Java学习笔记-第九章-Java集合框架(1)

Java—集合框架List的indexOf（）、lastIndexOf（）集合中某个元素出现的位置—List的indexOf(),lastIndexOf() indexOf(Object obj)⽅法的实现机制是从序列(List)的第0个元素开始依次循环，并且调⽤每个元素的equals()⽅法和参数对象进⾏⽐较，如果某⼀个元素的equals()⽅法返回值为true，那么就把当前元素的索引位置作为结果返回。

假如序列中有多个重复的元素，只返回这个重复的元素第⼀次出现时所在的索引位置的值。

lastIndexOf(Object obj)⽅法，与indexOf()⽅法相反，它返回的是某个元素最后⼀次出现的索引位置的值，也就是它会从序列的队尾向队头进⾏遍历。

以上两个⽅法的参数对象如果在序列中都没有出现的话，那么这两个⽅法都会返回-1。

SetTest类部分⽰例代码：package com.test.collection;import java.util.ArrayList;import java.util.Arrays;import java.util.List;import java.util.Scanner;public class SetTest {public List<Course> coursesToSelect;private Scanner console;public static Student student;public SetTest() {coursesToSelect = new ArrayList<Course>();console = new Scanner(System.in);}public void testAdd() {Course c1 = new Course("1", "数据结构");//创建课程对象的实例Course c2 = new Course("2", "C语⾔");Course c3 = new Course("3", "离散数学");Course c4 = new Course("4", "汇编语⾔");Course c5 = new Course("5", "数据结构");Course[] course = {c1, c2, c3, c4, c5};coursesToSelect.addAll(Arrays.asList(course));}public void testListContains() {System.out.println("请输⼊课程名称：");String courseName = console.next();Course c3 = new Course(); = courseName;System.out.println("课程【" + + "】是否在备选课程中：" + coursesToSelect.contains(c3));if (coursesToSelect.contains(c3)) {System.out.println("课程：" + + "第⼀次出现的索引位置为：" + coursesToSelect.indexOf(c3));System.out.println("课程：" + + "最后⼀次出现的索引位置为：" + stIndexOf(c3));}}public static void main(String[] args) {SetTest st = new SetTest();st.testAdd();st.testListContains();}。

Java集合类的整体框架如下：从上图中可以看出，集合类主要分为两⼤大类：Collection和Map。

Collection是List、Set等集合⾼高度抽象出来的接⼝口，它包含了了这些集合的基本操作，它主要⼜又分Set接⼝口通常表示⼀一个集合，其中的元素不不允许重复（通过hashcode和equals函数保证），常⽤用实现类有HashSet和TreeSet，HashSet是通过Map中的HashMap实现的，⽽而TreeSet是通过Map 中的TreeMap实现的。

另外，TreeSet还实现了了SortedSet接⼝口，因此是有序的集合（集合中的元素要实现Comparable接⼝口，并覆写Compartor函数才⾏行行）。

我们看到，抽象类AbstractCollection、AbstractList和AbstractSet分别实现了了Collection、List和Set接⼝口，这就是在Java集合框架中⽤用的很多的适配器器设计模式，⽤用这些抽象类去实现接⼝口，在抽象类中实现接⼝口中的若⼲干或全部⽅方法，这样下⾯面的⼀一些类只需直接继承该抽象类，并实现⾃自⼰己需要的⽅方法即可，⽽而不不⽤用实现接⼝口中的全部抽象⽅方法。

Map是⼀一个映射接⼝口，其中的每个元素都是⼀一个key-value键值对，同样抽象类AbstractMap通过适配器器模式实现了了Map接⼝口中的⼤大部分函数，TreeMap、HashMap、WeakHashMap等实现类都通过继承AbstractMap来实现，另外，不不常⽤用的HashTable直接实现了了Map接⼝口，它和Vector都是JDK1.0就引⼊入的集合类。

Iterator是遍历集合的迭代器器（不不能遍历Map，只⽤用来遍历Collection），Collection的实现类都实现了了iterator()函数，它返回⼀一个Iterator对象，⽤用来遍历集合，ListIterator则专⻔门⽤用来遍历List。

