JavaSE笔记--韩顺平(入门详细版)(二)

简介: JavaSE笔记--韩顺平(入门详细版)(二)

9.3JDk内置的基本注解类型



基本介绍:

  • 注解(Annotation)也被称为元数据(Metadata),用于修饰解释包,类、方法、属性、构造器、局部变量等数据信息
  • 和注释一样,注解不影响程序逻辑,但注解可以被编译或运行,相当于嵌入在代码中的补充信息
  • 在JavaSE中,注解的使用目的比较简单,例如标记过时的功能,忽略警告等。在JavaEE中注解占据了更重要的角色,例如用来配置应用程序的任何切面,代替java EE旧版本中所有遗留的繁冗代码和XML配置

基本Annotation介绍:

  • @Override: 限定某个方法,是重写父类方法,该注解只能用于方法
  • @Deprecated:用于表示某个程序元素(类,方法等)己过时
  • @SuppressWarnings:抑制编译器警告


9.3.1@Override



基本介绍:

  • @Override 表示指定重写父类的方法(从编译层面验证),如果父类没有方法,则会报错  
  • 如果没写 @Override 还是会重写父类  
  • @Override 只能修饰方法,不能修饰其它类,包,属性等等  
  • 如果写了@Override 注解,编译器就会去检查该方法是否真的重写了父类的方法,若果没有构成重写则编译错误  
  • 查看@Override注解源码@Target(ElementType.MRTHOD),说明只能修饰方法
  • @Target 是修饰注解的注解,称为元注解  


9.3.2@Deprecated



基本介绍:

  • 用于表示某个程序元素(类,方法等)己过时
  • 可以修饰方法,类,字段,包,参数 等等
  • @Target (value=(CONSTRUCTOR,FIELD,LOCAL_ VARIABLE, METHOD,PACKAGE, PARAMETER, TYPE})  
  • @Deprecated 的作用可以做到新旧版本的兼容和过渡  


9.3.3@SuppressWarnings



基本介绍:

  • 抑制编译器警告信息
  • unchecked 是忽略没有检查的警告
  • rawtypes 是忽略没有指定泛型的警告
  • unused 是忽略没有使用某个变量的警告错误
  • @SuppressWarnings可以修饰的程序元素为,查看@Target
  • 生成@SupperssWarnings 时,不用背,直接点击左侧的黄色提示,就可以选择(注意可以指定生成的位置)  


9.4元注解:对注解进行注解



  • JDK 的元 Annotation 用于修饰其他 Annotation

基本介绍:


四种元注解:

  1. Retention:指定注解的作用范围,三种 SOURCE,CLASS,RUNTIME
  2. Target:指定注解可以在哪些地方使用
  3. Documented:指定该注解是否会在javadoc体现
  4. lnherited:子类会继承父类注解


10 异常



  • Java语言中,将程序执行中发生的不正常情况称为 “异常”

基本介绍:


执行中异常事件分类:

  1. Error(错误):Java虚拟机无法解决的严重问题。如:JVM系统内部错误、资源耗尽等严重情況。比如:StackoverflowError[栈溢出]和OOM(out ofmemory),Error 是严重错误,程序会崩溃
  2. Exception:其它因编程错误或偶然的外在因素导致的一般性问题,可以使用针对性的代码进行处理。,例如空指针访问,
    试图读取不存在的文件,网络连接中断等等,Exception 分为两大类:运行时异常口和编译时异常口。


10.1异常体系图⭐️



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异常体系图:


注意事项和细节:

  1. 异常分为两大类,运行时异常和编译时异常
  2. 运行时异常,编译器不要求强制处置的异常。一般是指编程时的逻辑错误,是程序员应该避免其出现的异常。java.lang.RuntimeException类及它的子类都是运行时异常
  3. 运行时异常,可以不作处理,因为这类异常很普遍,若全处理可能会对程序的可读性和运行效率产生影响
  4. 编译时异常,是编译器要求必须处置的异常


10.2常见的异常



运行时异常:

  • NullPointerException:空指针异常
  • ArithmeticException:数学运算异常
  • ArrayIndexOutOfBoundsException:数组下标越界异常
  • ClassCastException:类型转换异常
  • NumberFormatException:数字格式不正确异常

编译时异常:

