Collection接口

Collection

    Collection是List、Queue和Set的超集，它继承于Iterable，也就是说Collection集合类都支持for-each操做。

方法定义

//返回集合长度，若长度大于Integer.MAX_VALUE，则返回Integer.MAX_VALUE
int size();

//若是集合元素为0，返回true
boolean isEmpty();

//依据equal()方法判断集合中是否包含指定元素
boolean contains(Object o);

//返回一个含有集合中全部元素的数组
Object[] toArray();

//同上，增长了类型转换
<T> T[] toArray(T[] a);

//向集合中加入一个元素，成功返回true，失败或已包含此元素返回false
boolean add(E e)

//删除指定元素
boolean remove(Object o);

//若该集合包含指定集合全部元素，返回true
boolean containsAll(Collection<?> c);

//将指定集合的元素添加到该集合中
boolean addAll(Collection<? extends E> c);

//从集合删除指定集合中的元素
boolean removeAll(Collection<?> c);

//仅仅保留集合中包含在指定集合的元素
boolean retainAll(Collection<?> c);

//清空集合
void clear();

//将此方法抽象，是保证全部子类都覆写此方法，以保证equals的正确行为
boolean equals(Object o);

//同上
int hashCode();

//这个方法在JDK1.8中提供了默认的实现，会使用Iterator的形式删除符合条件的元素
default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter){
    Objects.requireNonNull(filter);
    boolean removed = false;
    final Iterator<E> each = iterator();
    while (each.hasNext()) {
        if (filter.test(each.next())) {
            each.remove();
            removed = true;
        }
    }
    return removed;
}

 

AbstractCollection

    是Collection接口的一个重要实现类，为抽象类。 若是要实现一个不可修改的集合，须要重写iterator和size接口，而且返回的Iterator须要实现hasNext和next。而要实现一个能够修改的集合，还必须重写add方法（默认会抛出异常），返回的Iterator还须要实现remove方法。

方法定义

public abstract Iterator<E> iterator();

public abstract int size();

public boolean isEmpty() {return size() == 0;}

//这个方法由于Iterator的存在，能够进行一致性封装，这里须要注意的是对象的比较是经过equals方法，由于调用到了it.next()
//与it.hasNext()，这也是为何文档注释会写实现集合类须要重写Iterator的这两个方法。
public boolean contains(Object o) {
        Iterator<E> it = iterator();
        if (o==null) {
            while (it.hasNext())
                if (it.next()==null)
                    return true;
        } else {
            while (it.hasNext())
                if (o.equals(it.next()))
                    return true;
        }
        return false;
    }

//同上，删除也用到了Iterator
public boolean remove(Object o) {
        Iterator<E> it = iterator();
        if (o==null) {
            while (it.hasNext()) {
                if (it.next()==null) {
                    it.remove();
                    return true;
                }
            }
        } else {
            while (it.hasNext()) {
                if (o.equals(it.next())) {
                    it.remove();
                    return true;
                }
            }
        }
        return false;
    }

//其他方法也要用到Iterator特性，如containsAll(Collaction<?> c)、allAll(Collection<? extends E> c)、
//clear()等

//这个实现相对复杂一些，能够看到扩容最主要的手段是Arrays.copyOf()方法，
//也就是须要将原数组经过复制到新的数组中来实现的。
//在这里实现是为了方便不一样具体实现类互相转换，咱们在后续会屡次见到此方法
public Object[] toArray() {
    //先根据当前集合大小声明一个数组
    Object[] r = new Object[size()];
    Iterator<E> it = iterator();
    for (int i = 0; i < r.length; i++) {
        //集合元素没那么多，说明不须要那么大的数组
        if (! it.hasNext()) 
            return Arrays.copyOf(r, i); //仅返回赋完值的部分
        r[i] = it.next();
    }
    //元素比从size()中获取的更多，就须要进一步调整数组大小
    return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
}

private static <T> T[] finishToArray(T[] r, Iterator<?> it) {
    //记录当前大小
    int i = r.length;
    while (it.hasNext()) {
        int cap = r.length;
        //r的长度不够，继续分配
        if (i == cap) {
            //扩充方式为cap+cap/2+1，也就是1.5倍扩容
            int newCap = cap + (cap >> 1) + 1;
            // 超过了最大容量，MAX_ARRAY_SIZE=Integer.MAX_VALUE-8
            if (newCap - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
                //从新设置cap的值
                newCap = hugeCapacity(cap + 1);
            
            //对r进行扩容
            r = Arrays.copyOf(r, newCap);
        }
        //赋值，进入下一轮循环
        r[i++] = (T)it.next();
    }
    // 因为以前扩容是1.5倍进行的，最后再将其设置到和r实际须要的相同
    return (i == r.length) ? r : Arrays.copyOf(r, i);
}

private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
    if (minCapacity < 0) // 超过了最大正整数，也就是负数
        throw new OutOfMemoryError
            ("Required array size too large");
    return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
        Integer.MAX_VALUE :
        MAX_ARRAY_SIZE;
}

//toString经过StringBuilder拼接每一个元素的roString完成。
public String toString() {
        Iterator<E> it = iterator();
        if (! it.hasNext())
            return "[]";

        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        sb.append('[');
        for (;;) {
            E e = it.next();
            sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);
            if (! it.hasNext())
                return sb.append(']').toString();
            sb.append(',').append(' ');
        }
    }