Java 容器在實際項目中的應用

前言：在java開發中咱們離不開集合數組等，在java中有個專有名詞：「容器」 ，下面會結合Thinking in Java的知識和實際開發中業務場景講述一下容器在Web項目中的用法。可結合圖片代碼瞭解Java中的容器

 備註 ：這個地方 ，參考於朝向遠方的博客Java容器詳解 ，既然前人總結的這麼好，我就直接拿來用，在這裏更注重在實際開發中的例子，感謝那些總結的前輩們，辛苦了。

簡單的數組例子

　　Thinking in Java 中並無把數組歸爲Java的容器，實際上數組的確不是Java獨有的c++ ，c都有數組。可是，在web開發時我仍是把數組歸類到容器中，由於他們說白了都是在作相同的事情

另外還有一個細節點就是：我翻遍了我開發過的項目，可是很驚訝的發現，這麼多項目裏直接用數組存儲對象極爲少見。想一想也是，java是面向對象的，而數組對java總歸是有點偏底層。

珍惜這來之不易的demo吧： 

public Map<String, String> getDimValue() {
        if (this.dimValue != null)
            return dimValue;
        this.dimValue = new HashMap<String, String>();
        if (this.dim != null && this.dim.length() != 0) {
            String[] strDims = this.dim.split(",");//能夠用截取的方式，獲得String[]
            for (String s : strDims) {
                String[] dims = s.split("\\:");
                this.dimValue.put(dims[0], dims[1]);//數組訪問經過下標，可是注意 最多到array[array.length-1],越界直接拋出異常，和c++不同
            }
        }
        return this.dimValue;
    }

 數組(array)是最多見的數據結構。數組是相同類型元素的有序集合，並有固定的大小(可容納固定數目的元素)。數組能夠根據下標(index)來隨機存取(random access)元素。在內存中，數組一般是一段連續的存儲單元。

 Java支持數組這一數據結構。咱們須要說明每一個數組的類型和大小，java利用byte[] 能夠表示blob字段，存放圖片，xml，json等。String[]則能夠用來存一些字符串，id, code等。 

//web項目中卻是經常使用 byte[]來存放blob字段等

@Type(type = "org.springframework.orm.hibernate3.support.BlobByteArrayType")
private byte[] globals;

 　　在說明類型時，在類型說明(String)後面增長一個[]，來講明是一個數組。使用new建立容器時，須要說明數組的大小;或者是 直接 int a = {1，2，3} 這樣直接用{}同時初始化。　　

數組能夠經過遍歷的形式轉爲其餘容器類型，可是其餘類型能夠經過 toArray()快速轉爲數組（下文中會說到Arrays這個工具類能夠把數組轉爲List）

第一個分支：Collection

　　　　在開發中，Collection最經常使用的就是兩個類： Set和List。由於同屬於一個Collection下，相互轉化方便，調用的方法也相似。（collection Api）

 Java中經常使用方法接口：

* boolean add(Object obj): 添加對象，集合發生變化則返回true
* Iterator iterator()：返回Iterator接口的對象 * int size() * boolean isEmpty() * boolean contains(Object obj) * void clear() * <T> T[] toArray(T[] a)

 上述接口參照於：wishyouhappy的博客：java容器總結。

1:List集合

 　　具體能夠查看list中文文檔，文檔中清楚的描述到List<E>是一個實現了 Collection的接口，而咱們能夠直接用List 聲明對象（接口能夠直接聲明一個對象）。容器的引用爲List類型，但容器的實現爲ArrayList類。這裏是將接口與實現類分離。事實上，同一種抽象數據結構(ADT)均可以有多種實施方法(好比棧能夠實施爲數組和鏈表)。這樣的分離容許咱們更自由的選擇ADT的實施方式(參考於Java容器詳解)

　　java中較爲經常使用的 ArrayList,LinkedList, 集合中的元素能夠相等，是有順序的 

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args) { 3 List<String> list = new ArrayList<String>(); 4 //添加單個元素 5 for(String s1:"hehe wo shi lao da".split(" ")){ 6  list.add(s1); 7  } 8 //添加多個元素 9 list.addAll(Arrays.asList("nan dao ni bu xin?".split(" ")));//Arrays是一個工具類，能夠幫助咱們少些遍歷代碼 10  System.out.println(list.toString());//list重寫了toString方法，輸出list中每個元素 11 //修改位置爲i的元素 12 for(int i = 0; i<list.size();i++){ 13 list.set(i, "u"); 14  } 15  System.out.println(list.toString()); 16 list.removeAll(Arrays.asList(new String[]{"u"}));//這個地方爲了測試 我初始化了一個字符數組 new String[]{"u"} 17  System.out.println(list.toString());18 19  } 20 }

