Java 容器在实际项目中的应用

时间 2019-11-18

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前言：在java开发中咱们离不开集合数组等，在java中有个专有名词：“容器” ，下面会结合Thinking in Java的知识和实际开发中业务场景讲述一下容器在Web项目中的用法。可结合图片代码了解Java中的容器html

备注：这个地方，参考于朝向远方的博客Java容器详解，既然前人总结的这么好，我就直接拿来用，在这里更注重在实际开发中的例子，感谢那些总结的前辈们，辛苦了。java

简单的数组例子

　　Thinking in Java 中并无把数组归为Java的容器，实际上数组的确不是Java独有的c++ ，c都有数组。可是，在web开发时我仍是把数组归类到容器中，由于他们说白了都是在作相同的事情c++

另外还有一个细节点就是：我翻遍了我开发过的项目，可是很惊讶的发现，这么多项目里直接用数组存储对象极为少见。想一想也是，java是面向对象的，而数组对java总归是有点偏底层。web

珍惜这来之不易的demo吧： 算法

public Map<String, String> getDimValue() {
        if (this.dimValue != null)
            return dimValue;
        this.dimValue = new HashMap<String, String>();
        if (this.dim != null && this.dim.length() != 0) {
            String[] strDims = this.dim.split(",");//能够用截取的方式，获得String[]
            for (String s : strDims) {
                String[] dims = s.split("\\:");
                this.dimValue.put(dims[0], dims[1]);//数组访问经过下标，可是注意 最多到array[array.length-1],越界直接抛出异常，和c++不同
            }
        }
        return this.dimValue;
    }

数组(array)是最多见的数据结构。数组是相同类型元素的有序集合，并有固定的大小(可容纳固定数目的元素)。数组能够根据下标(index)来随机存取(random access)元素。在内存中，数组一般是一段连续的存储单元。spring

Java支持数组这一数据结构。咱们须要说明每一个数组的类型和大小，java利用byte[] 能够表示blob字段，存放图片，xml，json等。String[]则能够用来存一些字符串，id, code等。 json

//web项目中却是经常使用 byte[]来存放blob字段等

@Type(type = "org.springframework.orm.hibernate3.support.BlobByteArrayType")
private byte[] globals;

　　在说明类型时，在类型说明(String)后面增长一个[]，来讲明是一个数组。使用new建立容器时，须要说明数组的大小;或者是直接 int a = {1，2，3} 这样直接用{}同时初始化。　　api

数组能够经过遍历的形式转为其余容器类型，可是其余类型能够经过 toArray()快速转为数组（下文中会说到Arrays这个工具类能够把数组转为List）数组

第一个分支：Collection

　　　　在开发中，Collection最经常使用的就是两个类： Set和List。由于同属于一个Collection下，相互转化方便，调用的方法也相似。（collection Api）数据结构

Java中经常使用方法接口：

* boolean add(Object obj): 添加对象，集合发生变化则返回true
* Iterator iterator()：返回Iterator接口的对象 * int size() * boolean isEmpty() * boolean contains(Object obj) * void clear() * <T> T[] toArray(T[] a)

上述接口参照于：wishyouhappy的博客：java容器总结。

1:List集合

　　具体能够查看list中文文档，文档中清楚的描述到List<E>是一个实现了 Collection的接口，而咱们能够直接用List 声明对象（接口能够直接声明一个对象）。容器的引用为List类型，但容器的实现为ArrayList类。这里是将接口与实现类分离。事实上，同一种抽象数据结构(ADT)均可以有多种实施方法(好比栈能够实施为数组和链表)。这样的分离容许咱们更自由的选择ADT的实施方式(参考于Java容器详解)

　　java中较为经常使用的 ArrayList,LinkedList, 集合中的元素能够相等，是有顺序的

 1 public class Test {
 2     public static void main(String[] args) { 3 List<String> list = new ArrayList<String>(); 4 //添加单个元素 5 for(String s1:"hehe wo shi lao da".split(" ")){ 6  list.add(s1); 7  } 8 //添加多个元素 9 list.addAll(Arrays.asList("nan dao ni bu xin?".split(" ")));//Arrays是一个工具类，能够帮助咱们少些遍历代码 10  System.out.println(list.toString());//list重写了toString方法，输出list中每个元素 11 //修改位置为i的元素 12 for(int i = 0; i<list.size();i++){ 13 list.set(i, "u"); 14  } 15  System.out.println(list.toString()); 16 list.removeAll(Arrays.asList(new String[]{"u"}));//这个地方为了测试 我初始化了一个字符数组 new String[]{"u"} 17  System.out.println(list.toString());18 19  } 20 }

