前言
首先,我們對Collection進行說明。下面先看看下JDK文檔中對於Collection集合的一些說明:
public interface Collection<E> extends Iterable<E>
集合層次結構中的根界面 。
集合表示一組被稱爲其元素的對象。一些集合允許重複元素,而其他集合不允許。有些被命令和其他無序。
JDK不提供此接口的任何直接實現:它提供了更具體的子接口的實現,如Set和List。
該界面通常用於傳遞集合,並在需要最大的通用性的情況下對其進行操作。
包或多重集(可能包含重複元素的無序集合)應直接實現此接口。
所有通用的Collection實現類,應提供兩個"標準"構造函數:
- 一個void(無參數)構造函數,它創建一個空集合,
- 一個構造函數, Collection ,它創建一個與其參數相同的元素的新集合。
實際上,後一個構造函數允許用戶複製任何集合,生成所需實現類型的等效集合。 沒有辦法強制執行此約定(因爲接口不能包含構造函數),而是所有Java平臺庫中的通用Collection實現。
實現要求:
- 默認方法實現(繼承或其他)不應用任何同步協議。 如果Collection實現具有特定的同步協議,那麼它必須覆蓋默認實現以應用該協議。
1、Collection接口的方法摘要
OK,我們來看一下Collection接口的一些方法摘要。
返回值類型 |
方法 |
描述 |
boolean |
add(E e) | 確保此集合包含指定的元素(可選操作)。 |
boolean | addAll(Collection<? extends E> c) | 將指定集合中的所有元素添加到此集合(可選操作)。 |
void | clear() | 從此集合中刪除所有元素(可選操作)。 |
boolean | contains(Object o) | 如果此集合包含指定的元素,則返回 true。 |
boolean | containsAll(Collection<?> c) | 如果此集合包含指定 集合中的所有元素,則返回true。 |
boolean | equals(Object o) | 將指定的對象與此集合進行比較以獲得相等性。 |
int | hashCode() | 返回此集合的哈希碼值。 |
boolean | isEmpty() | 如果此集合不包含元素,則返回 true 。 |
Iterator<E> | iterator() | 返回此集合中的元素的迭代器。 |
default Stream<E> | parallelStream() | 返回可能並行的 Stream與此集合作爲其來源。 |
boolean | remove(Object o) | 從該集合中刪除指定元素的單個實例(如果存在)(可選操作)。 |
boolean | removeAll(Collection<?> c) | 刪除指定集合中包含的所有此集合的元素(可選操作)。 |
default boolean | removeIf(Predicate<? super E> filter) | 刪除滿足給定謂詞的此集合的所有元素。 |
boolean | retainAll(Collection<?> c) | 僅保留此集合中包含在指定集合中的元素(可選操作)。 |
int | size() | 返回此集合中的元素數。 |
default Spliterator<E> | spliterator() | 創建一個Spliterator在這個集合中的元素。 |
default Stream<E> | stream() | 返回以此集合作爲源的順序 Stream 。 |
Object[] | toArray() | 返回一個包含此集合中所有元素的數組。 |
<T> T[] | toArray(T[] a) | 返回包含此集合中所有元素的數組; 返回的數組的運行時類型是指定數組的運行時類型。 |
2、Collection接口的方法詳細信息
接下來,通過幾個demo測試類來了解下Collection中的這些方法詳細信息。
【1】int size();
作用描述:返回此集合中的元素數。如果此collection包含超過Integer.MAX_VALUE個元素,則返回Integer.MAX_VALUE 。
返回結果:此集合中的元素數
測試程序:
@Test
public void test_size(){
Collection<String> collection = new ArrayList<>();
collection.add("a");
collection.add("b");
collection.add("c");
collection.add("d");
int size = collection.size();
System.out.println("集合中元素的個數:" + size);
}
測試結果:
集合中元素的個數:4
【2】 boolean isEmpty();
作用描述:判斷集合是否爲空,如果爲空,則返回 true;反之,則返回false。
返回結果:true/false
測試程序:
@Test
public void test_isEmpty(){
Collection<String> collection = new ArrayList<>();
collection.add("a");
collection.add("b");
collection.add("c");
boolean isEmpty = collection.isEmpty();
System.out.println("集合是否爲空:" + isEmpty);
}
測試結果:
集合是否爲空:false
【3】 boolean contains(Object o);
