Java集合框架由什么組成的

這篇文章主要為大家展示了“Java集合框架由什么組成的”，內容簡而易懂，條理清晰，希望能夠幫助大家解決疑惑，下面讓小編帶領大家一起研究并學習一下“Java集合框架由什么組成的”這篇文章吧。

第一部分  集合框架介紹

Java平臺提供了一個全新的集合框架。“集合框架”主要由一組用來操作對象的接口組成。不同接口描述一組不同數據類型。

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Java 2集合框架圖

• 集合接口：6個接口（短虛線表示），表示不同集合類型，是集合框架的基礎。

• 抽象類：5個抽象類（長虛線表示），對集合接口的部分實現。可擴展為自定義集合類。

• 實現類：8個實現類（實線表示），對接口的具體實現。

在很大程度上，一旦您理解了接口，您就理解了框架。雖然您總要創建接口特定的實現，但訪問實際集合的方法應該限制在接口方法的使用上；因此，允許您更改基本的數據結構而不必改變其它代碼。

·  Collection 接口是一組允許重復的對象。

·  Set 接口繼承 Collection，但不允許重復，使用自己內部的一個排列機制。

·  List 接口繼承 Collection，允許重復，以元素安插的次序來放置元素，不會重新排列。

·  Map接口是一組成對的鍵－值對象，即所持有的是key-value pairs。Map中不能有重復的key。擁有自己的內部排列機制。

·  容器中的元素類型都為object。從容器取得元素時，必須把它轉換成原來的類型。

Java 2簡化集合框架圖

第二部分  集合接口

1.Collection 接口

用于表示任何對象或元素組。想要盡可能以常規方式處理一組元素時，就使用這一接口。

(1) 單元素添加、刪除操作：

boolean add(Object o):將對象添加給集合

boolean remove(Object o): 如果集合中有與o相匹配的對象，則刪除對象o

(2) 查詢操作：

int size() ：返回當前集合中元素的數量

boolean isEmpty() ：判斷集合中是否有任何元素

boolean contains(Object o) ：查找集合中是否含有對象o

Iterator iterator() ：返回一個迭代器，用來訪問集合中的各個元素

(3) 組操作 ：作用于元素組或整個集合

boolean containsAll(Collection c): 查找集合中是否含有集合c 中所有元素

boolean addAll(Collection c) : 將集合c 中所有元素添加給該集合

void clear(): 刪除集合中所有元素

void removeAll(Collection c) : 從集合中刪除集合c 中的所有元素

void retainAll(Collection c) : 從集合中刪除集合c 中不包含的元素

(4) Collection轉換為Object數組 ：

Object[] toArray() ：返回一個內含集合所有元素的array

Object[] toArray(Object[] a) ：返回一個內含集合所有元素的array。運行期返回的array和參數a的型別相同，需要轉換為正確型別。

此外，您還可以把集合轉換成其它任何其它的對象數組。但是，您不能直接把集合轉換成基本數據類型的數組，因為集合必須持有對象。

『斜體接口方法是可選的。因為一個接口實現必須實現所有接口方法，調用程序就需要一種途徑來知道一個可選的方法是不是不受支持。如果調用一種可選方法時，一個 UnsupportedOperationException 被拋出，則操作失敗，因為方法不受支持。此異常類繼承 RuntimeException 類，避免了將所有集合操作放入 try-catch 塊。』

Collection不提供get()方法。如果要遍歷Collectin中的元素，就必須用Iterator。

1.1.AbstractCollection 抽象類

AbstractCollection 類提供具體“集合框架”類的基本功能。雖然您可以自行實現 Collection 接口的所有方法，但是，除了iterator()和size()方法在恰當的子類中實現以外，其它所有方法都由 AbstractCollection 類來提供實現。如果子類不覆蓋某些方法，可選的如add()之類的方法將拋出異常。

1.2.Iterator 接口

Collection 接口的iterator()方法返回一個 Iterator。Iterator接口方法能以迭代方式逐個訪問集合中各個元素，并安全的從Collection 中除去適當的元素。

(1) boolean hasNext(): 判斷是否存在另一個可訪問的元素

Object next(): 返回要訪問的下一個元素。如果到達集合結尾，則拋出NoSuchElementException異常。

(2) void  remove(): 刪除上次訪問返回的對象。本方法必須緊跟在一個元素的訪問后執行。如果上次訪問后集合已被修改，方法將拋出IllegalStateException。

『Iterator中刪除操作對底層Collection也有影響。』

迭代器是 故障快速修復（fail-fast）的。這意味著，當另一個線程修改底層集合的時候，如果您正在用 Iterator 遍歷集合，那么，Iterator就會拋出 ConcurrentModificationException （另一種 RuntimeException異常）異常并立刻失敗。

2.List接口

List 接口繼承了 Collection 接口以定義一個允許重復項的有序集合。該接口不但能夠對列表的一部分進行處理，還添加了面向位置的操作。

(1)  面向位置的操作包括插入某個元素或 Collection 的功能，還包括獲取、除去或更改元素的功能。在 List 中搜索元素可以從列表的頭部或尾部開始，如果找到元素，還將報告元素所在的位置 :

void add(int index, Object element): 在指定位置index上添加元素element

boolean addAll(int index, Collection c): 將集合c的所有元素添加到指定位置index

Object get(int index): 返回List中指定位置的元素

int indexOf(Object o): 返回第一個出現元素o的位置，否則返回-1

int lastIndexOf(Object o) ：返回最后一個出現元素o的位置，否則返回-1

Object remove(int index)　：刪除指定位置上的元素

Object set(int index, Object element) ：用元素element取代位置index上的元素，并且返回舊的元素

(2) List 接口不但以位置序列迭代的遍歷整個列表，還能處理集合的子集：

ListIterator listIterator() : 返回一個列表迭代器，用來訪問列表中的元素

ListIterator listIterator(int index) : 返回一個列表迭代器，用來從指定位置index開始訪問列表中的元素

List subList(int fromIndex, int toIndex) ：返回從指定位置fromIndex（包含）到toIndex（不包含）范圍中各個元素的列表視圖

『對子列表的更改（如 add()、remove() 和 set() 調用）對底層 List 也有影響。』

2.１.ListIterator接口

ListIterator 接口繼承 Iterator 接口以支持添加或更改底層集合中的元素，還支持雙向訪問。ListIterator沒有當前位置，光標位于調用previous和next方法返回的值之間。一個長度為n的列表，有n+1個有效索引值：

(1) void add(Object o): 將對象o添加到當前位置的前面

void set(Object o): 用對象o替代next或previous方法訪問的上一個元素。如果上次調用后列表結構被修改了，那么將拋出IllegalStateException異常。

(2)  boolean hasPrevious(): 判斷向后迭代時是否有元素可訪問

Object previous()：返回上一個對象

int nextIndex(): 返回下次調用next方法時將返回的元素的索引

int previousIndex():　返回下次調用previous方法時將返回的元素的索引

『正常情況下，不用ListIterator改變某次遍歷集合元素的方向 — 向前或者向后。雖然在技術上可以實現，但previous() 后立刻調用next()，返回的是同一個元素。把調用 next()和previous()的順序顛倒一下，結果相同。』

『我們還需要稍微再解釋一下 add() 操作。添加一個元素會導致新元素立刻被添加到隱式光標的前面。因此，添加元素后調用 previous() 會返回新元素，而調用 next() 則不起作用，返回添加操作之前的下一個元素。』undefined

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