编写java程序151条建议读书笔记（8）

建议71：推荐使用subList处理局部列表

一个列表有100个元素，现在要删除索引位置为20~30的元素所有的操作都是在原始列表上进行的，那我们就用subList先取出一个子列表，然后清空。因为subList返回的list是原始列表的一个视图，删除这个视图中 的所有元素，最终都会反映到原始字符串上，那么一行代码解决问题了。

public static void main(String[] args) {        // 初始化一个固定长度，不可变列表        List<Integer> initData = Collections.nCopies(100, 0);        // 转换为可变列表        List<Integer> list = new ArrayList<Integer>(initData);        //删除指定范围内的元素        list.subList(20, 30).clear();    }

public void clear() {        removeRange(0, size());    }

protected void removeRange(int fromIndex, int toIndex) {        ListIterator<E> it = listIterator(fromIndex);        for (int i=0, n=toIndex-fromIndex; i<n; i++) {            it.next();            it.remove();        }    }

建议72：生成子列表后不要再操作原列表

subList取出的列表是原列表的一个视图，原数据集(代码中的lsit变量)修改了，但是subList取出的子列表不会重新生成一个新列表(这点与数据库视图是不相同的)，后面在对子列表继续操作时，就会检测到修改计数器与预期的不相同，于是就抛出了并发修改异常。数据库的一张表可以有多个视图List也可以有多张视图，也就是可以有多个子列表但问题是只要生成的子列表多于一个，任何一个子列表都不能修改了，否则就会抛出ConcurrentModificationException异常。subList生成子列表后，保持原列表的只读状态。

建议73：使用Comparator进行排序

要想给数据排序，有两种实现方式，一种是实现Comparable接口，一种是实现Comparator接口，在JDK中，对Collections.sort方法的解释是按照自然顺序进行升序排列，这种说法其实不太准确的，sort方法的排序方式并不是一成不变的升序，也可能是倒序，这依赖于compareTo的返回值，我们知道如果compareTo返回负数，表明当前值比对比值小，零表示相等，正数表明当前值比对比值大，实现了Comparable接口的类表明自身是可以比较的，有了比较才能进行排序，而Comparator接口是一个工具类接口，它的名字(比较器)也已经表明了它的作用：用作比较，它与原有类的逻辑没有关系，只是实现两个类的比较逻辑，从这方面来说，一个类可以有很多的比较器，只要有业务需求就可以产生比较器，有比较器就可以产生N多种排序，而Comparable接口的排序只能说是实现类的默认排序算法，一个类稳定、成熟后其compareTo方法基本不会变，也就是说一个类只能有一个固定的、由compareTo方法提供的默认排序算法。Comparable接口可以作为实现类的默认排序算法，Comparator接口则是一个类的扩展排序工具。

建议74：不推荐使用binarySearch对列表进行检索

对一个列表进行检索时使用最多的是indexOf方法，它简单、好用，而且也不会出错，虽然它只能检索到第一个符合条件的值，但是可以生成子列表后再检索，这样也即可以查找出所有符合条件的值了。Collections工具类也提供了一个检索方法，binarySearch该方法也是对一个列表进行检索的，可查找出指定值的索引。

public class test {    public static void main(String[] args) {        List<String> cities = new ArrayList<String> ();        cities.add("上海");        cities.add("广州");        cities.add("广州");        cities.add("北京");        cities.add("天津");        //indexOf取得索引值        int index1= cities.indexOf("广州");        //binarySearch找到索引值        int index2= Collections.binarySearch(cities, "广州");        System.out.println("索引值(indexOf)："+index1);        System.out.println("索引值(binarySearch)："+index2);    }}

使用二分搜索法搜索指定列表，以获得指定对象。其实现的功能与indexOf是相同的，只是使用的是二分法搜索列表，索引值(indexOf)：1，     索引值(binarySearch)：2indexOf方法就是一个遍历，找到第一个元素值相等则返回二分法查询的一个首要前提是：数据集以实现升序排列，否则二分法查找的值是不准确的。不排序怎么确定是在小区(比中间值小的区域) 中查找还是在大区(比中间值大的区域)中查找呢？二分法查找必须要先排序，这是二分法查找的首要条件。

建议75：集合中的元素必须做到compareTo和equals同步

实现了Comparable接口的元素就可以排序，compareTo方法是Comparable接口要求必须实现的，它与equals方法有关系吗?有关系，在compareTo的返回为0时，它表示的是进行比较的两个元素时相等的。indexOf是通过equals方法判断的，equals方法等于true就认为找到符合条件的元素了，而binarySearch查找的依据是compareTo方法的返回值，返回0即认为找到符合条件的元素了。indexOf依赖equals方法查找，binarySearch则依赖compareTo方法查找；
 equals是判断元素是否相等，compareTo是判断元素在排序中的位置是否相同。一个决定排序位置，一个是决定相等，我们就应该保证当排序相同时，其equals也相同，否则就会产生逻辑混乱。实现了compareTo方法就应该覆写equals方法，确保两者同步。

