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Java 类集框架

cheniy2025/9/17大约 6 分钟JavaJava基础

Java 类集框架

1. 认识类集（Collection）

  • 类集就是动态的对象数组

主要接口：

graph TD
    Collection --> List
    Collection --> Set
    Collection --> Queue
    Map --> SortedMap

继承关系：

graph TD
    Iterable --> Collection
    Collection --> List
    Collection --> Set
    Collection --> Queue
    Map --> SortedMap

Collection 为单值存放，Map 为键值对存放

2. Collection接口

  • 单值存放的最大接口

提示：

在使用 remove 方法删除指定的对象时，需要在对象类中覆写 hashCode 方法和 equals 方法，才能找到

2.1 List接口（列表）

  • 需要子类进行实例化（常用：ArrayList，Vector，LinkedList（可以同时实例化 List 和 Queue，Queue 处介绍））

2.1.1 ArrayList和Vector（旧）子类

  • ArrayList 和 Vector 的用法没有区别，都没拓展方法

2.2 Queue接口（链表）

  • 先进先出的队列
  • 需要子类 LinkedList 实例化

2.2.1 LinkedList子类

  • 同时实现了 List，Queue 接口，所以 List 和 Queue 中的方法都可以使用，且可以分别为两个实例化

2.3 Set接口（集合）

  • 不运行重复元素的集合
  • 没有拓展方法，故无精准找到目标元素的方法
  • 需要子类进行实例化（常用子类：HashSet（无序），TreeSet（有序））

2.3.1 HashSet子类

  • 特点：不可重复，散列存放，无顺序
  • 加入集合的顺序也不是存放顺序

提示：

因为 HashSet 是不可重复的，则在编写自定义类时，需要编写 hashCode 方法和 equals 方法

2.3.2 TreeSet子类

  • 特点：不可重复，有顺序

提示：

因为 TreeSet 是不可重复且有顺序，则在编写自定义类时，需要实现 Comparable 接口，编写排序方法
需要注意排序方法的编写需要设计去重

public class User implements Comparable {
    private  String name;
    private Integer age;
    public int compareTo(Object o) {
        User user=(User) o;
        if (this.age>user.age) return 1;
        else if (this.age<user.age) return -1;
        // 先比对年龄如果相同则调用String中的compareTo比对姓名，只有全部相同才是相同
        // 不然会出现仅仅是年龄相同也被判定为重复
        else return this.name.compareTo(user.name);
    }
}

2.4 SortedSet接口（排序集合）

  • 也是用 TreeSet 子类进行实例化
  • 可以看做使用 SortedSet 就可以比较精准的对里面的元素进行选取（如获取第一个，最后一个元素等...）

3. 集合的输出

四种输出方式：

  1. Iterator：迭代器
  2. ListIterator：双向迭代器
  3. Enumeration：功能与 Iterator 类似，已废弃
  4. foreach：1.5后新功能，输出数组和集合

3.1.1 Iterator（迭代器）

  • 只要碰到集合的输出，就一定涉及到 Iterator 的运用，这是最基本的
  • 迭代器模式就是依次判断下一个是否有数据，有就取走
public class dome01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("b");
        // 创建迭代器，所有Collection的子集都是同样的方法
        Iterator<String> iterator = list.iterator();
        String str = iterator.next();
        System.out.println(str);
    }
}

提示：

在调用创建 Iterator 输出时，只能调用迭代器的删除元素（原本的集合会改变），调用集合的删除会报错

3.1.2 ListIterator（双向迭代器）

  • Iterator 的子接口，只能由 List 进行实例化
  • 需要逆向输出时，需要完成一次正向输出

3.1.3 Enumeration（了解）

  • 早期和 Vector 搭配的迭代器

4. Map接口（键值对）

  • 需要子类来实例化
    a. HashMap/Hashtable（旧）：无序存放，key不能重复
    b. WeakHashMap：弱引用 Map，元素不再使用时，gc进行清除（了解）
    c. IdentityHashMap：无序存放，key能重复（针对对象地址）
    d. TreeMap：按key有序存放，key不能重复

