02_Collection

文章目录

集合
- Java的集合类
Collection
- iterator方法

集合

在Java中，指的就是存放数据的容器，是一个载体，可以一次容纳多个对象。

解决Bug的两种方法：

1. 打印
- System.out.println();
- log.info();
1. debug
- 检查数据

Java的集合类

在这里插入图片描述
Collection：

存储一个一个的数据
- 先理解为一个袋子，往里面装数据。有各种各样的子实现。
Collection是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组Object，即 Collection 的元素
- Java不提供直接实现自Collection的类，只提供继承于的子接口(如List和set)。

Map：

存储的是键值对数据
存储key-value结构的数据。
- key-value结构：就是可以根据一个key，找到一个对应的value。
- Map 接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射。

Collection

特点：

Collection是顶级接口，用描述数据存储的接口
Collection的一些子实现有序，一些无序
- 有序和无序是指：存储和读取的顺序
一些子实现允许存储重复的数据，一些不允许
- 允许重复：
- 不允许重复：
一些子实现允许存储null，一些不允许
- 允许存储null：
- 不允许存储null：

API：

增删改查方法：

boolean add(E e): // 添加一个元素进入Collection

boolean addAll(Collection<? extends E> c): // 添加一个Collection进目标Collection

boolean remove(Object o)：// 删除元素， 只删除第一个出现的(如果存在多个)

boolean removeAll(Collection<?> c)：// 删除Collection中的所有存在的元素,会全部删除，如果存在多个

boolean contains(Object o)：// 判断是否存在指定元素

boolean containsAll(Collection<?> c)：// 判断给定的collection中是否全部存在于目标Collection

boolean retainAll(Collection<?> c)：// 将原有collection只保留传入的collection。

特殊方法：

void clear()： // 清空collection

boolean equals(Object o) ：// 判断是否相等

int hashCode()：// 计算hashCode

boolean isEmpty(): // 是否为空

int size()：// collection里面的元素个数

如果hashcode()没有重写，代表地址值，并且equal()和hashcode()要一起重写

重写hashcode()的目的：是为了让hashcode和对象里面的变量有关。

方便遍历方法：

Object[] toArray(): // 将collection转成一个数组，方便遍历，（无参）

<T> T[] toArray(T[] a)：// 类似，只是传入了一个数组 （有参）

Iterator<E> iterator()：// 返回一个迭代器

eg：

private static void testToArray() {
    Collection<String> collection = new ArrayList<>();

    collection.add("zs");
    collection.add("ls");
    collection.add("ww");

    // 数组的协变 支持用Object[] ---> 任意类型的数组
    Object[] objects = collection.toArray();
    for (int i = 0; i < objects.length; i++) {
        System.out.println(objects[i]);
    }
}

toArray的源码（有参构造）：

public <T> T[] toArray(T[] a) {
  		// a是用来存储数据的数组。
        if (a.length < size)
          	// 1. 当数组长度小于集合的长度时候。只使用传入数组的类型
            // Make a new array of a's runtime type, but my contents:
            return (T[]) Arrays.copyOf(elementData, size, a.getClass());
  		// 2. 如果大于等于集合的长度时候，则直接使用这个数组
  		// 直接copy 
        System.arraycopy(elementData, 0, a, 0, size);
  
 		// 3. 并且，如果数组长度大于集合长度。直接把a[size] = null，直接把最后一个元素的后面置为null。
        if (a.length > size)
            a[size] = null;
        return a;
    }

直接使用toArray的弊端：

耗费时间，例如：要是拷贝100w大小的数据时间太长
耗费空间，例如：存储100w数据占太多的空间
jvm耗时，后续使用完毕还需要gc处理

iterator方法

迭代器（iterator），有时又称光标（cursor）是程序设计的软件设计模式，可在容器对象（container，例如链表或数组）上遍访的接口，设计人员无需关心容器对象的内存分配的实现细节。

注意事项：

Iterator是个接口，接口只定义规范，我们获取到了iterator，就可以使用这个对象对数据进行遍历。
迭代器相当于只保留了一个标识，标识我可以怎么拿到这个数据，不copy数据。所有操作的数据都是针对的原有的Collection。
比如Collection底层有的是数组，有的是链表。数组的Iterator里面维护的是下标，链表的Iterator里面维护的是指针。所有的具体实现都交给具体的子类

方法：

boolean hasNext(): // 是否有下一个元素

E next()：// 获取下一个元素

void remove()：// 删除刚刚遍历过的元素

eg：

private static void testIterator() {
    Collection<String> collection = new ArrayList<>();

    collection.add("zs");
    collection.add("ls");
    collection.add("ww");

	// 先生成一个迭代器
    Iterator<String> iterator = collection.iterator();

    // 是否有下一个元素
    boolean b = iterator.hasNext();
    System.out.println(b); // true

    // 返回下一个元素
    String next = iterator.next();
    System.out.println(next); // zs

    // 删除刚刚遍历过的元素
    iterator.remove();
    System.out.println(collection); // ls ww
}

Q：迭代器是个游标，它遍历的时候，被别的线程，把原集合中加了几个元素，减了几个元素，那这时候这次遍历的意义大吗？

A：

JDK采用了存储一个值的方式，去保证在迭代器使用过程中，原有的集合不被修改（当前线程、其他线程）。
在Collection内部，有一个modCount,用来标识结构变化的次数(get/contains 这种查询不叫结构变化)
生成迭代器的时候，存储这个expectedModCount=modCount,在调用 next、 remove时候，会检查
使用迭代器过程中，如果原结构发生了变化，会报并发修改异常。
所以，不要在迭代器迭代过程中，去修改原集合。要不就是在迭代器生成之前，要不就在迭代器使用完成之后。

eg：
用iterator遍历的例子：

public class Demo3 {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<Student> collection = new ArrayList<>();
        collection.add(new Student("zs",17,89,"20210104"));
        collection.add(new Student("ww",18,79,"20210105"));
        collection.add(new Student("ls",19,99,"20210105"));
        collection.add(new Student("ml",17,91,"20210104"));
        collection.add(new Student("zq",20,85,"20210104"));

        System.out.println("遍历前：" + collection);

        Iterator<Student> iterator = collection.iterator();

        while(iterator.hasNext()){
            if(iterator.next().getAge() == 17){
                iterator.remove();
            }
        }

        System.out.println("遍历后：" +  collection);
    }