
  42. //按照姓名从小到大排序
  43. @Override
  44. public int compareTo(Object o) {
  45. if(o instanceof User){
  46. User user=(User)o;
  47. return this.name.compareTo(user.name);
  48. }
  49. else{
  50. throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
  51. }
  52. }

TreeSet自然排序

  1. /*
  2. 1、向TreeSet中添加的数据,要求是相同类的对象
  3. 2、两种排序方式:自然排序(实现comparable接口) 和 定制排序(Comparator)
  4. 3、自然排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compareTo(Object o)返回0,不再是equals();
  5. 4、定制排序中,比较两个对象是否相同的标准为:compare(Object o1, Object o2)返回0,不再是equals()
  6. */
  7. @Test
  8. public void test(){
  9. TreeSet set = new TreeSet();
  10. //1、失败:不能添加不同类的对象
  11. // set.add(123);
  12. // set.add(456);
  13. // set.add("AA");
  14. // set.add(new User("Tom",12));
  15. //举例一:
  16. // set.add(123);
  17. // set.add(-43);
  18. // set.add(43);
  19. // set.add(8);
  20. // set.add(11);
  21. //
  22. // Iterator iterator = set.iterator();
  23. // while (iterator.hasNext()){
  24. // System.out.println(iterator.next());//-43,8,11,43,123,
  25. // }
  26. //举例二:
  27. set.add(new User("Tom",12));
  28. set.add(new User("Jerry",52));
  29. set.add(new User("Jim",18));
  30. set.add(new User("Mike",32));
  31. set.add(new User("Jack",2));
  32. /*
  33. 下面那条数据,未添加进TreeSet当中,因为TreeSet当中比较两个对象是否相同,
  34. 不是根据equals()来比较,而是根据自然排序compareTo(Object o)来进行比较,若compareTo(Object o)返回的结果是 0,则就认为
  35. 两个元素相同,而不会添加进去。(我们此处重写了User类中的compareTo(Object o)方法,根据User.name来比较大小)
  36. */
  37. set.add(new User("Jack",15));
  38. Iterator iterator1 = set.iterator();
  39. while (iterator1.hasNext()){
  40. System.out.println(iterator1.next());//-43,8,11,43,123,
  41. }
  42. }

排序—定制排序

  • TreeSet的自然排序要求元素所属的类实现Comparable接口,如果元素所属的类没
    有实现Comparable接口,或不希望按照升序(默认情况)的方式排列元素或希望按照
    其它属性大小进行排序,则考虑使用定制排序。定制排序,通过Comparator接口来
    实现。需要重写compare(T o1,T o2)方法。
  • 利用int compare(T o1,T o2)方法,比较o1和o2的大小:如果方法返回正整数,则表
    示o1大于o2;如果返回0,表示相等;返回负整数,表示o1小于o2。
  • 要实现定制排序,需要将实现Comparator接口的实例作为形参传递给TreeSet的构
    造器。
  • 此时,仍然只能向TreeSet中添加类型相同的对象。否则发生ClassCastException异常。
  • 使用定制排序判断两个元素相等的标准是:通过Comparator比较两个元素返回了0

TreeSet定制排序

  1. @Test
  2. public void test2(){
  3. Comparator com = new Comparator() {
  4. //按照年龄从小到大排序
  5. @Override
  6. public int compare(Object o1, Object o2) {
  7. if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
  8. User u1 = (User)o1;
  9. User u2 = (User)o2;
  10. return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
  11. }
  12. else{
  13. throw new RuntimeException("输入的数据类型不匹配");
  14. }
  15. }
  16. };
  17. TreeSet set = new TreeSet(com);//提供了参数,则按照定制排序来,不提供,按照自然排序比较
  18. set.add(new User("Tom",26));
  19. set.add(new User("Jerry",52));
  20. set.add(new User("Jim",18));
  21. set.add(new User("Mike",32));
  22. set.add(new User("Jack",2));
  23. set.add(new User("Marry",2));//该条数据不会被添加到TreeSet当中,因为compare比较后的年龄相同
  24. set.add(new User("Jack",15));
  25. Iterator iterator = set.iterator();
  26. while (iterator.hasNext()){
  27. System.out.println(iterator.next());
  28. }
  29. }