  • SQLException:操作数据库时,查询表可能发生异常
  • lOException:操作文供时,发生的异常
  • FileNotFoundException:当操作一个不存在的文件时,发生异常
  • ClassNotFoundException:加载类,而该类不存在时异常
  • EOFException:操作文件,到文件末尾,发生异常
  • illegalArguementException:参数异常


10.3异常处理⭐️



  • 异常处理就是当异常发生时,对异常处理的方式

基本介绍:


10.3.1  try-catch-finally



  • 程序员在代码中捕获发生的异常,自行处理

基本介绍:


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流程图:


注意事项和细节:

  1. 如果异常发生了,则异常发生后面的代码不会执行,直接进入到catch块
  2. 如果异常没有发生,则顺序执行try的代码块,不会进入到catch块
  3. 如果希望不管是否发生异常,都执行某段代码(比如关闭连接,释放资源等),则使用如下代码-finally{}
  4. 可以有多个catch语句,捕获不同的异常(进行不同的业务处理),要求父类异常在后,子类异常在前,比如(Exception 在后,NullPointer Exception 在前),如果发生异常,只会匹配一个catch
  5. try-finally配合,相当于没有捕获异常,程序直接崩溃但执行finally


10.3.2  throws



  • 将发生的异常抛出,交给调用者(方法)来处理,最顶级的处理者就是JVM,默认抛出运行异常

基本介绍:


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流程图:


注意事项和细节:

  1. 对于编译异常,程序中必须处理,比如try-catch 或者 throws
  2. 对于运行时异常,程序中如果没有处理,默认就是throws的方式处理
  3. 子类重写父类的方法时,对抛出异常的规定:子类重与的方法,所抛出的异常类型要么和父类抛出的异常一致,要么为父类拋出的异常的类型的子类型
  4. 在throws 过程中,如果有方法 try-catch,就相当于处理异常,就可以不必throws
  5. 在方法声明中用throws语句可以声明抛出异常的列表,throws后面的异常类型可以是方法中产生的异常类型,也可以是它的父类


10.4自定义异常



  • 当程序中出现了某些 “错误〞,但该错误信息并没有在Throwable子类中描述处理,这时可以设计异常类,用于描达该错误信息

基本介绍:


自定义异常步骤:

  1. 定义类:自定义异常类名(程序员自己写)继承Exception或Runtime Exception
  2. 如果继承Exception,属于编译异常
  3. 如果继承RuntimeException,属子运行异常(一般来说,继承RuntimeException)


10.5  throw和throws



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对比:


11 包装类


11.0包装类(Integer例)



  • 八种基本数据类型相应的引用类型——包装类
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基本介绍:


装箱和拆箱:

public class Integer01 {
    public static void main(String[] args) {
        //演示int <--> Integer 的装箱和拆箱
        //jdk5前是手动装箱和拆箱
        //手动装箱 int->Integer
        int n1 = 100;
        Integer integer = new Integer(n1);
        Integer integer1 = Integer.valueOf(n1);
        //手动拆箱
        //Integer -> int
        int i = integer.intValue();
        //jdk5后,就可以自动装箱和自动拆箱
        int n2 = 200;
        //自动装箱 int->Integer
        Integer integer2 = n2; //底层使用的是 Integer.valueOf(n2)
        //自动拆箱 Integer->int
        int n3 = integer2; //底层仍然使用的是 intValue()方法
    }
}

包装类方法:

public class WrapperVSString {
    public static void main(String[] args) {
        //包装类(Integer)->String
        Integer i = 100;//自动装箱
        //方式1
        String str1 = i + "";
        //方式2
        String str2 = i.toString();
        //方式3
        String str3 = String.valueOf(i);
        //String -> 包装类(Integer)
        String str4 = "12345";
        Integer i2 = Integer.parseInt(str4);//使用到自动装箱
        Integer i3 = new Integer(str4);//构造器
        System.out.println("ok~~");
    }
}
Integer创建机制:
public class WrapperExercise03 {
    public static void main(String[] args) {
        //示例一
        Integer i1 = new Integer(127);
        Integer i2 = new Integer(127);
        System.out.println(i1 == i2);//F
//示例二
        Integer i3 = new Integer(128);
        Integer i4 = new Integer(128);
        System.out.println(i3 == i4);//F
//示例三
        Integer i5 = 127;//底层Integer.valueOf(127)
        Integer i6 = 127;//-128~127
        System.out.println(i5 == i6); //T
//示例四
        Integer i7 = 128;
        Integer i8 = 128;
        System.out.println(i7 == i8);//F
//示例五
        Integer i9 = 127; //Integer.valueOf(127)
        Integer i10 = new Integer(127);
        System.out.println(i9 == i10);//F
        //示例六
        Integer i11=127;
        int i12=127;
//只有有基本数据类型,判断的是
//值是否相同
        System.out.println(i11==i12); //T
//示例七
        Integer i13=128;
        int i14=128;
        System.out.println(i13==i14);//T
    }
}



