Java Collection 學習筆記

Collection

先上一張圖
Collection

其中:

  • 實線箭頭表示繼承關係,綠色實線箭頭表示一個接口繼承另一個接口。藍色實線箭頭表示一個類繼承另外一個類。
  • 綠色虛線箭頭表示實現一個接口。

Collection 接口定義

再來一張圖:
Collection method
查看源碼:

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
// 省略....
}

可以看到他是一個泛型接口,E代表要存儲的對象類型。它繼承了Iterable接口,用於支持以迭代器Iterator的方法訪問所持有的對象。iterator()方法就是Iterable接口所定義的,用於返回Iterator對象。而Iterator接口有hasNext()和next()方法,前者用於判斷還有對象沒,後者用於獲取對象,並移動到下一位。

Collection接口定義了一些公用的方法, 比如獲取容器大小,判斷是否爲空,判斷是否包含給定的對象,轉換成數組,添加一個對象,刪除給定的對象,判斷是否包含一個給定的Collection 對象,將給定的Collection對象所包含的全部實例添加到容器中,刪除給定的Collection對象所包含的全部實例。清空容器等操作。
當然,少不了 equals(Object) 和 hashCode() 方法,他們是Object類的方法。而java中默認所有的類都繼承Object類。
同時還有stream()和parallelStream()方法。

List, Set, Queue 是 Collection 類的子接口。AbstractCollection 實現了Collection 接口。

AbstractCollection

AbstractCollection是一個抽象類。抽象類就是說它實現了部分方法。可以看到,List,Set,Queue的添加方法是不一樣的,所以它不會實現這個方法:

add(E e)
    public boolean add(E e) {
        throw new UnsupportedOperationException();
    }

但是因爲有iterator()方法,它會返回一個Iterator對象,它抽象了訪問對象的方式,可以通過hasNext() 方法和 next() 方法的聯合使用完成對Collection持有對象的遍歷,那不管是List,Set,還是Queue, 他們判斷一個給定對象是否被包含的算法就是一樣的。

contains(Object object) 方法
 public boolean contains(Object var1) {
    Iterator var2 = this.iterator();
    if (var1 == null) {
        while(var2.hasNext()) {
            if (var2.next() == null) {
                return true;
            }
        }
    } else {
        while(var2.hasNext()) {
            if (var1.equals(var2.next())) {
                return true;
            }
        }
    }

    return false;
}
toArray()

既然能夠遍歷,那轉換成數組的算法也是一樣的。

    public Object[] toArray() {
        // Estimate size of array; be prepared to see more or fewer elements
        Object[] r = new Object[size()];
        Iterator<E> it = iterator();
        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            if (! it.hasNext()) // fewer elements than expected
                return Arrays.copyOf(r, i);
            r[i] = it.next();
        }
        return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
    }

toArray(T[] a)

@SuppressWarnings("unchecked")
    public <T> T[] toArray(T[] a) {
        // Estimate size of array; be prepared to see more or fewer elements
        int size = size();
        T[] r = a.length >= size ? a :
                  (T[])java.lang.reflect.Array
                  .newInstance(a.getClass().getComponentType(), size);
        Iterator<E> it = iterator();

        for (int i = 0; i < r.length; i++) {
            if (! it.hasNext()) { // fewer elements than expected
                if (a == r) {
                    r[i] = null; // null-terminate
                } else if (a.length < i) {
                    return Arrays.copyOf(r, i);
                } else {
                    System.arraycopy(r, 0, a, 0, i);
                    if (a.length > i) {
                        a[i] = null;
                    }
                }
                return a;
            }
            r[i] = (T)it.next();
        }
        // more elements than expected
        return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;
    }

既然能夠遍歷,那就可以刪除給定對象

remove(Object o)

    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;
    }

containsAll(Collection<?> c)

還可以判斷是否包含給定Collection集合的所有對象。

    public boolean containsAll(Collection<?> c) {
        for (Object e : c)
            if (!contains(e))
                return false;
        return true;
    }

addAll(Collection<? extends E> c)

還可以把給定的Collection集合的所有對象添加到自己當中,只不過是一個for循環而以,每次循環調用具體的添加方法。

    public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
        boolean modified = false;
        for (E e : c)
            if (add(e))
                modified = true;
        return modified;
    }

removeAll(Collection<?> c)

可以刪除給定Collection集合的所有對象。

    public boolean removeAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        boolean modified = false;
        Iterator<?> it = iterator();
        while (it.hasNext()) {
            if (c.contains(it.next())) {
                it.remove();
                modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }

retainAll(Collection<?> c)

retainAll 就是 removeAll的判斷條件取反而已。

    public boolean retainAll(Collection<?> c) {
        Objects.requireNonNull(c);
        boolean modified = false;
        Iterator<E> it = iterator();
        while (it.hasNext()) {
            if (!c.contains(it.next())) {
                it.remove();
                modified = true;
            }
        }
        return modified;
    }

clear()

清空集合就是遍歷,把找到的對象先移動到下一個對象 it.next(),然後在刪除 it.remove()。

    public void clear() {
        Iterator<E> it = iterator();
        while (it.hasNext()) {
            it.next();
            it.remove();
        }
    }

toString()

藉助迭代遍歷實現toString.

    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(' ');
        }
    }

AbstractList, AbstractQueue, AbstractSet

他們都會繼承AbstractCollection,同時實現自己對應的接口。比如:

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {}
public abstract class AbstractSet<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {}
public abstract class AbstractQueue<E> extends AbstractCollection<E> implements Queue<E> {}

AbstractList

要知道AbstarctList接口實現了什麼方法,就要看List和Collection相比,它多提供了些什麼方法。List和Set 和 Queue相比,它有Index這個概念。所以提供了兩個方法,如果給定一個對象,可以從前往後找,返回找到的第一個Index。indexOf(Object object), 也可以從後往前找,返回遇到的一個對象的索引 lastIndexOf(Object). 當然,正是因爲有index這個特性,List的literator 需要多那麼一點東西:返回下一個index , 返回上一個index, 判斷是否有前繼,獲取前繼。源碼如下:

public interface ListIterator<E> extends Iterator<E> {
    boolean hasNext();

    E next();

    boolean hasPrevious();

    E previous();

    int nextIndex();

    int previousIndex();

    void remove();

    void set(E var1);

    void add(E var1);
}

太晚了,下次繼續。。。。

發佈了76 篇原創文章 · 獲贊 9 · 訪問量 12萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章