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Java集合框架使用总结

前言:
本文是对Java集合框架做了一个概括性的解说,目的是对Java集合框架体系有个总体认识,如果你想学习具体的接口和类的使用方法,请参看Java API文档。

一、概述
数据结构对程序设计有着深远的影响,在面向过程的C语言中,数据库结构用struct来描述,而在面向对象的编程中,数据结构是用类来描述的,并且包含有对该数据结构操作的方法。
Java语言中,Java语言的设计者对常用的数据结构和算法做了一些规范(接口)和实现(具体实现接口的类)。所有抽象出来的数据结构和操作(算法)统称为Java集合框架Java Collection Framework)。
Java程序员在具体应用时,不必考虑数据结构和算法实现细节,只需要用这些类创建出来一些对象,然后直接应用就可以了。这样就大大提高了编程效率。

二、集合框架的层次结构
Collection是集合接口
|————Set子接口:无序,不允许重复。
|————List子接口:有序,可以有重复元素。

区别:Collections是集合类

Set和List对比:
Set:检索元素效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变。
List:和数组类似,List可以动态增长,查找元素效率高,插入删除元素效率低,因为会引起其他元素位置改变。

Set和List具体子类:
Set
|————HashSet:以哈希表的形式存放元素,插入删除速度很快。

List
|————ArrayList:动态数组
|————LinkedList:链表、队列、堆栈。

Array和java.util.Vector
Vector是一种老的动态数组,是线程同步的,效率很低,一般不赞成使用。

三、Iterator迭代器(接口)
Iterator是获取集合中元素的过程,实际上帮助获取集合中的元素。
迭代器代替了 Java Collections Framework 中的 Enumeration。迭代器与枚举有两点不同:
迭代器允许调用方利用定义良好的语义在迭代期间从迭代器所指向的集合移除元素。
方法名称得到了改进。

Iterator仅有一个子接口ListIterator,是列表迭代器,允许程序员按任一方向遍历列表、迭代期间修改列表,并获得迭代器在列表中的当前位置。ListIterator 没有当前元素;它的光标位置 始终位于调用 previous() 所返回的元素和调用 next() 所返回的元素之间。在长度为 n 的列表中,有 n+1 个有效的索引值,从 0 到 n(包含)。

四、集合框架之外的Map接口
Map将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键;每个键最多只能映射一个值。
Map接口是Dictionary(字典)抽象类的替代品。
Map 接口提供三种collection 视图,允许以键集、值集合或键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。映射的顺序 定义为迭代器在映射的 collection 视图中返回其元素的顺序。某些映射实现可明确保证其顺序,如 TreeMap 类;某些映射实现则不保证顺序,如 HashMap 类。

有两个常见的已实现的子类:
HashMap:基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作,并允许使用 null 值和 null 键。(除了不同步和允许使用 null 之外,HashMap 类与 Hashtable 大致相同。)此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。

TreeMap:它实现SortedMap 接口的基于红黑树的实现。此类保证了映射按照升序顺序排列关键字,根据使用的构造方法不同,可能会按照键的类的自然顺序 进行排序(参见 Comparable),或者按照创建时所提供的比较器进行排序。

Hashtable:此类实现一个哈希表,该哈希表将键映射到相应的值。任何非 null 对象都可以用作键或值。

五、线程安全类
集合框架中,有些类是线程安全的,这些都是JDK1.1中的出现的。在JDK1.2之后,就出现许许多多非线程安全的类。
下面是这些线程安全的同步的类:
Vector:就比ArrayList多了个同步化机制(线程安全)。
Statck:堆栈类,先进后出。
Hashtable:就比HashMap多了个线程安全。
Enumeration:枚举,相当于迭代器。
除了这些之外,其他的都是非线程安全的类和接口。
线程安全的类其方法是同步的,每次只能一个访问。是重量级对象,效率较低。对于非线程安全的类和接口,在多线程中需要程序员自己处理线程安全问题。

六、其他一些接口和类介绍
Dictionary和Hashtable类:
Dictionary提供键值映射的功能,是个抽象类。一般使用它的子类HashTable类。遍历Hashtable类要用到枚举。

Properties类
Properties 继承于 Hashtable,Properties 类表示了一个持久的属性集。Properties 可保存在流中或从流中加载。属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。一般可以通过读取properties配置文件来填充Properties对象。


参考文档:
java api 文档




前言:
这篇文章的目的是提醒大家对字符串三种类型做个综合的比较,使得在使用字符串三种类的时候有个选择依据,这样可以极大提高程序运行的效率。如果你对这三个类已经很熟悉了,我明确告诉你,你需要看了,如果你还不明白字符串是什么,想有个大概认识,ok,继续! 如果你向学习这三种类具体怎么用的,抱歉,请看API文档去。
 
此文章参考了API文档,但不是API文档的拷贝,明鉴!
 