11.1  String⭐️



基本介绍:

  • String 对象用于保存字符串,也就是一组字符序列
  • 字符串常量对象是用双引号括起的字符序列
  • 宇符串的宇符使用Unicode宇符编码,一个字符(不区分字母还是汉字)占两个字节

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创建String对象方式:

  1. 直接赋值 String s = "hsp";
  2. 调用构造器 String s2 = new String("hsp");

两种方式对比:

  • 方式一:先从常量池查看是否有”hsp”数据空间,如果有,直接指向;
    如果沒有则重新创建,然后植自。s最终指向的是常量池的空间地址
  • 方式二:先在堆中创建空间,里面维护了value属性,指向常量池的hsp空间。如果常量池没有"hsp’,重新创建,如果有,直接通过value指向,最终指向的是堆中的空间地址

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常用构造方法:

  • String s1 = new String();
  • String s2 = new String (String original);
  • String s3 = new String (char[] a);
  • String s4 = new String (char[] a,int startIndex,int count);

注意事项和细节:

  1. String 是 final类,不能被继承
  2. string 有属性 private final char valve []; 用于存放字符串内容
  3. value 是一个final类型,不可以修改(值可以修改,地址不可修改)
  4. intern方法:返回常量池的地址对象

特性:

相等特性:

  1. equals判断内容
  2. ==判断地址

字符串特性:

  1. String c1 =“ab”+"cd”;常量在池中相加
  2. String c1 = a + b;变量在堆中相加
public class StringExercise03 {
    public static void main(String[] args) {
        String a = "hsp"; //a 指向 常量池的 “hsp”
        String b =new String("hsp");//b 指向堆中对象
        System.out.println(a.equals(b)); //T
        System.out.println(a==b); //F
        //b.intern() 方法返回常量池地址
        System.out.println(a==b.intern()); //T //ntern方法:返回常量池的地址对象
        System.out.println(b==b.intern()); //F
    }
}

String s1 = "hello";
s1 = "haha";
//创建了两个对象,s1指向“hello”,
//再在常量池中创建“haha”,s1指向"haha“
public class StringExercise09 {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "hspedu";  //s1 指向池中的 “hspedu”
        String s2 = "java"; // s2 指向池中的 “java”
        String s5 = "hspedujava"; //s5 指向池中的 “hspedujava”
        String s6 = (s1 + s2).intern();//s6 指向池中的   “hspedujava”
        System.out.println(s5 == s6); //T
        System.out.println(s5.equals(s6));//T
    }
}

综合训练


常用方法:

  • equals:区分大小写,判断内容是否相等
  • equalslgnoreCase:忽略大小写的判断内容是否相等
  • length:获取字符的个数,字符串的长度
  • indexOf:获取字符在字符串中第1次出现的索引,索引从0开始,如果找不到,返回-1
  • lastlndexOf:获取宇符在字符串中最后1次出现的索引,索引从0开始,如找不到,返回-1
  • substring: 截取指定范围的子串
  • trim:去前后空格
  • charAt:获取某索引处的字符,注意不能使用Str[index]这种方式
  • toUpperCase:大写字母
  • toLowerCase:小写字母
  • concat:拼接
  • replace:替换字符串中的字符
  • split:分割字符串
  • compareTo:比较两个字符串的大小
  • toCharArray:转换成字符数组
  • format:格式字符串
//1. equals 前面已经讲过了. 比较内容是否相同,区分大小写
        String str1 = "hello";
        String str2 = "Hello";
        System.out.println(str1.equals(str2));//
        // 2.equalsIgnoreCase 忽略大小写的判断内容是否相等
        String username = "johN";
        if ("john".equalsIgnoreCase(username)) {
            System.out.println("Success!");
        } else {
            System.out.println("Failure!");
        }
        // 3.length 获取字符的个数,字符串的长度
        System.out.println("韩顺平".length());
        // 4.indexOf 获取字符在字符串对象中第一次出现的索引,索引从0开始,如果找不到,返回-1
        String s1 = "wer@terwe@g";
        int index = s1.indexOf('@');
        System.out.println(index);// 3
        System.out.println("weIndex=" + s1.indexOf("we"));//0
        // 5.lastIndexOf 获取字符在字符串中最后一次出现的索引,索引从0开始,如果找不到,返回-1
        s1 = "wer@terwe@g@";
        index = s1.lastIndexOf('@');
        System.out.println(index);//11
        System.out.println("ter的位置=" + s1.lastIndexOf("ter"));//4
        // 6.substring 截取指定范围的子串
        String name = "hello,张三";
        //下面name.substring(6) 从索引6开始截取后面所有的内容
        System.out.println(name.substring(6));//截取后面的字符
        //name.substring(0,5)表示从索引0开始截取,截取到索引 5-1=4位置
        System.out.println(name.substring(2,5));//llo