建议76：集合运算时使用最优雅方式        

遍历可以实现并集、交集、差集等运算，但是不优雅，1）并集：也叫作合集 list1.addAll(list2); 2)交集：计算两个集合的共有元素list1.retainAll(list2); 3）差集：由所有属于A但不属于B的元素组成的集合list1.removeAll(list2); 4)无重复的并集：并集是集合A加集合B，那如果集合A和集合B有交集，就需要确保并集的结果中只有一份交集，此为无重复的并集list2.removeAll(list1);    //把剩余的list2元素加到list1中      list1.addAll(list2);

建议77：使用shuffle打乱列表

打乱一个列表的顺序，我们不用费尽心思的遍历、替换元素了。我们一般很少用到shuffle这个方法，在什么地方用
1）可用在程序的 "伪装" 上：比如我们例子中的标签云，或者是游侠中的打怪、修行、群殴时宝物的分配策略。
2）可用在抽奖程序中：比如年会的抽奖程序，先使用shuffle把员工顺序打乱，每个员工的中奖几率相等，然后就可以抽出第一名、第二名。
3）可以用在安全传输方面：比如发送端发送一组数据，先随机打乱顺序，然后加密发送，接收端解密，然后进行排序，即可实现即使是相同的数据源，也会产生不同密文的效果，加强了数据的安全性。

建议78：减少HashMap中元素的数量

HashMap和ArrayList的长度都是动态增加的，不过两者的扩容机制不同，HashMap,它在底层是以数组的方式保存元素的，其中每一个键值对就是一个元素，HashMap把键值对封装成了一个Entry对象，然后再把Entry对象放到了数组中。也就是说HashMap比ArrayList多了一次封装，多出了一倍的对象。其中HashMap的扩容机制代码(resize(2 * table.length)这就是扩容核心，在插入键值对时会做长度校验，如果大于或者等于阈值，则数组长度会增大一倍。hashMap的size大于数组的0.75倍时，就开始扩容，ArrayList的扩容策略，它是在小于数组长度的时候才会扩容1.5倍综合来说，HashMap比ArrayList多了一层Entry的底层封装对象，多占用了内存，并且它的扩容策略是2倍长度的递增，同时还会根据阈值判断规则进行判断，因此相对于ArrayList来说，同样的数据，它就会优先内存溢出。

建议79：集合中的哈希码不要重复

列表中查找某值是非常耗费资源的，随机存取的列表是遍历查找，顺序存储的列表是链表查找，或者是Collections的二分法查找最快的还要数以Hash开头的集合(如HashMap、HashSet等类)查找，HashMap的ContainsKey方法public boolean containsKey(Object key) {       //判断getEntry是否为空       return getEntry(key) != null;    }getEntry方法会根据key值查找它的键值对（也就是Entry对象）,如果没有找到，则返回null。HashMap的table数组是如何存储元素的1）table数组的长度永远是2的N次幂。2）table数组的元素是Entry类型。3）table数组中的元素位置是不连续的。HashMap是如何插入元素的

public V put(K key, V value) {        //null键处理        if (key == null)            return putForNullKey(value);        //计算hash码，并定位元素        int hash = hash(key);        int i = indexFor(hash, table.length);        for (Entry<K, V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {            Object k;            //哈希码相同，并且key相等，则覆盖            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {                V oldValue = e.value;                e.value = value;                e.recordAccess(this);                return oldValue;            }        }        modCount++;        //插入新元素，或者替换哈希的旧元素并建立链表        addEntry(hash, key, value, i);        return null;    }

HashMap每次增加元素时都会先计算其哈希码值，然后使用hash方法再次对hashCode进行抽取和统计，同时兼顾哈希码的高位和低位信息产生一个唯一值，也就是说hashCode不同，hash方法返回的值也不同，之后再通过indexFor方法与数组长度做一次与运算，即可计算出其在数组中的位置，简单的说，hash方法和indexFor方法就是把哈希码转变成数组的下标null值也是可以作为key值的，它的位置永远是在Entry数组中的第一位。哈希运算存在着哈希冲突问题，即对于一个固定的哈希算法f(k)，允许出现f(k1)=f(k2)，但k1≠k2的情况，也就是说两个不同的Entry，可能产生相同的哈希码，HashMap是如何处理这种冲突问题的呢？答案是通过链表，每个键值对都是一个Entry，其中每个Entry都有一个next变量，也就是说它会指向一个键值对---很明显，这应该是一个单向链表，该链表是由addEntity方法完成的如果新加入的元素的键值对的hashCode是唯一的，那直接插入到数组中，它Entry的next值则为null；如果新加入的键值对的hashCode与其它元素冲突，则替换掉数组中的当前值，并把新加入的Entry的next变量指向被替换的元素，于是一个链表就产生了