Java 集合框架

早在 Java 2 中之前，Java 就提供了特設(shè)類(lèi)。比如：Dictionary, Vector, Stack, 和 Properties 這些類(lèi)用來(lái)存儲(chǔ)和操作對(duì)象組。

雖然這些類(lèi)都非常有用，但是它們?nèi)鄙僖粋€(gè)核心的，統(tǒng)一的主題。由于這個(gè)原因，使用 Vector 類(lèi)的方式和使用 Properties 類(lèi)的方式有著很大不同。

集合框架被設(shè)計(jì)成要滿(mǎn)足以下幾個(gè)目標(biāo)。

• 該框架必須是高性能的?；炯希▌?dòng)態(tài)數(shù)組，鏈表，樹(shù)，哈希表）的實(shí)現(xiàn)也必須是高效的。
• 該框架允許不同類(lèi)型的集合，以類(lèi)似的方式工作，具有高度的互操作性。
• 對(duì)一個(gè)集合的擴(kuò)展和適應(yīng)必須是簡(jiǎn)單的。

為此，整個(gè)集合框架就圍繞一組標(biāo)準(zhǔn)接口而設(shè)計(jì)。你可以直接使用這些接口的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，諸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet 等,除此之外你也可以通過(guò)這些接口實(shí)現(xiàn)自己的集合。

簡(jiǎn)化圖：

說(shuō)明：對(duì)于以上的框架圖有如下幾點(diǎn)說(shuō)明

1. 所有集合類(lèi)都位于 java.util 包下。Java的集合類(lèi)主要由兩個(gè)接口派生而出：Collection 和 Map，Collection 和 Map 是 Java 集合框架的根接口，這兩個(gè)接口又包含了一些子接口或?qū)崿F(xiàn)類(lèi)。
2. 集合接口：6個(gè)接口（短虛線表示），表示不同集合類(lèi)型，是集合框架的基礎(chǔ)。
3. 抽象類(lèi)：5個(gè)抽象類(lèi)（長(zhǎng)虛線表示），對(duì)集合接口的部分實(shí)現(xiàn)?？蓴U(kuò)展為自定義集合類(lèi)。
4. 實(shí)現(xiàn)類(lèi)：8個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)（實(shí)線表示），對(duì)接口的具體實(shí)現(xiàn)。
5. Collection 接口是一組允許重復(fù)的對(duì)象。
6. Set 接口繼承 Collection，集合元素不重復(fù)。
7. List 接口繼承 Collection，允許重復(fù)，維護(hù)元素插入順序。
8. Map接口是鍵－值對(duì)象，與Collection接口沒(méi)有什么關(guān)系。
9. Set、List 和 Map 可以看做集合的三大類(lèi)：
   List 集合是有序集合，集合中的元素可以重復(fù)，訪問(wèn)集合中的元素可以根據(jù)元素的索引來(lái)訪問(wèn)。
   Set 集合是無(wú)序集合，集合中的元素不可以重復(fù)，訪問(wèn)集合中的元素只能根據(jù)元素本身來(lái)訪問(wèn)（也是集合里元素不允許重復(fù)的原因）。
   Map 集合中保存 Key-value 對(duì)形式的元素，訪問(wèn)時(shí)只能根據(jù)每項(xiàng)元素的 key 來(lái)訪問(wèn)其 value。

集合框架圖如圖所示：

Java 集合框架提供了一套性能優(yōu)良，使用方便的接口和類(lèi)，java 集合框架位于 java.util 包中， 所以當(dāng)使用集合框架的時(shí)候需要進(jìn)行導(dǎo)包。

集合接口

集合框架定義了一些接口。本節(jié)提供了每個(gè)接口的概述：

集合類(lèi)

Java 提供了一套實(shí)現(xiàn)了 Collection 接口的標(biāo)準(zhǔn)集合類(lèi)。其中一些是具體類(lèi)，這些類(lèi)可以直接拿來(lái)使用，而另外一些是抽象類(lèi)，提供了接口的部分實(shí)現(xiàn)。

標(biāo)準(zhǔn)集合類(lèi)匯總于下表：

在前面的教程中已經(jīng)討論通過(guò) java.util 包中定義的類(lèi)，如下所示：

一個(gè) Bitset 類(lèi)創(chuàng)建一種特殊類(lèi)型的數(shù)組來(lái)保存位值。BitSet 中數(shù)組大小會(huì)隨需要增加。

集合算法

集合框架定義了幾種算法，可用于集合和映射。這些算法被定義為集合類(lèi)的靜態(tài)方法。

在嘗試比較不兼容的類(lèi)型時(shí)，一些方法能夠拋出 ?ClassCastException?異常。當(dāng)試圖修改一個(gè)不可修改的集合時(shí)，拋出?UnsupportedOperationException?異常。

集合定義三個(gè)靜態(tài)的變量：EMPTY_SET EMPTY_LIST，EMPTY_MAP 的。這些變量都不可改變。

如何使用迭代器

通常情況下，你會(huì)希望遍歷一個(gè)集合中的元素。例如，顯示集合中的每個(gè)元素。

做到這一點(diǎn)最簡(jiǎn)單的方法是采用一個(gè)迭代器，它是一個(gè)對(duì)象，實(shí)現(xiàn)了 Iterator 接口或 ListIterator 接口。

迭代器，使你能夠通過(guò)循環(huán)來(lái)得到或刪除集合的元素。ListIterator 繼承了 Iterator，以允許雙向遍歷列表和修改元素。

這里通過(guò)實(shí)例列出 Iterator 和 listIterator 接口提供的所有方法。