作用描述:判斷集合是否包含指定元素,如果包含,則返回 true;反之,則返回false。
返回結果:true/false
測試程序:
@Test
public void test_isEmpty(){
Collection<String> collection = new ArrayList<>();
collection.add("a");
collection.add("b");
collection.add("c");
boolean isContains = collection.contains("a");
System.out.println("集合是否包含元素a:" + isContains);
}
測試結果:
集合是否包含元素a:true
【4】 Iteratble<E> iterator();
作用描述:返回此集合中的元素的迭代器。 沒有關於元素返回順序的保證(除非這個集合是提供保證的某個類的實例)。
返回結果:一個 Iterator在這個集合中的元素 。
測試程序:
@Test
public void test_iterator() {
Collection<String> collection = new ArrayList<>();
collection.add("a");
collection.add("b");
collection.add("c");
Iterator<String> iterator = collection.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String next = iterator.next();
System.out.println("迭代器遍歷出來的集合元素:" + next);
}
}
測試結果:
迭代器遍歷出來的集合元素:a
迭代器遍歷出來的集合元素:b
迭代器遍歷出來的集合元素:c
【5】 Object[] toArray();
作用描述:返回一個包含此集合中所有元素的數組。如果此集合對其迭代器返回的元素的順序做出任何保證,則此方法必須以相同的順序返回元素。 返回的數組將是“安全的”,因爲該集合不保留對它的引用。(換句話說,這個方法必須分配一個新的數組,即使這個集合是由數組支持的)。因此,調用者可以自由地修改返回的數組。此方法充當基於陣列和基於集合的API之間的橋樑。
返回結果:一個包含此集合中所有元素的數組
測試程序:
@Test
public void test_toArray() {
Collection<String> collection = new ArrayList<>();
collection.add("a");
collection.add("b");
collection.add("c");
System.out.println("集合元素:" + collection);
Object[] objects = collection.toArray();
for (int i = 0; i<objects.length;i++){
System.out.println("數組元素:" + objects[i].toString());
}
}
測試結果:
集合元素:[a, b, c]
數組元素:a
數組元素:b
數組元素:c
【6】 1-boolean remove(); 2-void clear();
作用描述:1-移除集合中的元素;2-清空集合
返回結果:1-true/false;2-void;
測試程序:
@Test
public void test_removeAndClear(){
Collection<String> collection = new ArrayList<>();
collection.add("a");
collection.add("b");
collection.add("c");
System.out.println("集合元素:" + collection);
boolean remove = collection.remove("c");
System.out.println("移除元素a後的新集合:" + collection);
collection.clear();
System.out.println("清空後的集合:" + collection);
}
測試結果:
集合元素:[a, b, c]
移除元素a後的新集合:[a, b]
清空集合:[]
3、使用Lambda表達式遍歷集合
Java 8爲Iterator接口新增了一個foreach(Consumer action)默認方法,該方法所需參數時一個函數式接口,而Iterator接口是Collection接口的父類接口,因此Collection集合也可以直接調用該方法。
當程序調用Iterable的foreach(Customer action)遍歷集合元素時,程序會依次將集合元素傳給Customer的accept(T t)方法。正因爲Cosumer是函數式接口,因此可以使用Lambada表達式來遍歷集合元素。
使用Lambda表達式來表裏集合元素:
@Test
public void fun(){
Collection collection = new HashSet<>();
collection.add("hello");
collection.add("world");
collection.add("!");
//foreach遍歷集合元素
collection.forEach(Object -> System.out.println("迭代集合元素:" +Object));
}
測試結果:
迭代元素:hello
迭代元素:world
迭代元素:!