 

 上邊的代碼只是爲了說明 list的主要用途，實際上開發中可能用不到這麼多，比較經常使用的也就 

• add()方法加入新的元素
• get()方法能夠獲取容器中的元素，傳遞一個整數下標做爲參數
• remove()方法能夠刪除容器中的元素，傳遞一個整數下標做爲參數。(有另外一個remove()，傳遞元素自身做爲參數)
• size()方法用來返回容器中元素的總數。
• toString() 多用於調試代碼是，查看list中的內容
• addAll() 添加一個相同類型的list

List中 還有一個實習類 LinkedList 比較經常使用，它能夠用來作隊列 的實現，也能夠變相完成棧的工做。

主要方法有：

• 　 get(int index)：返回此列表中指定位置處的元素。
•     getFirst()：返回此列表的第一個元素。
•     getLast()：返回此列表的最後一個元素。
•     indexOf(Object o)：返回此列表中首次出現的指定元素的索引，若是此列表中不包含該元素，則返回 -1。
•     lastIndexOf(Object o)：返回此列表中最後出現的指定元素的索引，若是此列表中不包含該元素，則返回 -1。
• 　remove()：獲取並移除此列表的頭（第一個元素）
• 　removeFirst()：移除並返回此列表的第一個元素
• 　removeLast()：移除並返回此列表的最後一個元素

ListedList採用的是鏈式存儲。鏈式存儲就會定一個節點Node。包括三部分前驅節點、後繼節點以及data值。因此存儲存儲的時候他的物理地址不必定是連續的

具體內容可參照java提升篇(二二)---LinkedList   下面列出了linkedList的部分源碼（不建議一開始就看）

View Code

 2:Set集合

集合(set)也是元素的集合。集合中不容許有等值的元素，集合的元素沒有順序:

咱們用Set多數時候是利用它的特性，沒有重複的元素，例如：

2.1 HashSet：HashSet查詢速度比較快，可是存儲的元素是隨機的並無排序 

public class Test
{
    public static void main(String[] args) { Set<Integer> s1 = new HashSet<Integer>(); s1.add(4); s1.add(5); s1.add(4); s1.remove(5); System.out.println(s1); System.out.println(s1.size()); } }

咱們能夠用它去過濾重複數據，Set 能夠輕鬆的轉爲List，由於構造方法傳入參數是Collection<? extends E> c   

1 Set<String> set = new HashSet<String>();
2 set.add("h"); 3 set.add("h"); 4 List<String> fromSets = new ArrayList<String>(set); 5 System.out.println(fromSets.toString()); 6 Set<String> s1 = new HashSet<String>(fromSets); 7 System.out.println(s1.toString());

 這個地方，很是有意思的是，HashSet中居然持有的是HashMap，利用HashMap存取數據

   public HashSet(Collection<? extends E> c) {
    map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); }

  HashSet只有add方法，沒有get方法（這和list稍微不一樣）。可是HashSet 實現了Iterator<E> iterator()。能夠經過Iterator遍歷，具體能夠查看Set中文文檔

2.2：TreeSet

TreeSet是將元素存儲紅-黑樹結構中，因此存儲的結果是有順序的

public static void main(String[] args){
        Random random=new Random(47); Set<Integer> intset=new TreeSet<Integer>(); for (int i=0;i<10000;i++){ intset.add(random.nextInt(30)); } System.out.print(intset); }

3:collection中的Iterator

Iterator的官方文檔,通常Set想要取元素只能經過迭代器，而list也能夠用迭代器（通常都是用get）

public class Test
{
    public static void main(String[] args) { List<Integer> l1 = new ArrayList<Integer>(); l1.add(4); l1.add(5); l1.add(2); Iterator i = l1.iterator(); while(i.hasNext()) { System.out.println(i.next()); } } }