练习

在List内去除重复数字值,要求尽量简单

  1. public static List duplicateList(List list) {
  2. HashSet set = new HashSet();
  3. set.addAll(list);
  4. return new ArrayList(set);
  5. }
  6. public static void main(String[] args) {
  7. List list = new ArrayList();
  8. list.add(new Integer(1));
  9. list.add(new Integer(2));
  10. list.add(new Integer(2));
  11. list.add(new Integer(4));
  12. list.add(new Integer(4));
  13. List list2 = duplicateList(list);
  14. for (Object integer : list2) {
  15. System.out.println(integer);
  16. }
  17. }

Map接口

02.Java集合 - 图17

HashMap

  • 作为Map的主要实现类
  • 线程不安全,效率高
  • 可以存储null的key和value

LinkedHashMap

  • HashMap的子类
  • 保证在遍历map元素时,可以按照添加的顺序实现遍历。
  • 原因:在原有的HashMap底层结构基础上,添加了一对指针,指向前一个元素和后一个元素
  • 对于频繁的遍历操作,此类的执行效率高于HashMap

TreeMap

  • 保证按照添加的key-value对进行排序,实现排序遍历。此时考虑key的自然排序和定制排序
  • 底层使用红黑树

Hashtable

  • 作为古老的实现类
  • 线程安全,效率低
  • 不能存储null的key和value

Properties

  • Hashtable的子类,常用来处理配置文件
  • key 和 value都是String类型

HashMap底层

数组+链表(jdk 7及之前)

数组+链表+ 红黑树(jdk 8)

Map结构的理解

以HashMap为例

  • Map中的key:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的key。—-> key所在的类要重写equals() 和 hashCode()
  • Map中的value:无序的、可重复的,使用Collection存储所有的value —-> value所在的类要重写equals()
  • 一个键值对:key-value构成一个Entry对象
  • Map中的entry:无序的、不可重复的,使用Set存储所有的entry

HashMap的底层实现原理?

以jdk 7为例说明

HashMap map = new HashMap();

在实例化以后,底层创建了一个长度是16的一维数组Entry[ ] table.

…假设此时已经执行过多次put操作…

map.put(key1,value1):

首先,调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值,此哈希值经过某种算法计算之后,得到在Entry数组中的存放位置。

如果此位置上的数据为空,此时的key1-value1添加成功。 ——>情况1

如果此位置上的数据不为空,(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值。

  1. 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值不同,此时key1-value1添加成功。---->情况2
  2. 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同,继续比较:调用key1所在类的equals(key2)
  3. 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。 ---->情况3
  4. 如果equals()返回true:则使用value1替换掉value2.

补充:关于情况1和情况3:此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。

在不断的添加过程中,会涉及到扩容问题,当超出临界值(且要存放的位置非空)时,扩容默认的扩容方式:扩容为原来容量的2倍,并将原有的数据赋值过来。

jdk 8相较于jdk 7在底层实现方面的不同。

  • 1、new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
  • 2、jdk 8底层的数组是:Node[],而非Entry[]
  • 3、收低调用put()方法时,底层创建长度为16的数组。
  • 4、jkd7的底层结构只有:数组+链表。jdk8中底层结构:数组+链表+红黑树

    • 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8,且当前数组长度 > 64时,此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储.

02.Java集合 - 图18

02.Java集合 - 图19

HashMap源码中的重要常量

  • DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量,16
  • MAXIMUM_CAPACITY : HashMap的最大支持容量,2^30
  • DEFAULT_LOAD_FACTOR:HashMap的默认加载因子
  • TREEIFY_THRESHOLD:Bucket中链表长度大于该默认值,转化为红黑树
  • UNTREEIFY_THRESHOLD:Bucket中红黑树存储的Node小于该默认值,转化为链表
  • MIN_TREEIFY_CAPACITY:桶中的Node被树化时最小的hash表容量。(当桶中Node的数量大到需要变红黑树时,若hash表容量小于MIN_TREEIFY_CAPACITY时,此时应执行resize扩容操作这个MIN_TREEIFY_CAPACITY的值至少是TREEIFY_THRESHOLD的4倍。)
  • table:存储元素的数组,总是2的n次幂
  • entrySet:存储具体元素的集
  • size:HashMap中存储的键值对的数量
  • modCount:HashMap扩容和结构改变的次数。
  • threshold:扩容的临界值,=容量*填充因子
  • loadFactor:填充因子

HashMap的存储结构

JDK 1.8之前

  • HashMap的内部存储结构其实是数组和链表的结合。当实例化一个HashMap时,系统会创建一个长度为Capacity的Entry数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。
  • 每个bucket中存储一个元素,即一个Entry对象,但每一个Entry对象可以带一个引用变量,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Entry链。而且新添加的元素作为链表的head。

HashMap的扩容

JDK 1.8之前

  • 当HashMap中的元素越来越多的时候,hash冲突的几率也就越来越高,因为数组的长度是固定的。所以为了提高查询的效率,就要对HashMap的数组进行扩容,而在HashMap数组扩容之后,最消耗性能的点就出现了:原数组中的数据必须重新计算其在新数组中的位置,并放进去,这就是resize。

那么HashMap什么时候进行扩容呢?