4.1 Map.Entry接口

  • 表示 Map 集合中的单个的键值对，每 put 一个 map 元素就实例化一个 Map.Entry
  • 取出 map 元素其实就是取出 Map.Entry 实例

4.2 HashMap/Hashtable（旧）子类

  • 无序存放，key不能重复
  • Hashtable 使用方法上和 HashMap 基本一致

4.3 IdentityHashMap子类

  • 无序存放，key能重复（针对对象地址）
  • 只要key为对象，且两个的对象的地址不一样（内容相同），就可以重复

4.4 TreeMap子类

  • 按key有序存放，key不能重复
  • 同 TreeSet 一样，key是自定义对象时，需要实现 Comparable 接口，自己编写排序方法

4.5 Map的注意事项

4.5.1 不能迭代输出Map集合

  • 不能使用 iterator，foreach 输出：因为上述方法都只能获取到单个值
  • 若要使用则需要将 Map 转换为元素为 Map.Entry 的 Set 集合
public class dome01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {

        HashMap<Integer, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put(1,3);
        map.put(3,5);
        map.put(5,7);
        // 将map中的Entry装换为Set集合
        Set<Map.Entry<Integer, Integer>> entries = map.entrySet();
        // Set创建迭代器
        Iterator<Map.Entry<Integer, Integer>> iterator = entries.iterator();

        while (iterator.hasNext()){
            Map.Entry<Integer, Integer> next = iterator.next();
            System.out.println(next.getValue());
        }
        // foreach方法，增强for
        for(Map.Entry<Integer, Integer> next:entries){
            System.out.println(next.getValue());
        }
    }
}

4.5.2 对象作为key时注意

  • 一定要覆写 hashCode 方法和 equals 方法

4.6 SortedMap（排序键值对）

  • 也是用 TreeMap 子类进行实例化
  • 可以看做使用 SortedMap 就可以比较精准的对里面的键值对进行选取（如获取第一个，最后一个键值对等...）

5. 集合工具类Collections类

  • 对上述集合提供一些简便方法
  • 该类是内部方法都是静态方法，自己使用类名调用

public class dome01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
        Collections.addAll(list,1,2,3);
    }
}

6. 其他集合类

  • 在 Vector 类派生出子类 Stack 类（栈）
  • 在 HashMap 类派生出子类 Properties 类（属性操作）

6.1 Stack子类

  • 先进后出

6.2 Properties子类

  • 对 *.properties 后缀的属性文件进行操作
  • 可以结合 IO 进行输出和读取

  • 获取，修改属性：
public class dome01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.实例化Properties类
        Properties properties = new Properties();
        // 2.设置需要读取的properties文件
        File file = new File("F:\\Code\\IntelliJ IDEA 2023.2.5\\yuancode\\untitled1\\src\\io\\mysql.properties");
        // 3.添加输入流
        FileInputStream fis = new FileInputStream(file);
        // 4.将获取到的配置信息输入到properties对象中
        properties.load(fis);
        fis.close();
        // 获取，修改数据
        String data = properties.getProperty("user");
        properties.setProperty("user","cmx");
        System.out.println(data);

    }
}
  • 添加属性文件：
public class dome01 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 1.实例化Properties类
        Properties properties = new Properties();
        // 2.设置需要写入的properties文件
        File file = new File("F:\\Code\\IntelliJ IDEA 2023.2.5\\yuancode\\untitled1\\src\\io\\mysql.properties");
        // 3.添加输出流
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(file);
        // 4.需要写入文件的属性
        properties.setProperty("add","addData");
        // 5.将添加的配置信息输入到properties文件中
        properties.store(fos,"zhushi");
        fos.close();
        String data = properties.getProperty("add");
        System.out.println(data);

    }
}
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贡献者: cheniy