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Java容器可以說是增強(qiáng)程序員編程能力的基本工具，本系列將帶您深入理解容器類。

容器的用途

如果對(duì)象的數(shù)量與生命周期都是固定的，自然我們也就不需要很復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

我們可以通過創(chuàng)建引用來持有對(duì)象，如

Class clazz;

也可以通過數(shù)組來持有多個(gè)對(duì)象，如

Class[] clazs = new Class[10];

然而，一般情況下，我們并不知道要?jiǎng)?chuàng)建多少對(duì)象，或者以何種方式創(chuàng)建對(duì)象。數(shù)組顯然只能創(chuàng)建固定長(zhǎng)度的對(duì)象，為了使程序變得更加靈活與高效，Java類庫(kù)提供了一套完整的容器類，具備完善的方法來解決上述問題。

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? ? 2. ?容器的類別

觀察上圖，我們可以得出容器主要分為兩種類型，兩個(gè)接口Collection與Map定義了兩類不同的對(duì)象存儲(chǔ)方式。

Collection用以保存單一的元素，Map保存關(guān)聯(lián)鍵值對(duì)。通過泛型來指定容器存放的數(shù)據(jù)類型。?Iterator?設(shè)計(jì)的目的是在未知容器具體的類型的情況下，用來遍歷容器元素。剩下的容器類型都是繼承了這兩個(gè)接口。

在實(shí)際編碼中，通過向上轉(zhuǎn)型為接口，在其與代碼中都使用這個(gè)接口是非常普遍的使用方式。如下：

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import java.util.*;public class TestCollection {public static void main(String[] args){Collection<Integer> c = new ArrayList<Integer>();for(int i = 0; i < 10; i++){c.add(i); }for(Integer i : c){System.out.print(i + ", ");}}}

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注：由于List接口的方法比Collection更為豐富，所以 實(shí)際應(yīng)用中，ArrayList向上轉(zhuǎn)型為L(zhǎng)ist更為合適。

剛剛接觸容器的朋友們可能會(huì)只把Collection與Map當(dāng)做接口，實(shí)際上并非如此，容器中的接口其實(shí)有六個(gè)。

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? ? 3. ?容器中的七大接口

Collection接口

Map接口

Set接口

List接口

Queue接口

Iterator接口

Comparable接口

其中List, Queue和Set接口繼承了Collection接口，剩下的接口之間都是相互獨(dú)立的，無繼承關(guān)系。List和Set接口主要是為了區(qū)分是否要包含重復(fù)元素，Iterater迭代器則是為了更靈活的迭代集合，與foreach一起使用。Comparable接口則用于比較。

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? ? 4. ?各類容器的功能(主要實(shí)現(xiàn)類分析)

• Collection接口

  • List接口(相比Collection, 添加了新的方法)

    • ArrayList

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 實(shí)現(xiàn)List接口，類似于動(dòng)態(tài)數(shù)組，適用于大量隨機(jī)訪問的情況。但插入和刪除的代價(jià)非常高昂

• LinkedList

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　　　　 ?實(shí)現(xiàn)List接口，類似于鏈表，也提供了優(yōu)化的順序訪問。在插入和刪除方面代價(jià)低廉，隨機(jī)訪問代價(jià)較高

• Set接口(方法與Collection完全相同)

  • HashSet

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　　　　HashSet使用了散列函數(shù)實(shí)現(xiàn)，極大的提高了訪問速度。存入HashSet的對(duì)象必須定義hashCode()

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import java.util.*;public class IntegerSet{private static Random rand;public static void main(String[] args){rand = new Random(47);Set<Integer> intset = new HashSet<Integer>();for(int i = 0; i < 10000; i++){intset.add(rand.nextInt(30));}System.out.println(intset);}}

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? ? ? ? ? ? ? ? ? ?　　　　? 本例中，intset中插入了10000次，由于不保留重復(fù)元素最后輸出結(jié)果數(shù)目<=30。

• TreeSet

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　　　　?TreeSet使用紅黑樹來實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)元素， 紅黑樹的好處是可以插入之后維持集合的有序性。? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?

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import java.util.*;public class SortIntegerSet {private static Random rand;public static void main(String[] args) {rand = new Random(47);Set<Integer> sintset = new TreeSet<Integer>();for(int i = 0; i < 10000; i++){sintset.add(rand.nextInt(20));}System.out.println(sintset);}}

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• LinkedHashSet

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　　　　 ?顧名思義，LinkedHashSet使用了鏈表來保持插入順序，不過為了提高查詢效率，也使用了散列。

• Queue接口

  • LinkedList

? ? ? ? ? ? ? ? ? ?　　　　 LinkedList實(shí)現(xiàn)了Queue接口，提供了方法支持隊(duì)列的行為，在以后的系列我們會(huì)深入講解如何用 ? ? ? ? ? ? ??

? ? ? ? ? ? 　　　　?LinkedList實(shí)現(xiàn)隊(duì)列。

• PriorityQueue

? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 　　　　?與普通隊(duì)列不同，優(yōu)先隊(duì)列每次彈出的是優(yōu)先級(jí)最高的元素。可以通過提供自己的Comparator來修改 ? ??

? ? ? ? ? ? ?　　　　默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)順序。? ? ? ?

• Map接口

  • HashMap

? ? ? ? ? ? ?HashMap通過散列機(jī)制，用來快速訪問。

• TreeMap

? ? ? ? ? ? 　　　　TreeMap保持"key"處于排序狀態(tài)，訪問速度不如HashMap

• LinkedHashMap

? ? ? ? ? ? 　　　　LinkedHashMap保持元素插入時(shí)順序，同時(shí)提供散列實(shí)現(xiàn)快速訪問

? ? 關(guān)于Map的散列實(shí)現(xiàn)是非常重要的，實(shí)現(xiàn)Map的原理(關(guān)聯(lián)數(shù)組等)，hashCode()方法的理解，本系列后面會(huì)一一分析。

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? ? 5. ?總結(jié)

通過本文的學(xué)習(xí)，相信讀者對(duì)容器的用途，分類，以及容器的層次結(jié)構(gòu)與一些常用容器的基本功能和用法有了較為清晰地了解。然而，想要更好的使用容器類，還必須了解每種容器具體的方法，源碼，以及線程安全的實(shí)現(xiàn)。在本系列的后續(xù)部分，將帶大家繼續(xù)深入討論這些內(nèi)容。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的走进Java中的持有对象(容器类)之一 容器分类的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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