当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数
size)loadFactor 时 , 就 会 进 行 数 组 扩 容 , loadFactor 的默认 值
(DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认情况
下,数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16,那么当HashMap中元素个数
超过16
0.75=12(这个值就是代码中的threshold值,也叫做临界值)的时候,就把
数组的大小扩展为 2*16=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,
而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知HashMap中元素的个数,
那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。

HashMap的存储结构

JDK 1.8

  • HashMap的内部存储结构其实是数组+链表+树的结合。当实例化一个HashMap时,会初始化initialCapacity和loadFactor,在put第一对映射关系时,系统会创建一个长度为initialCapacity的Node数组,这个长度在哈希表中被称为容量(Capacity),在这个数组中可以存放元素的位置我们称之为“桶”(bucket),每个bucket都有自己的索引,系统可以根据索引快速的查找bucket中的元素。
  • 每个bucket中存储一个元素,即一个Node对象,但每一个Node对象可以带一个引用变量next,用于指向下一个元素,因此,在一个桶中,就有可能生成一个Node链。也可能是一个一个TreeNode对象,每一个TreeNode对象可以有两个叶子结点left和right,因此,在一个桶中,就有可生成一个TreeNode树。而新添加的元素作为链表的last,或树的叶子结点。

那么HashMap什么时候进行扩容和树形化呢?

当HashMap中的元素个数超过数组大小(数组总大小length,不是数组中个数
size)loadFactor 时 , 就会进行数组扩容 , loadFactor 的默认 值
(DEFAULT_LOAD_FACTOR)为0.75,这是一个折中的取值。也就是说,默认
情况下,数组大小(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)为16,那么当HashMap中
元素个数超过16
0.75=12(这个值就是代码中的threshold值,也叫做临界值)
的时候,就把数组的大小扩展为 2*16=32,即扩大一倍,然后重新计算每个元
素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操作,所以如果我们已经预知
HashMap中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效的提高HashMap的性能。
当HashMap中的其中一个链的对象个数如果达到了8个,此时如果capacity没有
达到64,那么HashMap会先扩容解决,如果已经达到了64,那么这个链会变成
树,结点类型由Node变成TreeNode类型。当然,如果当映射关系被移除后,
下次resize方法时判断树的结点个数低于6个,也会把树再转为链表。

关于映射关系的key是否可以修改?回答:不要修改

映射关系存储到HashMap中会存储key的hash值,这样就不用在每次查找时重新计算每一个Entry或Node(TreeNode)的hash值了,因此如果已经put到Map中的映射关系,再修改key的属性,而这个属性又参与hashcode值的计算,那么会导致匹配不上。

总结:JDK1.8相较于之前的变化:

  • 1.HashMap map = new HashMap();//默认情况下,先不创建长度为16的数组
  • 2.当首次调用map.put()时,再创建长度为16的数组
  • 3.数组为Node类型,在jdk7中称为Entry类型
  • 4.形成链表结构时,新添加的key-value对在链表的尾部(七上八下)
  • 5.当数组指定索引位置的链表长度>8时,且map中的数组的长度> 64时,此索引位置上的所有key-value对使用红黑树进行存储。

面试题:

谈谈你对HashMap中put/get方法的认识?如果了解再谈谈HashMap的扩容机制?默认大小是多少?什么是负载因子(或填充比)?什么是吞吐临界值(或阈值、threshold)?

