Collection、泛型

Collection集合

集合概述

前面我们已经学习过ArrayList集合了，那么集合它到底是一个什么呢？

• 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，他们有啥区别？

• 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种数据类型的元素，可以存储基本数据类型也可以存储引用数据类型，

  集合存储的都是对象，而且对象的数据类型可以不一致。在开发当中一般当对象较多的时候，使用集合来存储对象。

集合的框架

JAVASE提供了满足各种需求的API，我们在使用API的时候，先了解其继承与接口操作的框架，才能知道何时使用哪个类，以及类与类之间是如何彼此合作的，从而达到灵活的应用。

集合根据其存储结构把它分为两大类：分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map,今天我们主要讲解单列Collection集合

• Collection：它是单列集合的根接口，用于粗出一些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接口集合特点元素有序，元素可重复，含有索引。Set接口集合特点元素不重复，没有索引。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。

  用一张集合框架图描述单列集合的体系：

   

备注：绿色是底层实现类，蓝色都是接口类型

Collection集合常用功能

Collection集合是所有单列集合的父接口，在Collection集合当中定义所有单列集合的共性的API方法，这些方法适用于所有的单列集合。增删改查功能 crud操作

• public boolean add(E e)：把给定的对象添加到当前的集合当中。

• public void clear()：清空集合当中的所有的元素。

• public boolean remove(E e)：把给定的对象从当前集合当中删除掉。

• public boolean contains(E e)：判断当前集合当中是否包含给定的对象元素。

• public boolean isEmpty()：判断当前集合是否为空。 null 空

• public int size()：获取当前集合元素的个数 capacity() length()

• public Object[] toArray()：把当前集合中的元素，存储到一个数组当中。

代码测试：

有关该接口当中的其他api方法，大家可以自行查看api帮助文档。

迭代器Iterator

迭代器Iterator接口

在程序开发过程中，经常需要遍历集合当中的所有元素，针对这种情况，JDK官方又提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口它也是集合当中的一员，但是它与Map、Collection接口不同，Collection接口和Map接口它主要是用来存储元素的，而Iterator主要是用于迭代访问Collection与Map接口当中的元素。因此我们也经常把Iterator对象称为迭代器。

想要遍历Collection集合当中的元素，首先需要获取该集合的迭代器，通过迭代器完成迭代操作

获取迭代器的方法：

• public Iterator iterator()：获取集合对应的迭代器，用来遍历集合当中的元素。

迭代的概念

• 迭代：Collection集合元素的通用获取方式。具体实现：在每次取元素之前首先判断集合当中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续再判断，如果还有就再一次取出来，一直把集合当中的所有元素全部取出来。我们把这种取出方式在专业术语称为迭代。

Iterator接口的常用api方法：

• public E next()：获取迭代的下一个元素。

• public boolean hasNext()：如果集合当中仍有元素可以迭代，则返回true，如果没有元素，则返回false。

  代码示例：

迭代器的实现原理

在调用Iterator接口当中的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素，当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回。当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，以此类推，直到hasNext方法返回false时，表示迭代器达到了集合的末尾，终止对元素的遍历。如果强硬的再取集合的元素，此时程序就会抛出没有元素java.util.NoSuchElementException

备注：Iterator<E>接口也是有泛型的，迭代器的泛型是跟着集合走的，集合当中定义的什么类型，迭代器就是什么类型。

增强for循环

在JDK1.5之后出现了一个新的循环结构，for each循环，一般也称为增强for循环，专门用来遍历数组和集合的。它的内部原理其实是有个迭代器Iterator，在迭代过程中，不能对集合当中的元素进行增删操作。

for (元素的数据类型  变量名   :  Collection集合或者数组) {
    // 操作代码
    //.....
}

主要用于遍历Collection集合或者数组。在遍历的过程中，一定不要进行增删操作。

泛型

　　

泛型概述

• 泛型：可以在类或者方法当中预支的使用未知的数据类型。

  备注：一般在创建对象的时候，将未知的数据类型确定为具体的数据类型，当没有指定泛型时，默认类型为Object类型。

使用泛型的好处

• 避免了类型转换的麻烦，存储的是什么样的数据类型，取出的就是什么样的数据类型

• 把运行期异常(代码运行之后会抛出的异常)提升到编译期阶段(写代码的时候就会报错)

备注：泛型它其实也是数据类型的一部分，一般我们将类名和泛型合并一起看做数据类型。

泛型的定义与使用

泛型，用来灵活的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。

因为我们的集合框架体系中，大量的使用了泛型。

定义和使用含有泛型的类

修饰符   class 类名<代表泛型的变量> {
    
}

public class ArrayList<E> {
    public boolean add(E e){}
    public E get(int index){}
    //....
}

备注：定义的时候使用未知的泛型的变量，使用的时候(创建对象)确定的泛型的的具体类型。

定义并使用含有泛型的方法

定义格式：

修饰符  <代表泛型的变量>  返回值类型  方法名(泛型参数) {}

定义并使用含有泛型的接口

定义格式：

修饰符  interface  接口名<代表泛型的变量> {}

使用格式：

1. 定义实现类时可以确定泛型的类型

public class MyInterfaceImpl implements MyGenericInterface<String> {
    @Override
    public void add(String e) {
        //....
    }
    @Override
    public String get(){
        // ....
    }
}

备注：此时泛型【T的值】就是String类型

2.始终不确定泛型的类型，直到创建对象的时候，确定泛型的类型

public class MyInterfaceImpl02<T> implements MyGenericInterface<T> {
    @Override
    public void add(T t) {
        //....
    }
    @Override
    public T get(){
        //......
    }
}

/*
    使用泛型
 */
public class Demo04Generic {
    public static void main(String[] args) {
       MyInterface<String>  my =  new MyInterfaceImpl<String>();
        my.add("abc");
        
    } 
}

泛型通配符 (?)

通配符的高级使用----受限泛型（泛型的上限和下限）

思想题：泛型它其实也是一种数据类型 它能不能继承？ 不能继承

数据类型是有继承关系 能不能在泛型当中实现继承，不能的

Integer extends Number extends Object

List<Integer> extends List<Number> 不可以

List<Double> extends List<Number> 不可以