調用Iterable的foreach默認方法來遍歷集合元素,傳遞給該方法的參數是一個Lambda表達式,該Lambda表達式的目標類型是Cosumer。foreach()方法會自動將集合元素逐個地傳遞給Lambda表達式的形參,這樣Lambda表達式的代碼體即可遍歷到集合元素了。
4、使用Java8增強的Iterator遍歷集合
Iterator接口即Java集合框架的成員,但它與Collection系列、Map系列的集合不同:
- Collection系列集合、Map系列集合主要用於裝載其它對象;
- 而Iterator則主要用於遍歷(迭代訪問)Collection集合中的元素。
Iterator接口裏定義的方法如下表:
方法 | 描述 |
boolean hasNext() | 如果被迭代的集合元素還沒有被遍歷完,則返回true |
Object next() | 返回集合的下一個元素 |
void remove() | 刪除集合裏上一次next方法返回的元素 |
void forEachRemaining(Consumer action) | Java 8新增的默認方法,該方法可使用Lambda表達式來遍歷集合元素 |
接下來,使用Iteratior接口來遍歷集合元素:
@Test
public void fun2(){
Collection collection = new ArrayList<>();
collection.add("hello");
collection.add("world");
collection.add("!");
System.out.println("集合元素:" + collection);
//獲取collection集合對應的迭代器
Iterator iterator = collection.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
//返回集合裏的下一個元素
String next = (String) iterator.next();
if (next.contains("hello")) {
//從集合中刪除上一次next()方法返回的元素
iterator.remove();
}
//對next賦值,不會改變集合元素本身
next = "OK";
}
System.out.println("新的集合元素:" + collection);
}
測試結果:
集合元素:[hello, world, !]
新的集合元素:[world, !]
注意:
- Iterator 必須依附於Collection對象,若有一個Iterator對象,則必然有一個與之關聯的Collection對象。
- Iterator提供了兩個方法來迭代訪問Collection集合裏的元素,並可以通過remove()方法來刪除集合中上一次next()方法返回的集合元素。
- Iterator迭代訪問Collection集合元素時,Collection集合裏的元素不能被改變,只有通過Iterator的reomve()方法刪除上一次next()方法返回的集合元素纔可以;否則將拋ConcurrentModificationException異常。
5、使用Lambda表達式遍歷Iterator
Java 8爲Iterator新增了一個forEachRemaining(Consumer action)方法,該方法所需的Consumer參數同樣也是函數式接口。
當程序調用Iterator的forEachRemaining(Consumer action)遍歷集合元素時,程序會依次將集合元素傳給Consumer的accept(T t)方法。
使用Lambda表達式來遍歷集合元素:
/**
* 使用Lambda表達式遍歷Iterator
*/
@Test
public void run2() {
Collection<String> col = new ArrayList<>();
col.add("hello");
col.add("world");
col.add("!");
Iterator<String> iterator = col.iterator();
iterator.forEachRemaining(obj-> System.out.println("迭代集合元素" + obj));
}
上面 iterator調用forEachRemaining(Consumer action)遍歷集合元素,傳遞給該方法的參數是一個Lambda表達式,該Lambda表達式的目標類型是Consumer。
6、使用foreach循環遍歷集合元素
除了可以使用Iterator接口迭代訪問Collection集合裏的元素,使用Java 5提供的foreach循環迭代訪問集合的元素也很便捷。
舉個栗子:
@Test
public void run4() {
Collection collection = new ArrayList<>();
collection.add("hello");
collection.add("world");
collection.add("!");
System.out.println("集合元素:" + collection);
for (Object value : collection) {
System.out.println("foreach遍歷集合元素:" + value.toString());
//循環遍歷集合時,不能修改集合元素,拋異常:java.util.ConcurrentModificationException
//collection.remove("hello");
}
}
測試結果:
集合元素:[hello, world, !]
foreach遍歷集合元素:hello
foreach遍歷集合元素:world
foreach遍歷集合元素:!
與Iterator接口迭代訪問集合元素類似的是,foreach循環中的迭代變量也不是集合元素本身,系統只是依次把集合元素的值賦給迭代變量,因此在foreach循環中修改迭代變量的值也沒有任何實際意義。
注意:foreach遍歷集合元素時,該集合不能被改變,否則將拋ConcurrentModificationException異常。