L9 《集合框架》上机手册1.内容回顾（3-5分钟）1.集合与数组有什么区别？2.集合框架中所有集合的顶级父类是谁？提供了那些基本的方法？3.Collection与Collections的区别?4.Set，List, Map三种集合各自有什么特点？5.ArrayList , LinkedList ,Vector有什么区别？6.Hashtable和Propertise的父类是谁？他们都有什么特点？如何从Hashtable中取值？2.上机目标1.掌握常用集合类的使用，及其特点2.掌握常用集合类之间的区别与联系3.上机任务1.练习使用HashSet,并测试是否可以重复（20分钟）2.练习使用ArrayList ,并对内容进行排序（20分钟）3.练习Hashtable的使用（30分钟）4.指导练习4.1. 练习使用HashSet,并测试是否可以重复1.Set集合中不允许出现相同的项，Set集合在用Add()方法添加一个新项时，首先会调用equals(Object o)来比较新项和已有的某项是否相等，而不是用==来判断相等性，所以对于字符串等已重写equals方法的类，是按值来比较相等性的2.程序代码3.扩展知识在set类型的集合中，如何判断元素是否重复呢，这就需要使用Object.equals方法，但如果元素很多了，添加一个新元素时，比较的次数就很多，例如已经有100个元素了，添加第101个元素时，就要和前面的元素比较100次，效率很低。

JA V A中采用哈希表的原理，哈希是个人名，它提出了哈希算法的概念，哈希算法也称为散列算法，是将数据依据酸法直接指定到一个地址上，hascode实际上是返回的对象存储的物理地址HashSet类按照哈希算法来存取对象，当向集合中加入一个新对象时，会调用对象的HashCode()方法得到对象的哈希码，然后根据这个码计算出对象在集合中存储的位置。

Object类中定义了hashCode()和equals(Object o)方法,如果object1.equals(object2)，那么说明这两个引用变量指向同一个对象，那么object1 and object2的hashCode也一定相等为了保证HashSet能正常工作，要求当两个对象用equals比较相等时，hashCode也要相等，否则就会有可能加入两个相同的项。

Java集合框架的知识总结说明：先从整体介绍了Java集合框架包含的接口和类，然后总结了集合框架中的一些基本知识和关键点，并结合实例进行简单分析。

1、综述所有集合类都位于java.util包下。

集合中只能保存对象（保存对象的引用变量）。

（数组既可以保存基本类型的数据也可以保存对象）。

当我们把一个对象放入集合中后，系统会把所有集合元素都当成Object类的实例进行处理。

从JDK1.5以后，这种状态得到了改进：可以使用泛型来限制集合里元素的类型，并让集合记住所有集合元素的类型（参见具体泛型的内容）。

Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map，C ollection和Map是Java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些接口或实现类。

Set和List接口是Collection接口派生的两个子接口，Queue是Java提供的队列实现，类似于List。

Map实现类用于保存具有映射关系的数据（key-value）。

Set、List和Map可以看做集合的三大类。

List集合是有序集合，集合中的元素可以重复，访问集合中的元素可以根据元素的索引来访问。

Set集合是无序集合，集合中的元素不可以重复，访问集合中的元素只能根据元素本身来访问（也是不能集合里元素不允许重复的原因）。

Map集合中保存Key-value对形式的元素，访问时只能根据每项元素的k ey来访问其value。

对于Set、List和Map三种集合，最常用的实现类分别是HashSet、ArrayLi st和HashMap三个实现类。

（并发控制的集合类，以后有空研究下）。

2、Collection接口Collection接口是List、Set和Queue接口的父接口，同时可以操作这三个接口。

Collection接口定义操作集合元素的具体方法大家可以参考API文档，这里通过一个例子来说明Collection的添加元素、删除元素、返回集合中元素的个数以及清空集合元素的方法。

Java中的集合Collection、Iterator和Foreach⽤法（⼀）1.Java集合概述 在编程中，常常需要集中存放多个数据。

当然我们可以使⽤数组来保存多个对象。

但数组长度不可变化，⼀旦在初始化时指定了数组长度，则这个数组长度是不可变的，如果需要保存个数变化的数据，数组就显得⽆能为⼒了；⽽且数组⽆法保存具有映射关系的数据，如成绩表：语⽂-80，数学-90，这种数据看上去像两个数组，但这两个数组的元素之间有⼀定的关联关系。

