Java 集合深入理解：Collection
什么是集合？ · 集合，或者叫容器，是一个包含多个元素的对象； · 集合可以对数据进行存储，检索，操作； · 它们可以把许多个体组织成一个整体： 比如一副扑克牌（许多牌组成的集合）; 比如一个电话本（许多姓名和号码的映射）。 什么是集合框架？ 集合框架是一个代表、操作集合的统一架构。所有的集合框架都包含以下几点： · 接口：表示集合的抽象数据类型。接口允许我们操作集合时不必关注具体实现，从而达到“多态”。在面向对象编程语言中，接口通常用来形成规范。 · 实现类：集合接口的具体实现，是重用性很高的数据结构。 · 算法：用来根据需要对实体类中的对象进行计算，比如查找，排序。 同一种算法可以对不同的集合实现类进行计算，这是利用了“多态”。 重用性很高。 不仅 Java，其他语言也有一些集合框架，比如 C艹 的 STL（标准模板库），Smalltalk 的集合层次结构。不同于他们陡峭的学习曲线，Java 集合框架设计的更加合理，学习起来更加轻松。 使用集合框架有什么好处呢? 使用 Java 集合框架能有以下几点好处： · 编码更轻松：Java 集合框架为我们提供了方便使用的数据结构和算法，让我们不用从头造轮子，直接操心上层业务好了。 · 代码质量更上一层楼：Java 集合框架经过几次升级迭代，数据结构和算法的性能已经优化地很棒了。由于是针对接口编程，不同实现类可以轻易互相替换。这么优雅的设计，省下你自己磨练多少工夫，恩？！ · 减少学习新 API 的成本：过去每个集合 API 下还有子 API 来对 API 进行操作，你得学好几层才能知道怎么使用，而且还容易出错。现在好了!有了标准的 Java 集合框架，每个 API 都继承自己顶层 API，只负责具体实现，一口气学 5 个集合，不费劲！ · 照猫画虎也容易多了：由于顶层接口已经把基础方法都定义好了，你只要实现接口，把具体实现方法填好，再也不用操心架构设计。 Java 集合框架主要结构图
如上图所示，Java 的集合主要按两种接口分类：Collection， Map. Collection 接口 Collection 作为集合的一个根接口，定义了一组对象和它的子类需要实现的 15 个方法：
对集合的基础操作，比如 : · int size() 获取元素个数 boolean isEmpty() 是否个数为 0 boolean contains(Object element) 是否包含指定元素 boolean add(E element) 添加元素，成功时返回 true boolean remove(Object element) 删除元素，成功时返回 true Iterator<E> iterator() 获取迭代器还有一些操作整个集合的方法，比如 : · boolean containsAll(Collection<?> c) 是否包含指定集合 c 的全部元素 · boolean addAll(Collection<? extends E> c) 添加集合 c 中所有的元素到本集合中，如果集合有改变返回 true · boolean removeAll(Collection<?> c) 删除本集合中和 c 集合中一致的元素，如果集合有改变返回 true · boolean retainAll(Collection<?> c) 保留本集合中 c 集合中没有的元素，如果集合有改变返回 true · void clear() 删除所有元素 还有对数组操作的方法： · Object[] toArray() 返回一个包含集合中所有元素的数组 · <T> T[] toArray(T[] a) 返回一个包含集合中所有元素的数组，运行时根据集合元素的类型指定数组的类型 在 JDK 8 以后，Collection 接口还提供了从集合获取连续的或者并发的流： · Stream<E> stream() · Stream<E> parallelStream() 点击这里了解流 Stream. 遍历 Collection 的几种方式： 1、for-each语法 Collection<Person> persons = new ArrayList<Person>(); for (Person person : persons) { System.out.println(person.name); } 2、使用 Iterator 迭代器 Collection<Person> persons = new ArrayList<Person>(); Iterator iterator = persons.iterator(); while (iterator.hasNext) { System.out.println(iterator.next); } 3、使用 aggregate operations 聚合操作 Collection<Person> persons = new ArrayList<Person>(); persons .stream() .forEach(new Consumer<Person>() { @Override public void accept(Person person) { System.out.println(person.name); } }); Aggregate Operations 聚合操作 在 JDK 8 以后，推荐使用聚合操作对一个集合进行操作。聚合操作通常和 lambda 表达式结合使用，让代码看起来更简洁（因此可能更难理解）。下面举几个简单的栗子： 1.使用流来遍历一个 ShapesCollection，然后输出红色的元素： myShapesCollection.stream() .filter(e -> e.getColor() == Color.RED) .forEach(e -> System.out.println(e.getName())); 2.你还可以获取一个并发流（parallelStream），当集合元素很多时使用并发可以提高效率： myShapesCollection.parallelStream() .filter(e -> e.getColor() == Color.RED) .forEach(e -> System.out.println(e.getName())); 3.聚合操作还有很多操作集合的方法，比如说你想把 Collection 中的元素都转成 String 对象，然后把它们 连起来： String joined = elements.stream() .map(Object::toString) .collect(Collectors.joining("， ")); 看起来是不是非常简洁呢！ 聚合操作还有很多功能，这里仅做介绍，想要了解更多可以查看Aggregate Operations 官方指引。 Iterator 迭代器 在Java 集合解析：Iterator 和 Java 集合解析：ListIterator 我介绍了 Collection 的迭代器 Iterator 以及用于 List 的迭代器 ListIterator。 结合 Collection 和 Iterator 可以实现一些复用性很强的方法，比如这样： public static void filter(Collection<?> c) { for (Iterator<?> it = c.iterator(); it.hasNext(); ) if (!condition(it.next())) it.remove(); } 这个 filter 方法是多态的，可以用于所有 Collection 的子类、实现类。 这个例子说明了使用 Java 集合框架我们可以很随便写出 “优雅，可拓展，复用性强” 的代码~ 总结 Collection 接口是类集框架的基础之一。 它创建所有类集都将拥有的 15 个核心方法。 因为几乎所有集合类集都实现了 Collection接口，所以熟悉它对于清楚地理解框架是必要的。 接下来将逐步了解集合框架的各个子接口及实现类。