面试题:负载因子值的大小,对HashMap有什么影响

  • 负载因子的大小决定了HashMap的数据密度。
  • 负载因子越大密度越大,发生碰撞的几率越高,数组中的链表越容易长,造成查询或插入时的比较次数增多,性能会下降。
  • 负载因子越小,就越容易触发扩容,数据密度也越小,意味着发生碰撞的几率越小,数组中的链表也就越短,查询和插入时比较的次数也越小,性能会更高。但是会浪费一定的内容空间。而且经常扩容也会影响性能,建议初始化预设大一点的空间。
  • 按照其他语言的参考及研究经验,会考虑将负载因子设置为0.7~0.75,此时平均检索长度接近于常数。

Map接口概述

  • MapCollection并列存在。用于保存具有映射关系的数据:key-value
  • Map 中的 keyvalue 都可以是任何引用类型的数据
  • Map 中的 keySet来存放,不允许重复,即同一个 Map 对象所对应的类,须重写hashCode()和equals()方法
  • 常用String类作为Map的“键”
  • keyvalue 之间存在单向一对一关系,即通过指定的 key 总能找到唯一的、确定的 value
  • Map接口的常用实现类:HashMap、TreeMap、LinkedHashMap和Properties。其中,HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类

02.Java集合 - 图20

Map接口:常用方法

添加、删除、修改操作:

  • Object put(Object key,Object value):将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
  • void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map
  • Object remove(Object key):移除指定key的key-value对,并返回value
  • void clear():清空当前map中的所有数据
  1. @Test
  2. public void test1(){
  3. Map map = new HashMap();
  4. //添加
  5. map.put("AA",123);
  6. map.put(45,123);
  7. map.put("BB",56);
  8. //修改
  9. map.put("AA",87);
  10. System.out.println(map);//{AA=87, BB=56, 45=123}
  11. Map map1 = new HashMap();
  12. map1.put("CC",123);
  13. map1.put("DD",123);
  14. //putAll()
  15. map.putAll(map1);
  16. System.out.println(map);//{AA=87, BB=56, CC=123, DD=123, 45=123}
  17. //remove(Object key)
  18. Object value = map.remove("CC");
  19. System.out.println(value);//123
  20. System.out.println(map);//{AA=87, BB=56, DD=123, 45=123}
  21. //clear()
  22. map.clear();//与map = null操作不同
  23. System.out.println(map.size());//0
  24. System.out.println(map);//{}
  25. }

元素查询的操作:

  • Object get(Object key):获取指定key对应的value
  • boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
  • boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
  • int size():返回mapkey-value对的个数
  • boolean isEmpty():判断当前map是否为空
  • boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
  1. @Test
  2. public void test2(){
  3. /*
  4. 元素查询的操作:
  5.  Object get(Object key):获取指定key对应的value
  6.  boolean containsKey(Object key):是否包含指定的key
  7.  boolean containsValue(Object value):是否包含指定的value
  8.  int size():返回map中key-value对的个数
  9.  boolean isEmpty():判断当前map是否为空
  10.  boolean equals(Object obj):判断当前map和参数对象obj是否相等
  11. */
  12. Map map = new HashMap();
  13. map.put("AA",123);
  14. map.put(45,123);
  15. map.put("BB",465);
  16. //get(Object key)
  17. System.out.println(map.get(45));//123
  18. //containsKey(Object key)
  19. boolean isExist = map.containsKey("AA");
  20. System.out.println(isExist);//true
  21. //containsValue(Object value)
  22. isExist=map.containsValue(123);
  23. System.out.println(isExist);//true
  24. //isEmpty()
  25. map.clear();
  26. System.out.println(map.isEmpty());//true
  27. }

元视图操作的方法:

  • Set keySet():返回所有key构成的Set集合
  • Collection values():返回所有value构成的Collection集合
  • Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
  1. @Test
  2. public void test3(){
  3. /*
  4. 元视图操作的方法:
  5.  Set keySet():返回所有key构成的Set集合
  6.  Collection values():返回所有value构成的Collection集合
  7.  Set entrySet():返回所有key-value对构成的Set集合
  8. */
  9. Map map = new HashMap();
  10. map.put("AA",123);
  11. map.put(45,1234);
  12. map.put("BB",465);
  13. //遍历所有的key集:keySet()
  14. Set set = map.keySet();
  15. Iterator iterator = set.iterator();
  16. while (iterator.hasNext()){
  17. System.out.println(iterator.next());
  18. }
  19. System.out.println("**********************");
  20. //遍历所有的value
  21. Collection values = map.values();
  22. Iterator iterator1 = values.iterator();
  23. while (iterator1.hasNext()){
  24. System.out.println(iterator1.next());
  25. }
  26. System.out.println("***********************");
  27. //遍历所有的key-value
  28. //方式一:entrySet()
  29. Set entrySet = map.entrySet();
  30. Iterator iterator2 = entrySet.iterator();
  31. while (iterator2.hasNext()){
  32. Object obj = iterator2.next();
  33. //entrySet集合中的元素都是entry
  34. Map.Entry entry = (Map.Entry)obj;
  35. System.out.println(entry.getKey()+"---->"+entry.getValue());
  36. }
  37. System.out.println("************************");
  38. //方式二:
  39. Set keySet = map.keySet();
  40. Iterator iot = keySet.iterator();
  41. while (iot.hasNext()){
  42. Object key = iot.next();
  43. Object value = map.get(key);
  44. System.out.println(key+"---->"+value);
  45. }
  46. }