上边的代码只是为了说明 list的主要用途，实际上开发中可能用不到这么多，比较经常使用的也就

add()方法加入新的元素
get()方法能够获取容器中的元素，传递一个整数下标做为参数
remove()方法能够删除容器中的元素，传递一个整数下标做为参数。(有另外一个remove()，传递元素自身做为参数)
size()方法用来返回容器中元素的总数。
toString() 多用于调试代码是，查看list中的内容
addAll() 添加一个相同类型的list

List中还有一个实习类 LinkedList 比较经常使用，它能够用来作队列的实现，也能够变相完成栈的工做。

主要方法有：

　 get(int index)：返回此列表中指定位置处的元素。
getFirst()：返回此列表的第一个元素。
getLast()：返回此列表的最后一个元素。
indexOf(Object o)：返回此列表中首次出现的指定元素的索引，若是此列表中不包含该元素，则返回 -1。
lastIndexOf(Object o)：返回此列表中最后出现的指定元素的索引，若是此列表中不包含该元素，则返回 -1。
　remove()：获取并移除此列表的头（第一个元素）
　removeFirst()：移除并返回此列表的第一个元素
　removeLast()：移除并返回此列表的最后一个元素

ListedList采用的是链式存储。链式存储就会定一个节点Node。包括三部分前驱节点、后继节点以及data值。因此存储存储的时候他的物理地址不必定是连续的

具体内容可参照java提升篇(二二)---LinkedList 下面列出了linkedList的部分源码（不建议一开始就看）

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2:Set集合

集合(set)也是元素的集合。集合中不容许有等值的元素，集合的元素没有顺序:

咱们用Set多数时候是利用它的特性，没有重复的元素，例如：

2.1 HashSet：HashSet查询速度比较快，可是存储的元素是随机的并无排序

public class Test
{
    public static void main(String[] args) { Set<Integer> s1 = new HashSet<Integer>(); s1.add(4); s1.add(5); s1.add(4); s1.remove(5); System.out.println(s1); System.out.println(s1.size()); } }

咱们能够用它去过滤重复数据，Set 能够轻松的转为List，由于构造方法传入参数是Collection<? extends E> c

1 Set<String> set = new HashSet<String>();
2 set.add("h"); 3 set.add("h"); 4 List<String> fromSets = new ArrayList<String>(set); 5 System.out.println(fromSets.toString()); 6 Set<String> s1 = new HashSet<String>(fromSets); 7 System.out.println(s1.toString());

这个地方，很是有意思的是，HashSet中居然持有的是HashMap，利用HashMap存取数据

   public HashSet(Collection<? extends E> c) {
    map = new HashMap<E,Object>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16)); addAll(c); }

HashSet只有add方法，没有get方法（这和list稍微不一样）。可是HashSet 实现了Iterator<E> iterator()。能够经过Iterator遍历，具体能够查看Set中文文档

2.2：TreeSet

TreeSet是将元素存储红-黑树结构中，因此存储的结果是有顺序的

public static void main(String[] args){
        Random random=new Random(47); Set<Integer> intset=new TreeSet<Integer>(); for (int i=0;i<10000;i++){ intset.add(random.nextInt(30)); } System.out.print(intset); }

3:collection中的Iterator

Iterator的官方文档,通常Set想要取元素只能经过迭代器，而list也能够用迭代器（通常都是用get）

public class Test
{
    public static void main(String[] args) { List<Integer> l1 = new ArrayList<Integer>(); l1.add(4); l1.add(5); l1.add(2); Iterator i = l1.iterator(); while(i.hasNext()) { System.out.println(i.next()); } } }

