主要内容
- Collection集合
- 迭代器
- 增强for
- 泛型
第一章 Collection集合
1.1 集合概述
在前面基础班我们已经学习过并使用过集合ArrayList<E> ,那么集合到底是什么呢?
集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。
集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢？
* 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
* 数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。
在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。
1.2 集合框架
JAVASE提供了满足各种需求的API，在使用这些API前，先了解其继承与接口操作架构，才能了解何时采用哪个类，以及类之间如何彼此合作，
从而达到灵活应用。
集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合`java.util.Collection`和双列集合`java.util.Map`，
今天我们主要学习`Collection`集合。
Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是`java.util.List`和`java.util.Set`。
其中，`List`的特点是元素有序、元素可重复。`Set`的特点是元素无序，而且不可重复。`
List`接口的主要实现类有`java.util.ArrayList`和`java.util.LinkedList`，`Set`接口的主要实现类有`java.util.HashSet`和`java.util.TreeSet`。
从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库，为了便于初学者进行系统地学习，接下来通过一张图来描述整个集合类的继承体系。
其中，橙色框里填写的都是接口类型，而蓝色框里填写的都是具体的实现类
集合本身是一个工具，它存放在java.util包中。在`Collection`接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。
1.3 Collection 常用功能
Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。方法如下：
* `public boolean add(E e)`： 把给定的对象添加到当前集合中 。
* `public void clear()` :清空集合中所有的元素。
* `public boolean remove(E e)`: 把给定的对象在当前集合中删除。
* `public boolean contains(E e)`: 判断当前集合中是否包含给定的对象。
* `public boolean isEmpty()`: 判断当前集合是否为空。
* `public int size()`: 返回集合中元素的个数。
* `public Object[] toArray()`: 把集合中的元素，存储到数组中。
@Test public void Demo1Collection(){ // 创建集合对象 // 使用多态形式 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); // 使用方法 // 添加功能 boolean add(String s) coll.add("小李广"); coll.add("扫地僧"); coll.add("石破天"); System.out.println(coll);//[小李广, 扫地僧, 石破天] // boolean contains(E e) 判断o是否在集合中存在 /* * public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。 包含返回true 不包含返回false * */ System.out.println("判断 扫地僧 是否在集合中"+coll.contains("扫地僧"));//判断 扫地僧 是否在集合中true //boolean remove(E e) 删除在集合中的o元素 System.out.println("删除石破天："+coll.remove("石破天"));//删除石破天：true System.out.println("操作之后集合中元素:"+coll);//操作之后集合中元素:[小李广, 扫地僧] // size() 集合中有几个元素 System.out.println("集合中有"+coll.size()+"个元素");//集合中有2个元素 //public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。 Object[] arr = coll.toArray(); for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.println(arr[i]); } //public void clear() :清空集合中所有的元素。但是不删除集合,集合还存在 coll.clear(); System.out.println(coll);//[] System.out.println(coll.isEmpty());//true }
tips: 有关Collection中的方法可不止上面这些，其他方法可以自行查看API学习。
第二章 Iterator迭代器
2.1 Iterator接口
在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口`java.util.Iterator`。
`Iterator`接口也是Java集合中的一员，但它与`Collection`、`Map`接口有所不同，`Collection`接口与`Map`接口主要用于存储元素，
而`Iterator`主要用于迭代访问（即遍历）`Collection`中的元素，因此`Iterator`对象也被称为迭代器。
想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作，下面介绍一下获取迭代器的方法：
* `public Iterator iterator()`: 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。
下面介绍一下迭代的概念：
迭代：即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。
Iterator接口的常用方法如下：
* `public E next()`:返回迭代的下一个元素。
* `public boolean hasNext()`:如果仍有元素可以迭代，则返回 true。
接下来我们通过案例学习如何使用Iterator迭代集合中元素：
Iterator迭代器,是一个接口,我们无法直接使用,需要使用Iterator接口的实现类对象,获取实现类的方式比较特殊
Collection接口中有一个方法,叫iterator(),这个方法返回的就是迭代器的实现类对象
Iterator<E> iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
迭代器的使用步骤(重点):
1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator接口接收(多态)
2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素
3.使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素