为了保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据，Java提供了集合类。

集合类主要负责保存、盛装其他数据，因此集合类也被称为容器类。

所有集合类都位于Java.util包下。

集合类和数组不⼀样，数组既可以是基本类型的值，也可以是对象(实际上保存的是对象的引⽤变量)；⽽集合⾥只能保存对象，例如不能保存int、只能保存integer。

Java的集合类主要有两个接⼝派⽣⽽出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接⼝，这两个接⼝⼜包含了⼀些⼦接⼝和实现类 如下图所⽰Collection体系的继承树： 如上图所⽰显⽰了Collection体系⾥的集合，Set、List接⼝是Collection接⼝派⽣的两个⼦接⼝，它们分别代表了⽆序集合、有序集合；Queue[kju:]是Java提供的队列（队列特点：先进先出）实现，有点类似于List。

如下图所⽰Map体系的继承树： 如上图所⽰显⽰了Map接⼝的众多实现类，这些实现类在功能、⽤法上存在⼀定的差异，但他们都有⼀个功能特征：Map保存的每项数据都是key-value对，也就是由key和value两个值组成。

就向前 ⾯简绍的成绩单：语⽂-80，数学-90，每项成绩都是由2个值组成：科⽬名和成绩；Map⾥的key是不可重复的，key⽤于标识集合⾥每项数据，如果需要查询Map中的数据时，总是根据Map的key来获取。

Java集合-集合框架底层原理两个疑点解决1. 接⼝ A = new 实现类实现类 B = new 实现类 [接⼝-接⼝实现类（只能使⽤接⼝⽅法）接⼝实现类-接⼝实现类(接⼝和接⼝实现类⽅法都能实现)]; 样例： List = Arraylist/Linkdelist2. ⽗类 A = new ⼦类⼦类 B = new ⼦类() [⽗类-⼦类(只能使⽤继承来的⽅法并且调⽤的是⼦类的⽅法)]常见的ArrayList与LinkedList1. ArrayList中的操作:add,get,remove,set,size,toArray,clear等.ArrayList中的⽅法2. LinkedList：⾃⾝函数 + List + Queue等LinkedList中的⽅法集合框架1. Collection接⼝----Colections⼯具类(如同Arrays是数组的⼯具类)，下图是Collection所实现的类2. ArrayList 与 Hashset ArrayList是顺序插⼊，可以重复的动态数组,⽽Hashset是⽆序插⼊，不能重复的set（不同JVM导致看起来不⼀样）3. Hashset与Hashmap hashset底层也是hashmap实现，根据key,查询value⾮常快（具体可以见下⾯代码）,具体插⼊是先判断hashcode散列值 hashcode不⼀样，则不会重复,⽤数组存储 hashcode⼀样 ⽐较equals⼀样，则重复数据，Hashmap覆盖 ⽐较equals不⼀样，则不同数据，组成链表Hashmap底层剖析：hashmap(⾮线程安全)底层是数组和链表和红⿊树(jdk1.8以后)构成，这⾥就解释了哪⾥是数组(存储数据),哪⾥是链表(equals不同),⽽链表过长（⼤于8）的时候就要转成红⿊树,并且扩容（链表太长会导致查询效率过低），所以引出来了负载因⼦为0.75，hashmap的元素个数 * 0.75就要扩容。

【Java并发核⼼九】并发集合框架1、List接⼝：ArrayList 和 Vector ArrayList不是线程安全的，Vector是线程安全的，Vector有⼀个⼦类，可实现后进先出（LIFO）的对象堆栈（LinkedList 也是List接⼝的实现类）。

2、Set接⼝：HashSet 和 TreeSet Set接⼝最常见的实现类是HashSet，HashSet默认是以⽆序的⽅式组织元素的，⽽LinkedHashSet可以有序组织元素； Treeset不仅实现了Set接⼝，还实现了SortedSet和NavigableSet接⼝。

3、Queue 和 Deque 接⼝ 接⼝Queue是Collection接⼝的⼦接⼝，⽀持对表头的操作，接⼝Queue的⾮并发实现类是PriorityQueue； 接⼝Deque不仅⽀持对表头进⾏操作，⽽且还⽀持对表位进⾏操作，故Deque全称是“dubbo ended queue（双端队列）”，Deque的⾮并发实现类是ArrayDeque、LinkedList。

