集合類操做優化經驗總結(一)

本文首先針對 Java 集合接口進行了一些介紹，並對這些接口的實現類進行詳細描述，包括 LinkedList、ArrayList、Vector、Stack、Hashtable、HashMap、WeakHashMap 等，而後對一些實現類的實現方式和使用經驗進行講解，同時重點介紹 WeakHashMap。但願經過本文介紹，可讓讀者對集合的操做方式、注意事項等有一些瞭解。

在實際的項目開發中會有不少的對象，如何高效、方便地管理對象，成爲影響程序性能與可維護性的重要環節。Java 提供了集合框架來解決此類問題，線性表、鏈表、哈希表等是經常使用的數據結構，在進行 Java 開發時，JDK 已經爲咱們提供了一系列相應的類來實現基本的數據結構，全部類都在 java.util 這個包裏，清單 1 描述了集合類的關係。

清單 1.集合類之間關係

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

本文講的就是集合框架的使用經驗總結，注意，本文全部代碼基於 JDK7。

集合接口

Collection 接口

Collection 是最基本的集合接口，一個 Collection 表明一組 Object，即 Collection 的元素（Elements）。一些 Collection 容許相同的元素、支持對元素進行排序，另外一些則不行。JDK 不提供直接繼承自 Collection 的類，JDK 提供的類都是繼承自 Collection 的子接口，如 List 和 Set。全部實現 Collection 接口的類都必須提供兩個標準的構造函數，無參數的構造函數用於建立一個空的 Collection，有一個 Collection 參數的構造函數用於建立一個新的 Collection，這個新的 Collection 與傳入的 Collection 有相同的元素，後一個構造函數容許用戶複製一個 Collection。

如何遍歷 Collection 中的每個元素？

不論 Collection 的實際類型如何，它都支持一個 iterator() 的方法，該方法返回一個迭代子，使用該迭代子便可逐一訪問 Collection 中每個元素。典型的用法以下：

Iterator it = collection.iterator(); // 得到一個迭代子
while(it.hasNext()){
Object obj = it.next(); // 獲得下一個元素
}

Collection 接口派生的兩個接口是 List 和 Set。

Collection 接口提供的主要方法：

1. boolean add(Object o) 添加對象到集合；

2. boolean remove(Object o) 刪除指定的對象；

3. int size() 返回當前集合中元素的數量；

4. boolean contains(Object o) 查找集合中是否有指定的對象；

5. boolean isEmpty() 判斷集合是否爲空；

6. Iterator iterator() 返回一個迭代器；

7. boolean containsAll(Collection c) 查找集合中是否有集合 C 中的元素；

8. boolean addAll(Collection c) 將集合 C 中全部的元素添加給該集合；

9. void clear() 刪除集合中全部元素；

10. void removeAll(Collection c) 從集合中刪除 C 集合中也有的元素；

11. void retainAll(Collection c) 從集合中刪除集合 C 中不包含的元素。

List 接口

List 是有序的 Collection，使用此接口可以精確的控制每一個元素插入的位置。用戶可以使用索引（元素在 List 中的位置，相似於數組下標）來訪問 List 中的元素，這相似於 Java 的數組。和下文要提到的 Set 不一樣，List 容許有相同的元素。

除 了具備 Collection 接口必備的 iterator() 方法外，List 還提供一個 listIterator() 方法，返回一個 ListIterator 接口。和標準的 Iterator 接口相比，ListIterator 多了一些 add() 之類的方法，容許添加、刪除、設定元素、向前或向後遍歷等功能。實現 List 接口的經常使用類有 LinkedList，ArrayList，Vector 和 Stack 等。

List 接口提供的主要方法：

1. void add(int index,Object element) 在指定位置上添加一個對象；

2. boolean addAll(int index,Collection c) 將集合 C 的元素添加到指定的位置；

3. Object get(int index) 返回 List 中指定位置的元素；

4. int indexOf(Object o) 返回第一個出現元素 O 的位置；

5. Object removeint(int index) 刪除指定位置的元素；

6. Object set(int index,Object element) 用元素 element 取代位置 index 上的元素, 返回被取代的元素。

Map 接口

Map 沒有繼承 Collection 接口。Map 提供 Key 到 Value 的映射，一個 Map 中不能包含相同的 Key，每一個 Key 只能映射一個 Value。Map 接口提供 3 種集合的視圖，Map 的內容能夠被看成一組 Key 集合，一組 Value 集合，或者一組 Key-Value 映射。

Map 提供的主要方法：

1. boolean equals(Object o) 比較對象；

2. boolean remove(Object o) 刪除一個對象；

3. put(Object key,Object value) 添加 key 和 value。

RandomAccess 接口

RandomAccess 接口是一個標誌接口，自己並無提供任何方法，任務凡是經過調用 RandomAccess 接口的對象均可以認爲是支持快速隨機訪問的對象。此接口的主要目的是標識那些可支持快速隨機訪問的 List 實現。任何一個基於數組的 List 實現都實現了 RaodomAccess 接口，而基於鏈表的實現則都沒有。由於只有數組可以進行快速的隨機訪問，而對鏈表的隨機訪問須要進行鏈表的遍歷。所以，此接口的好處是，能夠在應用程序中 知道正在處理的 List 對象是否能夠進行快速隨機訪問，從而針對不一樣的 List 進行不一樣的操做，以提升程序的性能。