Java容器类详解

Java的容器

在Java中，我们想要保存对象可以使用很多种手段。最简单的就是数组。但是数组具有固定的尺寸，而通常来说，程序总是在运行时根据条件来创建对象，我们无法预知将要创建对象的个数以及类型，所以Java推出了容器类来解决这一问题。

Java容器的基本概念

Java容器类库是用来保存对象的，他有两种不同的概念：

1. Collection，独立元素的序列，这些元素都服从一条或多条规则。List、Set以及Queue都是Collection的一种，List必须按照顺序保存元素，而Set不能有重复元素，Queue需要按照排队规则来确定对象的顺序。
2. Map，Map是键值对类型，允许用户通过键来查找对象。Hash表允许我们使用另一个对象来查找某个对象。

Collection和Map

在Java容器中一共定义了2种集合, 顶层接口分别是Collection和Map。但是这2个接口都不能直接被实现使用，分别代表两种不同类型的容器。

简单来看，Collection代表的是单个元素对象的序列，（可以有序/无序，可重复/不可重复 等，具体依据具体的子接口Set，List，Queue等）；Map代表的是“键值对”对象的集合（同样可以有序/无序 等依据具体实现）

Collection接口

Collection是最基本的集合接口。Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”。所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。

看一下Collection的部分源码 

/** 
     * @return collection包含元素的个数 
     */
int size();    
    /** 
     * @return 判断collection是否为空，为空返回true，不为空返回false 
     */  
boolean isEmpty();  
    /** 
     *如果指定的元素的类型与这个集合不兼容，则抛出类型转换异常 
     *@return 判断collection是否包含元素与o相等，假如 o != null，判断set中是否有元素与o相等，
     * 有返回true，没有返回false。假如o == null，抛出空指针异常
     */  
 	boolean contains(Object o);  
 /** 
     * 返回包含ollection所有元素的Iterator 
     */ 
    Iterator<E> iterator();  
     /** 
     * 返回collection所有包含元素的array 
     */  
    Object[] toArray();  
   /** 
     * 返回一个包含collection元素的指定类型的数组 
     */ 
    <T> T[] toArray(T[] a);  
     /** 
     * 插入元素，假如当前collection中存在元素与e相等，那么保持原collection不改变，返回false， 
     * 否则插入元素，并返回true 
     */  
    boolean add(E e);  
      /** 
     * remove类似于这样的元素(o == null? e == null : o.equals(e)),并返回true 
     */  
    boolean remove(Object o);  
    boolean containsAll(Collection<?> c);  
    boolean addAll(Collection<? extends E> c);  
    boolean retainAll(Collection<?> c);  
    boolean removeAll(Collection<?> c);  
    void clear();  
    boolean equals(Object o);  
    int hashCode();  
}

Map接口

Map也是一个接口，一个map不能包含重复的key，每个key只能映射唯一一个value。Map接口是用来取代Dictionary抽象类的。Map接口提供三个集合视图，1.key的集合 2.value的集合 3.key-value的集合。map内元素的顺序取决于Iterator的具体实现，获取集合视图其实是获取一个迭代器，实现对遍历元素细节的隐藏。

同样，map的实现类应该提供两个“标准”构造器，一个无参构造器用来创建一个空map，一个只有一个参数，参数类型是map的构造器，用来创建一个新的和传入参数有一样key-value映射的map。实际上，后者允许复制任何一个map，这仅仅是一个建议，并没有强制要求，因为接口是无法包含构造器的，不过这个建议在JDK被遵守。

如果一个方法的操作是不被支持的，这个方法指定抛出UnsupportedOperationException异常。如果这个操作对map是没有影响的，那么也可以不抛出UnsupportedOperationException异常。例如，在一个不能被修改的map调用putAll（Map）方法，如果该map的映射是空的，就不要求抛出UnsupportedOperationException异常。

看一下部分源码：

/**
*返回map中key-value映射的数量
*/
int size();
/**
*如果map中没有key-value映射返回true
*/
boolean isEmpty();

/**
*如果map不含key映射，返回false，当key的类型不符合，抛出ClassCastException，当key是
*null且该map不支持key的值是null时，抛出NullPointerException
*/
boolean containsKey(Object key);

/**
*如果map含有一个以上的key映射的参数value，返回true，异常抛出的情况和containKey一样
*/
boolean containsValue(Object value);

/**
*根据key得到对应的value，如果没有对应的映射，返回null，如果map允许value为null，返回
*null可能是有一对key-null的映射或没有对应的映射
*/
V get(Object key);

/**
*往map放入一对key-value映射
*/
V put(K key, V value);

/**
*根据key删除对应映射
*/
V remove(Object key);

/**
*复制一份与参数一样的map
*/
void putAll(Map<? extends K, ? extends V> m);

/**
*清空map中所有的映射
*/
void clear();

/**
*返回map中所有key的集合
*/
Set<K> keySet();

/**
*返回map中所有value的集合
*/
Collection<V> values();

/**
*返回key-value的集合
*/
Set<Map.Entry<K, V>> entrySet();

/**
*比较调用者与参数是否相等
*/
boolean equals(Object o);

/**
*计算map的hash code
*/
int hashCode();
}

粗略的了解一下，我们在接下来的文章再好好研究

参考：

https://www.tianmaying.com/tutorial/java_collection

https://www.jianshu.com/p/047e33fdefd2

https://www.jianshu.com/p/047e33fdefd2