@Test public void TestDemo2(){ //创建一个集合对象 Collection<String> coll = new ArrayList<>(); //往集合中添加元素 coll.add("姚明"); coll.add("科比"); coll.add("麦迪"); coll.add("詹姆斯"); coll.add("艾弗森"); /* 1.使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator接口接收(多态) 注意: Iterator<E>接口也是有泛型的,迭代器的泛型跟着集合走,集合是什么泛型,迭代器就是什么泛型 */ //多态 接口 实现类对象 Iterator<String> it = coll.iterator(); /* 发现使用迭代器取出集合中元素的代码,是一个重复的过程 所以我们可以使用循环优化 不知道集合中有多少元素,使用while循环 循环结束的条件,hasNext方法返回false */ while(it.hasNext()){ String e = it.next(); System.out.println(e); } System.out.println("----------------------"); for(Iterator<String> it2 = coll.iterator();it2.hasNext();){ String e = it2.next(); System.out.println(e); } /* //2.使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素 boolean b = it.hasNext(); System.out.println(b);//true //3.使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素 String s = it.next(); System.out.println(s);//姚明 b = it.hasNext(); System.out.println(b); s = it.next(); System.out.println(s); b = it.hasNext(); System.out.println(b); s = it.next(); System.out.println(s); b = it.hasNext(); System.out.println(b); s = it.next(); System.out.println(s); b = it.hasNext(); System.out.println(b); s = it.next(); System.out.println(s); b = it.hasNext(); System.out.println(b);//没有元素,返回false s = it.next();//没有元素,在取出元素会抛出NoSuchElementException没有元素异常 System.out.println(s);*/ }
2.3 增强for
增强for循环(也称for each循环)是**JDK1.5**以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。
格式：
~~~java
for(元素的数据类型 变量 : Collection集合or数组){
//写操作代码
}
~~~
它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。
public class NBForDemo1 { public static void main(String[] args) { int[] arr = {3,5,6,87}; //使用增强for遍历数组 for(int a : arr){//a代表数组中的每个元素 System.out.println(a); } } }
public class NBFor { public static void main(String[] args) { Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("小河神"); coll.add("老河神"); coll.add("神婆"); //使用增强for遍历 for(String s :coll){//接收变量s代表 代表被遍历到的集合元素 System.out.println(s); } } }
tips: 新for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现。
第三章 泛型
3.1 泛型概述
在前面学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。
大家观察下面代码：
public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { Collection coll = new ArrayList(); coll.add("abc"); coll.add("itcast"); coll.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放 Iterator it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型 String str = (String) it.next(); System.out.println(str.length()); } } }
程序在运行时发生了问题**java.lang.ClassCastException**。 为什么会发生类型转换异常呢？ 我们来分析下：由于集合中什么类型的元素都可以存储。导致取出时强转引发运行时 ClassCastException。 怎么来解决这个问题呢？ Collection虽然可以存储各种对象，但实际上通常Collection只存储同一类型对象。例如都是存储字符串对象。因此在JDK5之后，新增了**泛型**(**Generic**)语法，让你在设计API时可以指定类或方法支持泛型，这样我们使用API的时候也变得更为简洁，并得到了编译时期的语法检查。
泛型：可以在类或方法中预支地使用未知的类型。
> tips:一般在创建对象时，将未知的类型确定具体的类型。当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。
我们在集合中会大量使用到泛型，这里来完整地学习泛型知识。
泛型，用来灵活地将数据类型应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。
定义和使用含有泛型的类
定义格式：
~~~
修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }
~~~
例如，API中的ArrayList集合：
~~~java
class ArrayList<E>{
public boolean add(E e){ }
public E get(int index){ }
....
}
~~~
使用泛型： 即什么时候确定泛型。
**在创建对象的时候确定泛型**
例如，`ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();`
此时，变量E的值就是String类型,那么我们的类型就可以理解为：
~~~java
class ArrayList<String>{
public boolean add(String e){ }
public String get(int index){ }
...
}
~~~
自定义泛型：
public class MyGenericClass<MVP> { //没有MVP类型，在这里代表 未知的一种数据类型 未来传递什么就是什么类型 private MVP mvp; public void setMVP(MVP mvp) { this.mvp = mvp; } public MVP getMVP() { return mvp; } }