Collection能够用foreach,由于其实现了Iterator接口

public class IteratorClass {
    public Iterator<String> iterator(){ return new Itr(); } private class Itr implements Iterator<String>{ protected String[] words=("Hello Java").split(" "); private int index=0; public boolean hasNext() { return index<words.length; } public String next() { return words[index++]; } public void remove() { } } }

foreach循环最终也会转化为Iterator遍历 (Iterator it=iterator;iterators.hasNext();)

Iterator iterators=new IteratorClass().iterator();
        for (Iterator it=iterator;iterators.hasNext();) { System.out.println(iterators.next()); } while (iterators.hasNext()){ System.out.println(iterators.next()); }

下面说一下Java中极容易出错的点：

　 for 循环查找集合中某个元素并删除：极容易出现java.util.ConcurrentModificationException

List<String> list = new ArrayList<String>();
list.addAll(Arrays.asList("nan dao ni bu xin?".split(" "))); for(String st:list){ System.out.println(st); if(st.equals("ni")){ list.remove(st); } }

解决方式是将数组转化为Iterator，而后利用it.remove();删除数组中的元素

 public static void main(String[] args) {
        List<String> list=new ArrayList<String>(); list.add("a"); list.add("bb"); list.add("a22"); Iterator<String> it=list.iterator(); //去除数组中"a"的元素 while(it.hasNext()){ String st=it.next(); if(st.equals("a")){ it.remove(); } } }

第二个分支：Map

　　　　在web项目中，Map是很是经常使用的，固然在不少时候，Map会被一些包装类给替代掉（这其实是敏捷开发中提到用vo替换map）.可是Map仍是没法阻挡的容器一哥。

Java中经常使用的方法接口

* Object get（Object key）
* Object put（Object key, Object value） * Set keySet() : returns the keys set Set<K> keySet() * Set entrySet(): returns mappings set Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() * containsKey() * containsValue()

　 Map是键值对的集合。Map中的每一个元素是一个键值对，即一个键(key)和它对应的对象值(value)。对于Map容器，咱们能够经过键来找到对应的对象。

哈希表是Map常见的一种实现方式,也是实际开发中用的最普遍的 (HashMap),想要具体了解HashMap的原理，能够参考 hashmap实现原理浅析

public class Test
{
    public static void main(String[] args) { Map<String, Integer> m1 = new HashMap<String, Integer>(); m1.put("Vamei", 12); m1.put("Jerry", 5); m1.put("Tom", 18); System.out.println(m1.get("Vamei")); } }

在Map中，咱们使用put()方法来添加元素，用get()方法来得到元素。

Map还提供了下面的方法，来返回一个Collection:

keySet() 将全部的键转换为Set
values() 将全部的值转换为List
containsKey验证主要是否存在、containsValue验证值是否存在
entrySet获取键值对。

总结：

　　　　java中有一些工具类来帮助咱们处理容器相关的内容。好比Arrays,java中的一些类都有用到这些工具类

ArrayList源码中的clone方法

   /**
     * Returns a shallow copy of this <tt>ArrayList</tt> instance.  (The
     * elements themselves are not copied.)
     *
     * @return a clone of this <tt>ArrayList</tt> instance
     */
    public Object clone() {
    try { ArrayList<E> v = (ArrayList<E>) super.clone(); v.elementData = Arrays.copyOf(elementData, size); v.modCount = 0; return v; } catch (CloneNotSupportedException e) { // this shouldn't happen, since we are Cloneable throw new InternalError(); } }

ArrayList源码中的 toArray()方法

  public Object[] toArray() {
        return Arrays.copyOf(elementData, size); }

若是你对Arrays这个工具类有兴趣，能够看一下源码，它最终调用到了本地方法（折叠起来，是不但愿给读者带来困惑）

View Code

Arrays的一些其余方法：

　sort(): 对传入的集合排序（具体算法能够参考Java Arrays.sort源代码解析）
　aslist(): 把数组转为List
binarySearch():二分查找数组
deepToString（）:把二维数组转为String
　fill():快速填充数组

再好比Collections：

　　能够参考thinking in java之Collections工具类的使用

View Code

　　max()：取集合的最大元素

　　subList():截取list

　　addAll():添加集合

有兴趣的能够去看一下源码，我以为很是有帮助