一、String类
String 类不是原始基本数据类型,在Java中,字符串是一个对象。
String 类代表字符串。Java 程序中的所有字符串字面值(如 "abc" )都作为此类的实例来实现。
 
字符串是常量;它们的值在创建之后不能改变。字符串缓冲区支持可变的字符串。因为 String 对象是不可变的,所以可以共享它们。例如:
 
 
     String str = "abc";
 等效于:
 
 
     char data[] = {'a', 'b', 'c'};
     String str = new String(data);
 下面给出了一些如何使用字符串的更多例子:
 
 
     System.out.println("abc");
     String cde = "cde";
     System.out.println("abc" + cde);
     String c = "abc".substring(2,3);
     String d = cde.substring(1, 2);
 
既然是字符串是对象,那么任何String的变量,在没有初始化之前,它的值都为null,其实所有的没有初始化的对象的值都是null;所有的原始类型的变量在没有初始化之前Java编译器都会给出一个默认值。
 
Java 语言提供对字符串串联符号("+")和其他对象到字符串的转换的特殊支持。字符串串联是通过 StringBuilder(或 StringBuffer)类及其 append 方法实现的。字符串转换是通过 toString 方法实现的,该方法由 Object 类定义,并可被 Java 中所有类继承。有关字符串串联和转换的更多信息,请参阅 Gosling、Joy 和 Steele 合著的《The Java Language Specification》。
 
除非另行说明,否则将 null 参数传递给此类中的构造方法或方法都会抛出 NullPointerException。
 
String 表示一个 UTF-16 格式的字符串,其中的增补字符 由代理项对 表示(有关详细信息,请参阅 Character 类中的 Unicode 字符表示形式)。索引值是指 char 代码单元,因此增补字符在 String 中占用两个位置。
 
String 类提供处理 Unicode 代码点(即字符)和 Unicode 代码单元(即 char 值)的方法。
 
String使用的陷阱:String一经初始化后,就不会在改变其内容了。对String字符串的操作实际上对其副本(原始拷贝)的操作,原来的字符串一点都没有改变。比如:
string s="a"; //创建了一个字符串
s=s+"b"; //实际上原来的"a"字符串对象已经丢弃了,现在又产生了一个字符串s+"b"(也就是"ab")。如果多次执行这些改变串内容的操作,会导致大量副本字符串对象存留在内存中,降低效率。如果这样的操作放到循环中,会极大影响程序的性能。
 
相反,StringBuffer类是对原字符串本身操作的,可以对字符串进行修改而不产生副本拷贝。可以在循环中使用。
因此,如果要对字符串做修改处理等操作,最好避免直接用String类型。可以选用StringBuffer类型。
 
二、StringBuffer类
StringBuffer类是线程安全的可变字符序列。一个类似于 String 的字符串缓冲区,但不能修改。虽然在任意时间点上它都包含某种特定的字符序列,但通过某些方法调用可以改变该序列的长度和内容。
 
可将字符串缓冲区安全地用于多个线程。可以在必要时对这些方法进行同步,因此任意特定实例上的所有操作就好像是以串行顺序发生的,该顺序与所涉及的每个线程进行的方法调用顺序一致。
 
StringBuffer 上的主要操作是 append 和 insert 方法,可重载这些方法,以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串,然后将该字符串的字符追加或插入到字符串缓冲区中。append 方法始终将这些字符添加到缓冲区的末端;而 insert 方法则在指定的点添加字符。
 
例如,如果 z 引用一个当前内容为 "start" 的字符串缓冲区对象,则此方法调用 z.append("le") 会使字符串缓冲区包含 "startle",而 z.insert(4, "le") 将更改字符串缓冲区,使之包含 "starlet"。
 
通常,如果 sb 引用 StringBuilder 的一个实例,则 sb.append(x) 和 sb.insert(sb.length(), x) 具有相同的效果。
 
当发生与源序列有关的操作(如源序列中的追加或插入操作)时,该类只在执行此操作的字符串缓冲区上而不是在源上实现同步。
 
每个字符串缓冲区都有一定的容量。只要字符串缓冲区所包含的字符序列的长度没有超出此容量,就无需分配新的内部缓冲区数组。如果内部缓冲区溢出,则此容量自动增大。从 JDK 5 开始,为该类补充了一个单个线程使用的等价类,即 StringBuilder。与该类相比,通常应该优先使用 StringBuilder 类,因为它支持所有相同的操作,但由于它不执行同步,所以速度更快。
 
 
三、StringBuilder类
StringBuilder类是一个可变的字符序列。此类提供一个与 StringBuffer 兼容的 API,但不保证同步。该类被设计用作 StringBuffer 的一个简易替换,用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候(这种情况很普遍)。如果可能,建议优先采用该类,因为在大多数实现中,它比 StringBuffer 要快。
 
在 StringBuilder 上的主要操作是 append 和 insert 方法,可重载这些方法,以接受任意类型的数据。每个方法都能有效地将给定的数据转换成字符串,然后将该字符串的字符追加或插入到字符串生成器中。append 方法始终将这些字符添加到生成器的末端;而 insert 方法则在指定的点添加字符。
 
例如,如果 z 引用一个当前内容为 "start" 的字符串的生成器对象,则该方法调用 z.append("le") 将使字符串生成器包含 "startle",而 z.insert(4, "le") 将更改字符串生成器,使之包含 "starlet"。
 
通常,如果 sb 引用 StringBuilder 的实例,则 sb.append(x) 和 sb.insert(sb.length(), x) 具有相同的效果。每个字符串生成器都有一定的容量。只要字符串生成器所包含的字符序列的长度没有超出此容量,就无需分配新的内部缓冲区。如果内部缓冲区溢出,则此容量自动增大。
 
将 StringBuilder 的实例用于多个线程是不安全的。如果需要这样的同步,则建议使用 StringBuffer。
 
四、字符串的比较
”==“比较此字符串是否引用同一个实例,是否指向同一个内存地址。
equals(Object anObject)比较此字符串是否是同一个实例,是否指向同一个内存地址。
equalsIgnoreCase(String anotherString)将此 String 与另一个 String 进行比较,不考虑大小写。
 
 
 
 
 
参考资料:
java api 中文文档
 
posted on 2008-04-07 14:42 鸟生鱼汤 阅读(565) 评论(0)  编辑  收藏

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