引用自此博客文章,感謝CarpenterLee
java Collections Framework概覽
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概覽
容器,就是可以容納其他Java對象的對象。Java Collections Framework(JCF)為Java開發(fā)者提供了通用的容器,其始于JDK 1.2,優(yōu)點是:
降低編程難度提高程序性能提高API間的互操作性降低學習難度降低設(shè)計和實現(xiàn)相關(guān)API的難度增加程序的重用性Java容器里只能放對象,對于基本類型(int, long, float, double等),需要將其包裝成對象類型后(Integer, Long, Float, Double等)才能放到容器里。很多時候拆包裝和解包裝能夠自動完成。這雖然會導致額外的性能和空間開銷,但簡化了設(shè)計和編程。
泛型(Generics)
Java容器能夠容納任何類型的對象,這一點表面上是通過泛型機制完成,Java泛型不是什么神奇的東西,只是編譯器為我們提供的一個“語法糖”,泛型本身并不需要Java虛擬機的支持,只需要在編譯階段做一下簡單的字符串替換即可。實質(zhì)上Java的單繼承機制才是保證這一特性的根本,因為所有的對象都是Object的子類,容器里只要能夠存放Object對象就行了。
事實上,所有容器的內(nèi)部存放的都是Object對象,泛型機制只是簡化了編程,由編譯器自動幫我們完成了強制類型轉(zhuǎn)換而已。JDK 1.4以及之前版本不支持泛型,類型轉(zhuǎn)換需要程序員顯式完成。
//JDK 1.4 or beforeArrayList list = new ArrayList();list.add(new String("Monday"));list.add(new String("Tuesday"));list.add(new String("Wensday"));for(int i = 0; i < list.size(); i++){ String weekday = (String)list.get(i);//顯式類型轉(zhuǎn)換 System.out.PRintln(weekday.toUpperCase());}//JDK 1.5 or latterArrayList<String> list = new ArrayList<String>();//參數(shù)化類型list.add(new String("Monday"));list.add(new String("Tuesday"));list.add(new String("Wensday"));for(int i = 0; i < list.size(); i++){ String weekday = list.get(i);//隱式類型轉(zhuǎn)換,編譯器自動完成 System.out.println(weekday.toUpperCase());}內(nèi)存管理
跟C++復雜的內(nèi)存管理機制不同,Java GC自動包攬了一切,Java程序并不需要處理令人頭疼的內(nèi)存問題,因此JCF并不像C++ STL那樣需要專門的空間適配器(alloctor)。
另外,由于Java里對象都在堆上,且對象只能通過引用(reference,跟C++中的引用不是同一個概念,可以理解成經(jīng)過包裝后的指針)訪問,容器里放的其實是對象的引用而不是對象本身,也就不存在C++容器的復制拷貝問題。
接口和實現(xiàn)(Interfaces and Implementations)
接口
為了規(guī)范容器的行為,統(tǒng)一設(shè)計,JCF定義了14種容器接口(collection interfaces),它們的關(guān)系如下圖所示:

Map接口沒有繼承自Collection接口,因為Map表示的是關(guān)聯(lián)式容器而不是集合。但Java為我們提供了從Map轉(zhuǎn)換到Collection的方法,可以方便的將Map切換到集合視圖。
上圖中提供了Queue接口,卻沒有Stack,這是因為Stack的功能已被JDK 1.6引入的Deque取代。
實現(xiàn)
上述接口的通用實現(xiàn)見下表:  接下來的篇幅,會逐個介紹上表中容器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及用到的算法。
 接下來的篇幅,會逐個介紹上表中容器的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及用到的算法。
迭代器(Iterator)
跟C++ STL一樣,JCF的迭代器(Iterator)為我們提供了遍歷容器中元素的方法。只有容器本身清楚容器里元素的組織方式,因此迭代器只能通過容器本身得到。每個容器都會通過內(nèi)部類的形式實現(xiàn)自己的迭代器。相比STL的迭代器,JCF的迭代器更容易使用。
//visit a list with iteratorArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add(new String("Monday"));list.add(new String("Tuesday"));list.add(new String("Wensday"));Iterator<String> it = list.iterator();//得到迭代器while(it.hasNext()){ String weekday = it.next();//訪問元素 System.out.println(weekday.toUpperCase());}JDK 1.5 引入了增強的for循環(huán),簡化了迭代容器時的寫法。
//使用增強for迭代ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();list.add(new String("Monday"));list.add(new String("Tuesday"));list.add(new String("Wensday"));for(String weekday : list){//enhanced for statement System.out.println(weekday.toUpperCase());}新聞熱點
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