java基础之集合框架

集合框架（collections framework）

1.两大基类Collection与Map

　　1).public interface Collection<E>extends Iterable<E>:Collection表示一组纯数据

　　　　　　Collection继承自Iterable接口,而Iterable接口中提供有能直接获取iterator对象的方法,所以所有继承自Iterable的集合都可以使用iterator迭代

　　2)Map表示一组key-value对

　　一般继承自Collection或Map的集合类，会提供两个“标准”的构造函数：

• 没有参数的构造函数，创建一个空的集合类
• 有一个类型与基类（Collection或Map）相同的构造函数，创建一个与给定参数具有相同元素的新集合类

  因为接口中不能包含构造函数，所以上面这两个构造函数的约定并不是强制性的，但是在目前的集合框架中，所有继承自Collection或Map的子类都遵循这一约定。

　　 Collection的继承架构

 

这里只给出了比较常用的类

如上图所示，Collection类主要有三个接口：

• Set表示不允许有重复元素的集合(但是可以为null)（A collection that contains no duplicate elements）
• List表示允许有重复元素的集合（An ordered collection (also known as a sequence)）
• Queue JDK1.5新增，与上面两个集合类主要是的区分在于Queue主要用于存储数据，而不是处理数据。（A collection designed for holding elements prior to processing.）

　　map的继承架构

 

Map并不是一个真正意义上的集合（are not true collections），但是这个接口提供了三种“集合视角”（collection views ），使得可以像操作集合一样操作它们，具体如下：

map的内容看作key的集合（map’s contents to be viewed as a set of keys　　

• 把map的内容看作value的集合（map’s contents to be viewed as a collection of values）

Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
                
        map.put("01", "zhangsan");
        map.put("02", "lisi");
        map.put("03", "wangwu");
                
                
        Set<String> keySet = map.keySet();//先获取map集合的所有键的Set集合

        Iterator<String> it = keySet.iterator();//有了Set集合，就可以获取其迭代器。
                
        while(it.hasNext()){
                String key = it.next();
                String value = map.get(key);//有了键可以通过map集合的get方法获取其对应的值。
                        
                System.out.println("key: "+key+"-->value: "+value);//获得key和value值
                }

• 把map的内容看作key-value映射的集合（map’s contents to be viewed as a set of key-value mappings）

Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
map.put("01", "zhangsan");
map.put("02", "lisi");
map.put("03", "wangwu");

Collection<String> collection = map.values();//返回值是个值的Collection集合
System.out.println(collection);

• 把map的内容看作key-value映射的集合（map’s contents to be viewed as a set of key-value mappings）

Map<String,String> map = new HashMap<String,String>();
                
map.put("01", "zhangsan");
map.put("02", "lisi");
map.put("03", "wangwu");

//通过entrySet()方法将map集合中的映射关系取出（这个关系就是Map.Entry类型）
Set<Map.Entry<String, String>> entrySet = map.entrySet();

//将关系集合entrySet进行迭代，存放到迭代器中                
Iterator<Map.Entry<String, String>> it2 = entrySet.iterator();
                
while(it2.hasNext()){
        Map.Entry<String, String> me = it2.next();//获取Map.Entry关系对象me
        String key2 = me.getKey();//通过关系对象获取key
        String value2 = me.getValue();//通过关系对象获取value
                        
        System.out.println("key: "+key2+"-->value: "+value2);
}

 hashMap

　　public class HashMap<K,V>extends AbstractMap<K,V>implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable

特点:

• 线程非安全，并且允许key与value都为null值，HashTable与之相反，为线程安全，key与value都不允许null值。
• 不保证其内部元素的顺序，而且随着时间的推移，同一元素的位置也可能改变（resize的情况）
• put、get操作的时间复杂度为O(1)。
• 遍历其集合视角的时间复杂度与其容量（capacity，槽的个数）和现有元素的大小（entry的个数）成正比，所以如果遍历的性能要求很高，不要把capactiy设置的过高或把平衡因子（load factor，当entry数大于capacity*loadFactor时，会进行resize，reside会导致key进行rehash）设置的过低。
• 由于HashMap是线程非安全的，这也就是意味着如果多个线程同时对一hashmap的集合试图做迭代时有结构的上改变（添加、删除entry，只改变entry的value的值不算结构改变），那么会报ConcurrentModificationException，专业术语叫fail-fast，尽早报错对于多线程程序来说是很有必要的。
• Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...)); 通过这种方式可以得到一个线程安全的map。

TreeMap

　　public class TreeMap<K,V>extends AbstractMap<K,V>implements NavigableMap<K,V>, Cloneable, Serializable