Map实现类之一:HashMap

  • HashMap是 Map 接口使用频率最高的实现类
  • 允许使用null键和null值,与HashSet一样,不保证映射的顺序。
  • 所有的key构成的集合是Set:无序的、不可重复的。所以,key所在的类要重写:
    equals()和hashCode()
  • 所有的value构成的集合是Collection:无序的、可以重复的。所以,value所在的类
    要重写:equals()
  • 一个key-value构成一个entry
  • 所有的entry构成的集合是Set:无序的、不可重复的
  • HashMap 判断两个 key 相等的标准是:两个 key 通过 equals() 方法返回 true
    hashCode 值也相等。
  • HashMap 判断两个 value相等的标准是:两个 value 通过 equals() 方法返回 true

Map实现类之二:LinkedHashMap

  • LinkedHashMapHashMap 的子类
  • HashMap存储结构的基础上,使用了一对双向链表来记录添加
    元素的顺序
  • LinkedHashSet类似,LinkedHashMap 可以维护 Map 的迭代
    顺序:迭代顺序与 Key-Value 对的插入顺序一致

Map实现类之三:TreeMap

  • TreeMap存储 Key-Value 对时,需要根据 key-value 对进行排序。TreeMap 可以保证所有的 Key-Value 对处于有序状态。
  • TreeSet底层使用红黑树结构存储数据
  • TreeMapKey 的排序:

    • 自然排序:TreeMap 的所有的 Key 必须实现 Comparable 接口,而且所有
      的 Key 应该是同一个类的对象,否则将会抛出 ClasssCastException
    • 定制排序:创建 TreeMap 时,传入一个 Comparator 对象,该对象负责对
      TreeMap 中的所有 key 进行排序。此时不需要 Map 的 Key 实现
      Comparable 接口
  • TreeMap判断两个key相等的标准:两个key通过compareTo()方法或者compare()方法返回0
  1. public class TreeMapTest {
  2. //向TreeMap中添加key-value,要求key必须时同一个类创建的对象
  3. //因为要按照key进行排序:自然排序、定制排序
  4. //自然排序
  5. @Test
  6. public void tets1(){
  7. TreeMap map = new TreeMap();
  8. User u1 = new User("Tom",23);
  9. User u2 = new User("Jerry",15);
  10. User u3 = new User("Jack",65);
  11. User u4 = new User("Rose",2);
  12. map.put(u1,98);
  13. map.put(u2,89);
  14. map.put(u3,76);
  15. map.put(u4,100);
  16. //遍历
  17. Set set = map.entrySet();
  18. Iterator iterator = set.iterator();
  19. while (iterator.hasNext()){
  20. Object entrys = iterator.next();
  21. Map.Entry entry = (Map.Entry)entrys;
  22. System.out.println(entry.getKey()+"----->"+entry.getValue());
  23. }
  24. }
  25. @Test
  26. public void test2(){
  27. TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {
  28. //按照年龄排序
  29. @Override
  30. public int compare(Object o1, Object o2) {
  31. if(o1 instanceof User && o2 instanceof User){
  32. User u1 = (User)o1;
  33. User u2 = (User)o2;
  34. return Integer.compare(u1.getAge(),u2.getAge());
  35. }
  36. throw new RuntimeException("输入数据类型不匹配");
  37. }
  38. });
  39. User u1 = new User("Tom",23);
  40. User u2 = new User("Jerry",15);
  41. User u3 = new User("Jack",65);
  42. User u4 = new User("Rose",2);
  43. map.put(u1,98);
  44. map.put(u2,89);
  45. map.put(u3,76);
  46. map.put(u4,100);
  47. Set set = map.entrySet();
  48. Iterator iterator = set.iterator();
  49. while (iterator.hasNext()){
  50. Object entrys = iterator.next();
  51. Map.Entry entry = (Map.Entry)entrys;
  52. System.out.println(entry.getKey()+"----->"+entry.getValue());
  53. }
  54. }
  55. }

