一、Java集合框架

集合框架前序：

??早在 Java 2 中之前，Java 就提供了特設類，比如：Dictionary, Vector, Stack, 和 Properties 這些類用來存盤和操作物件組，雖然這些類都非常有用，但是它們缺少一個核心的，統一的主題，由于這個原因，使用 Vector 類的方式和使用 Properties 類的方式有著很大不同，

集合框架被設計成要滿足以下幾個目標，

• 該框架必須是高性能的，基本集合（動態陣列，鏈表，樹，哈希表）的實作也必須是高效的，

• 該框架允許不同型別的集合，以類似的方式作業，具有高度的互操作性，

• 對一個集合的擴展和適應必須是簡單的，

??為此，整個集合框架就圍繞一組標準介面而設計，你可以直接使用這些介面的標準實作，諸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet 等,除此之外你也可以通過這些介面實作自己的集合，

集合框架概述(一)

• 一方面， 面向物件語言對事物的體現都是以物件的形式，為了方便對多個物件的操作，就要對物件進行存盤，另一方面，使用Array存盤物件方面具有一些弊端，而Java 集合就像一種容器，可以動態地把多個物件的參考放入容器中，
  –>陣列在記憶體存盤方面的特點：
  ???①陣列初始化以后，長度就確定了，
  ???②陣列宣告的型別，就決定了進行元素初始化時的型別，
  –>陣列在存盤資料方面的弊端：
  ???①陣列初始化以后，長度就不可變了，不便于擴展，
  ???②陣列中提供的屬性和方法少，不便于進行添加、洗掉、插入等操
  ???作，且效率不高，同時無法直接獲取存盤元素的個數，
  ???③陣列存盤的資料是有序的、可以重復的，–>存盤資料的特點單一
• Java 集合類可以用于存盤數量不等的多個物件，還可用于保存具有映射關系的關聯陣列，

集合框架概述(二)(集合的使用場景)

集合框架概述(三)(Collection介面繼承樹)

集合框架概述(三)(Map介面繼承樹)

二、Collection介面方法

①Collection介面

• Collection 介面是 List、Set 和 Queue 介面的父介面，該介面里定義的方法
  既可用于操作 Set 集合，也可用于操作 List 和 Queue 集合，
• JDK不提供此介面的任何直接實作，而是提供更具體的子介面(如：Set和List)
  實作，
• 在 Java5 之前，Java 集合會丟失容器中所有物件的資料型別，把所有物件都
  當成 Object 型別處理；從 JDK 5.0 增加了泛型以后，Java 集合可以記住容
  器中物件的資料型別，

②Collection介面方法

三、Iterator迭代器介面

①使用 Iterator 介面遍歷集合元素

• Iterator物件稱為迭代器(設計模式的一種)，主要用于遍歷 Collection 集合中的元素，
• GOF給迭代器模式的定義為：提供一種方法訪問一個容器(container)物件中各個元素，而又不需暴露該物件的內部細節，迭代器模式，就是為容器而生，類似于“公交車上的售票員”、“火車上的乘務員”、“空姐”，
• Collection介面繼承了java.lang.Iterable介面，該介面有一個iterator()方法，那么所有實作了Collection介面的集合類都有一個iterator()方法，用以回傳一個實作了Iterator介面的物件，
• Iterator 僅用于遍歷集合，Iterator 本身并不提供承裝物件的能力，如果需要創建Iterator 物件，則必須有一個被迭代的集合，
• 集合物件每次呼叫iterator()方法都得到一個全新的迭代器物件，默認游標都在集合的第一個元素之前，

②Iterator介面的方法

③ Iterator迭代器介面

④使用 foreach 回圈遍歷集合元素

四、Collection子介面一：List

①List介面概述

• 鑒于Java中陣列用來存盤資料的局限性，我們通常使用List替代陣列
• List集合類中元素有序、且可重復，集合中的每個元素都有其對應的順序索引，
• List容器中的元素都對應一個整數型的序號記載其在容器中的位置，可以根據
  序號存取容器中的元素，
• JDK API中List介面的實作類常用的有：ArrayList、LinkedList和Vector，

②List介面方法

③List實作類之一：ArrayList

④List實作類之二：LinkedList

⑤List實作類之二：LinkedList

⑥List 實作類之三：Vector

⑦面試題

五、Collection子介面二：Set

①Set 介面概述

• Set介面是Collection的子介面，set介面沒有提供額外的方法
• Set 集合不允許包含相同的元素，如果試把兩個相同的元素加入同一個
  Set 集合中，則添加操作失敗，
• Set 判斷兩個物件是否相同不是使用 == 運算子，而是根據 equals() 方法

②Set實作類之一：HashSet

③重寫 hashCode() 方法的基本原則

• 在程式運行時，同一個物件多次呼叫 hashCode() 方法應該回傳相同的值，
• 當兩個物件的 equals() 方法比較回傳 true 時，這兩個物件的 hashCode()
  方法的回傳值也應相等，
• 物件中用作 equals() 方法比較的 Field，都應該用來計算 hashCode 值，

以自定義的Customer類為例，何時需要重寫equals()？

• 當一個類有自己特有的“邏輯相等”概念,當改寫equals()的時候，總是
  要改寫hashCode()，根據一個類的equals方法（改寫后），兩個截然不
  同的實體有可能在邏輯上是相等的，但是，根據Object.hashCode()方法，
  它們僅僅是兩個物件，
• 因此，違反了“相等的物件必須具有相等的散列碼”，
• 結論：復寫equals方法的時候一般都需要同時復寫hashCode方法，通
  常參與計算hashCode的物件的屬性也應該參與到equals()中進行計算，

④Eclipse/IDEA工具里hashCode()的重寫

⑤Set實作類之二：LinkedHashSet

• LinkedHashSet 是 HashSet 的子類
• LinkedHashSet 根據元素的 hashCode 值來決定元素的存盤位置，但它同時使用雙向鏈表維護元素的次序，這使得元素看起來是以插入順序保存的，
• LinkedHashSet插入性能略低于 HashSet，但在迭代訪問 Set 里的全部元素時有很好的性能，
• LinkedHashSet 不允許集合元素重復，

⑥Set實作類之三：TreeSet

⑦排 序—自然排序

⑧排 序—定制排序

⑨練習：在List內去除重復數字值，要求盡量簡單

六、Map介面

①Map介面繼承樹

②Map介面概述

③Map介面：常用方法

④Map實作類之一：HashMap

⑤HashMap的存盤結構

⑥HashMap原始碼中的重要常量

⑦HashMap的存盤結構：JDK 1.8之前

⑧HashMap的存盤結構：JDK 1.8

⑨面試題

??談談你對HashMap中put/get方法的認識？如果了解再談談HashMap的擴容機制？默認大小是多少？什么是負載因子(或填充比)？什么是吞吐臨界值(或閾值、threshold)？
??面試題：負載因子值的大小，對HashMap有什么影響

⑩Map實作類之二：LinkedHashMap

• LinkedHashMap 是 HashMap 的子類
• 在HashMap存盤結構的基礎上，使用了一對雙向鏈表來記錄添加
  元素的順序
• 與LinkedHashSet類似，LinkedHashMap 可以維護 Map 的迭代
  順序：迭代順序與 Key-Value 對的插入順序一致
  

⑩①Map實作類之三：TreeMap

⑩②Map實作類之四：Hashtable

⑩③Map實作類之五：Properties

七、Collections工具類

①Collection工具類常用方法

②Collections常用方法：同步控制

③補充：Enumeration