泛型与集合

泛型与集合

• 通配符：当使用一个泛型类时（包括声明泛型变量和创建泛型实例对象两种情况），都应该为此泛型传入一个实参，否则编译器会提出泛型警告。假设现在定义一个方法，该方法的参数需要使用泛型，但类型参数是不确定的，此时如果考虑使用Object类型来解决，编译时则会出现错误。通配符是由”?”来表示一个未知类型。
• Java的集合类是一些常用的数据结构，例如：队列，栈，链表等。Java集合就像一种”容器”，用于存储数量不等的对象，并按照规范实现一些常用的操作和算法。程序员在使用Java的集合类时，不必考虑数据结构和算法的具体实现细节，根据需要直接使用这些集合类并调用相应的方法即可，从而提高了开发效率。在JDK5.0之前，Java集合会丢失容器中所有对象的数据类型，将所有对象都当成Object类型进行处理。从JDK5.0增加泛型之后，Java集合完全支持泛型，可以记住容器中对象的数据类型，从而可以编写更简洁，健壮的代码。Java所有的集合类都在java.util包下，从JDK5.0开始为了处理多线程环境下的并发安全问题，又在java.util.concurrent包下提供了一些多线程支持的集合类。Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map.这两个接口派生出一些子接口和实现类。

• Java中的集合分为三大类：
  1.set集合：将一个对象添加到set集合时，set集合无法记住添加的顺序，因此set集合中的元素不能重复，否则系统无法识别该元素，访问set集合中的元素也只能根据元素本身进行访问；2.list集合：与数组类似，list集合可以记住每次添加元素的顺序，因此可以根据元素的索引访问list集合中的元素，list集合中的元素可以重复且长度是可变的；3.map集合：每个元素都是有key/value键值对组成，可以根据每个元素的key来访问对应的value，Map集合中的key不允许重复，value可以重复。Collection接口是Set，Queue和List接口的父接口，该接口中定义的方法可以操作这三个接口中的任一个集合。List集合默认按照元素添加顺序设置元素的索引，索引从0开始，当使用无效的索引时将产生IndexOutOfBoundsException异常。ArrayList和Vector是List接口的两个典型实现类，完全支持List接口的所有功能方法。ArrayList称为”数组列表”，而Vector称为”向量”，两者都是基于数组实现的列表集合，但该数组是一个动态的，长度可变的，并允许再分配的Object[]数组。Set集合类似一个罐子，可以将多个元素丢进罐子里，但不能记住元素的添加顺序，因此不允许包含相同的元素。Set接口继承Collection接口，没有提供任何额外的方法，其用法与Collection一样，只是特性不同(Set中的元素不重复)。Set接口常用的实现类包括HashSet，TreeSet和EnumSet，这三个实现类各具特色：HashSet是Set接口的典型实现类，大多数使用set集合时都使用该实现类。HashSet使用Hash算法来存储集合中的元素，具有良好的存取以及查找性；TreeSet采用Tree”树”的数据结构来存储集合元素，因此可以保证集合中的元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式：自然排序和定制排序，默认情况下采用自然排序；队列Queue通常以”先进先出(FIFO)”的方式排序各个元素，即最先入队的元素最先出队。Queue接口继承Collection接口，除了Collection接口中的基本操作外，还提供了队列的插入，提取和检查操作，且每个操作都存在两种形式：一种操作失败时抛出异常；另一种操作失败时返回一个特殊值（null或false）。

• HashMap和TreeMap是Map体系中两个常用实现类：HashMap是基于哈希算法的Map接口的实现类，该实现类提供所有映射操作，并允许使用null键和null键，但不能保证映射的顺序，即是无序的映射集合；TreeMap是基于”树”结构来存储的Map接口实现类，可以根据其键的自然顺序进行排序，或定制排序方式。

• 集合转换：Java集合框架有两大体系：Collection和Map，两者虽然从本质上是不同的，各自具有自身的特性，但可以将Map集合转换为Collection集合。将Map集合转换为Collection集合方法：entrySet():返回一个包含了Map中元素的集合，每个元素都包括键和值；keySet()：返回Map中所有键的集合；values()：返回Map中所有值的集合。