Map实现类之四:Hashtable

  • Hashtable是个古老的 Map 实现类,JDK1.0就提供了。不同于HashMap,
    Hashtable是线程安全的。
  • Hashtable实现原理和HashMap相同,功能相同。底层都使用哈希表结构,查询速度快,很多情况下可以互用。
  • 与HashMap不同,Hashtable 不允许使用 null 作为 key 和 value
  • 与HashMap一样,Hashtable 也不能保证其中 Key-Value 对的顺序
  • Hashtable判断两个key相等、两个value相等的标准,与HashMap一致。

Map实现类之五:Properties

  • Properties 类是 Hashtable 的子类,该对象用于处理属性文件
  • 由于属性文件里的 key、value 都是字符串类型,所以 Properties 里的 key和 value 都是字符串类型
  • 存取数据时,建议使用setProperty(String key,String value)方法和
    getProperty(String key)方法
  1. //Properties 类是 Hashtable 的子类,该对象用于处理属性文件
  2. public static void main(String[] args) throws Exception{
  3. Properties pros = new Properties();
  4. FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
  5. pros.load(fis);
  6. String name = pros.getProperty("name");
  7. String pasword = pros.getProperty("pasword");
  8. System.out.println("name="+name+" password="+pasword);//name=Tom password=null
  9. }

Collections工具类

Collections 是一个操作 Set、List 和 Map 等集合的工具类

  • Collections 中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作,还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法
  • 排序操作:(均为static方法)

    • reverse(List):反转 List 中元素的顺序
    • shuffle(List):对 List 集合元素进行随机排序
    • sort(List):根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
    • sort(List,Comparator):根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
    • swap(List,int, int):将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
  • 查找、替换

    • Object max(Collection):根据元素的自然顺序,返回给定集合中的最大元素
    • Object max(Collection,Comparator):根据 Comparator 指定的顺序,返回
      给定集合中的最大元素
    • Object min(Collection)
    • Object min(Collection,Comparator)
    • int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出现次数
    • void copy(List dest,List src):将src中的内容复制到dest
    • boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值替换List 对象的所有旧值
  • Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法,该方法可使将指定集
    合包装成线程同步的集合,从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全
    问题
  1. @Test
  2. public void test1() {
  3. List list = new ArrayList();
  4. list.add(123);
  5. list.add(45);
  6. list.add(748);
  7. list.add(748);
  8. list.add(748);
  9. list.add(-18);
  10. list.add(0);
  11. System.out.println(list);//[123, 45, 748, -18, 0]
  12. //reverse(List):反转 List 中元素的顺序
  13. Collections.reverse(list);
  14. System.out.println(list);//[0, -18, 748, 45, 123]
  15. //shuffle(List):对 List 集合元素进行随机排序
  16. Collections.shuffle(list);
  17. System.out.println(list);//[45, 0, -18, 123, 748]
  18. //sort(List):根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
  19. Collections.sort(list);
  20. System.out.println(list);//[-18, 0, 45, 123, 748]
  21. //swap(List,int, int):将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
  22. Collections.swap(list,1,2);
  23. System.out.println(list);//[-18, 45, 0, 123, 748]
  24. //int frequency(Collection,Object):返回指定集合中指定元素的出现次数
  25. int frequency = Collections.frequency(list, 748);
  26. System.out.println(frequency);//3
  27. }
  28. @Test
  29. public void test2(){
  30. //void copy(List dest,List src):将src中的内容复制到dest中
  31. List list = new ArrayList();
  32. list.add(123);
  33. list.add(45);
  34. list.add(748);
  35. list.add(748);
  36. list.add(748);
  37. list.add(-18);
  38. list.add(0);
  39. System.out.println(list);//[123, 45, 748, -18, 0]
  40. //报异常的写法
  41. // ArrayList dest = new ArrayList();
  42. // Collections.copy(dest,list);
  43. // System.out.println(dest);//java.lang.IndexOutOfBoundsException: Source does not fit in dest
  44. //正确的写法
  45. List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
  46. Collections.copy(dest,list);
  47. System.out.println(dest);
  48. //boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal):使用新值替换
  49. boolean b = Collections.replaceAll(list, 748, 847);
  50. System.out.println(b);//true
  51. System.out.println(list);//[123, 45, 847, 847, 847, -18, 0]
  52. /*
  53. Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法,该方法可使将指定集
  54. 合包装成线程同步的集合,从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题
  55. */
  56. //返回的list1即为线程安全的list
  57. List list1 = Collections.synchronizedList(list);
  58. }