 Collection能夠用foreach,由於其實現了Iterator接口

public class IteratorClass {
    public Iterator<String> iterator(){ return new Itr(); } private class Itr implements Iterator<String>{ protected String[] words=("Hello Java").split(" "); private int index=0; public boolean hasNext() { return index<words.length; } public String next() { return words[index++]; } public void remove() { } } }

 

foreach循環最終也會轉化爲Iterator遍歷 (Iterator it=iterator;iterators.hasNext();)

Iterator iterators=new IteratorClass().iterator();
        for (Iterator it=iterator;iterators.hasNext();) { System.out.println(iterators.next()); } while (iterators.hasNext()){ System.out.println(iterators.next()); }

下面說一下Java中極容易出錯的點：

　 for 循環查找集合中某個元素並刪除：極容易出現java.util.ConcurrentModificationException 

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.addAll(Arrays.asList("nan dao ni bu xin?".split(" "))); for(String st:list){ System.out.println(st); if(st.equals("ni")){ list.remove(st); } }

 解決方式是將數組轉化爲Iterator，而後利用it.remove();刪除數組中的元素

 public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<String>(); list.add("a"); list.add("bb"); list.add("a22"); Iterator<String> it=list.iterator(); //去除數組中"a"的元素 while(it.hasNext()){ String st=it.next(); if(st.equals("a")){ it.remove(); } } }

 第二個分支：Map

　　　　在web項目中，Map是很是經常使用的，固然在不少時候，Map會被一些包裝類給替代掉（這其實是敏捷開發中提到用vo替換map）.可是Map仍是沒法阻擋的容器一哥。

 Java中經常使用的方法接口

* Object get（Object key）
* Object put（Object key, Object value） * Set keySet() : returns the keys set Set<K> keySet() * Set entrySet(): returns mappings set Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() * containsKey() * containsValue()

　  Map是鍵值對的集合。Map中的每一個元素是一個鍵值對，即一個鍵(key)和它對應的對象值(value)。對於Map容器，咱們能夠經過鍵來找到對應的對象。

哈希表是Map常見的一種實現方式,也是實際開發中用的最普遍的 (HashMap),想要具體瞭解HashMap的原理，能夠參考 hashmap實現原理淺析

public class Test
{
    public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> m1 = new HashMap<String, Integer>(); m1.put("Vamei", 12); m1.put("Jerry", 5); m1.put("Tom", 18); System.out.println(m1.get("Vamei")); } }

 在Map中，咱們使用put()方法來添加元素，用get()方法來得到元素。  

Map還提供了下面的方法，來返回一個Collection:

• keySet()  將全部的鍵轉換爲Set
• values()  將全部的值轉換爲List
• containsKey驗證主要是否存在、containsValue驗證值是否存在
• entrySet獲取鍵值對。 

 總結：

　　　　java中有一些工具類來幫助咱們處理容器相關的內容。好比Arrays,java中的一些類都有用到這些工具類

ArrayList源碼中的clone方法 

   /**
     * Returns a shallow copy of this <tt>ArrayList</tt> instance.  (The
     * elements themselves are not copied.)
     *
     * @return a clone of this <tt>ArrayList</tt> instance
     */
    public Object clone() {
    try { ArrayList<E> v = (ArrayList<E>) super.clone(); v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size); v.modCount = 0; return v; } catch (CloneNotSupportedException e) { // this shouldn't happen, since we are Cloneable throw new InternalError(); } }

 ArrayList源碼中的 toArray()方法

  public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size); }

 若是你對Arrays這個工具類有興趣，能夠看一下源碼，它最終調用到了本地方法（摺疊起來，是不但願給讀者帶來困惑）

View Code

Arrays的一些其餘方法：

• 　sort():  對傳入的集合排序 （具體算法能夠參考Java Arrays.sort源代碼解析）
• 　aslist(): 把數組轉爲List
•  binarySearch():二分查找數組
•  deepToString（）:把二維數組轉爲String
• 　fill():快速填充數組

再好比Collections：

　　能夠參考thinking in java之Collections工具類的使用

View Code

 　　max()：取集合的最大元素

　　subList():截取list

　　addAll():添加集合

 有興趣的能夠去看一下源碼，我以爲很是有幫助