4、⾮阻塞队列： ConcurrentHashMap 多个并发线程同时使⽤同⼀个HashMap对象时，会出现“程序假死”状态，因为HashMap是线程不安全的，不能被多个线程所操作，⽽HashTable虽然是线程安全的，但是在多线程iterator()循环中调⽤remove()时会报异常，解决办法就是使⽤ConcurrentHashMap 代替。

后⾯写了⼀个test，可以参考⼀下。

ConcurrentSkipListMap ConcurrentHashMap不⽀持排序，⽽ConcurrentSkipListMap 是 ConcurrentHashMap 的可排序版本。

ConcurrentSkopListSet ⽀持排序且不允许重复的元素 ConcurrentLinkedQueue 提供并发环境的队列操作，常⽤⽅法：poll()、element()、peek()、add() ConcurrentLinkedDeque ConcurrentLinkedQueue 仅⽀持表头操作，ConcurrentLinkedDeque ⽀持队列头和队列尾双向操作 CopyOnWriteArrayList ArrayList是⾮线程安全类，如果想在并发中实现安全，需要使⽤CopyOnWriteArrayList，CopyOnWriteArrayList 可以在循环中删除元素 CopyOnWriteArraySet HashSet的线程安全实现package com.cd.thread;import java.util.HashMap;import java.util.Map;import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public class ConcurrentClassTest {public static void main(String args[]) {// mapTest();mapTest2();}public static void mapTest() { // HashMap并发测试，运⾏此⽅法，程序会假死Map map = new HashMap();new MyThread("⼩A", map).start();new MyThread("⼩B", map).start();}public static void mapTest2() { // ConcurrentHashMap并发测试，运⾏此⽅法，程序正常运⾏Map map = new ConcurrentHashMap();new MyThread("⼩A", map).start();new MyThread("⼩B", map).start();}private static class MyThread extends Thread {private String name;private Map map;private MyThread(String name, Map map) { = name;this.map = map;}public void run() {for (int i = 0; i < 50000; i++) {map.put(name + "-" + i, name + "-" + i);System.out.println(name + "-" + i);}}}}5、阻塞队列： ArrayBlockingQueue 有界阻塞队列 PriorityBlockingQueue 并发情况下的有限队列 LinkedBlockingQueue 与 ArrayBlockingQueue 功能⼀致，但是 LinkedBlockingQueue 是⽆界的 LinkedBlockingDueue LinkedBlockingQueue 的双向队列版本 SynchronousQueue 异步队列，每个插⼊操作必须等待另⼀个线程的对应移除操作，反之亦然。

Java集合框架之简述Java集合框架简述Java中的集合类是⼀种⼯具类，就像是容器，存储任意数量的具有共同属性的对象，集合框架是⼀个⽤来代表和操纵集合的统⼀架构，包含如下部分：1、接⼝：接⼝是代表集合的抽象数据类型，接⼝允许集合独⽴操纵其代表的细节。

java.util.Collection是集合框架的顶级接⼝，它包含了⼀些重要的⽅法，⽐如：size(), iterator(), add(), remove(), clear()，集合类中都会实现这些⽅法。

还有⼀些其它的重要接⼝，java.util.List, java.util.Set, java.util.Queue 和 java.util.Map。

Map接⼝是⼀个独⽴的接⼝，它没有实现接⼝Collection，但它是结合框架重要的⼀部分。

所有集合框架接⼝都在java.util包中。

序号接⼝描述Collection 接⼝1Collection 是最基本的集合接⼝，⼀个 Collection 代表⼀组 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接继承⾃Collection的类，只提供继承于的⼦接⼝(如List和set)。

2List 接⼝List接⼝是⼀个有序的 Collection，使⽤此接⼝能够精确的控制每个元素插⼊的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第⼀个元素的索引为 0，⽽且允许有相同的元素。

3SetSet 具有与 Collection 完全⼀样的接⼝，只是⾏为上不同，Set 不保存重复的元素。

4SortedSet继承于Set保存有序的集合。

5 Map将唯⼀的键映射到值。

6 Map.Entry描述在⼀个Map中的⼀个元素（键/值对）。

是⼀个Map的内部类。

7 SortedMap继承于Map，使Key保持在升序排列。

8 Enumeration这是⼀个传统的接⼝和定义的⽅法，通过它可以枚举（⼀次获得⼀个）对象集合中的元素。