11.2  StringBuffer⭐️



基本介绍:

  • java.lang.StringBuffer代表可变的字符序列,可以对字符串内容进行增删。
  • 很多方法与String相同,但StringBuffer是可变长度的。
  • String Buffer是一个容器。

注意事项和细节:

  1. StringBuffer 的直接父类是 AbstractstringBuilder
  2. StringBuffer 实现了 Serializable,即StringBuffer的对象可以串行化
  3. 在父类中 AbstractstringBuilder 有属性 char[] valve,不是final,该 valve 数组存放 宁符串内容,引出存放在堆中的
  4. StringBuffer 是一个final类,不能被继承
  5. StringBuffer 字符内容存在 char[] value,所以在变化〔增加/删除)不用每次都更换地址(即不是每次创建新对象)

String和StringBuffer对比:

  1. String保存的是宇符串常量,里面的值不能更改,每次String类的更新实际上就是更改地址
  2. StringBuffer保存的是字符串变量,里面的值可以更改,不用更新地址,效率高

构造器:

//1. 创建一个 大小为 16的 char[] ,用于存放字符内容
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
//2 通过构造器指定 char[] 大小
StringBuffer stringBuffer1 = new StringBuffer(100);
//3. 通过 给一个String 创建 StringBuffer, char[] 大小就是 str.length() + 16
StringBuffer hello = new StringBuffer("hello");

String和StringBuffer转换:

// String——>StringBuffer
String str = "hello tom";
//方式1 使用构造器
//注意: 返回的才是StringBuffer对象,对str 本身没有影响
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer(str);
//方式2 使用的是append方法
StringBuffer stringBuffer1 = new StringBuffer();
stringBuffer1 = stringBuffer1.append(str);
// StringBuffer ->String
StringBuffer stringBuffer3 = new StringBuffer("韩顺平教育");
//方式1 使用StringBuffer提供的 toString方法
String s = stringBuffer3.toString();
//方式2: 使用构造器来搞定
String s1 = new String(stringBuffer3);



常用方法:

  • 增:append
  • 删:delete(start,end)
  • 改:replace (start,end,string)
  • 查:indexOf
  • 插:insert
  • 获取长度:length
StringBuffer s = new StringBuffer("hello");
//增
s.append(',');// "hello,"
s.append("张三丰");//"hello,张三丰"
s.append("赵敏").append(100).append(true).append(10.5);//"hello,张三丰赵敏100true10.5"
System.out.println(s);//"hello,张三丰赵敏100true10.5"
//删
/*
* 删除索引为>=start && <end 处的字符
* : 删除 11~14的字符 [11, 14)
*/
s.delete(11, 14);
System.out.println(s);//"hello,张三丰赵敏true10.5"
//改
//,使用 周芷若 替换 索引9-11的字符 [9,11)
s.replace(9, 11, "周芷若");
System.out.println(s);//"hello,张三丰周芷若true10.5"
//查找指定的子串在字符串第一次出现的索引,如果找不到返回-1
int indexOf = s.indexOf("张三丰");
System.out.println(indexOf);//6
//插
//,在索引为9的位置插入 "赵敏",原来索引为9的内容自动后移
s.insert(9, "赵敏");
System.out.println(s);//"hello,张三丰赵敏周芷若true10.5"
//长度
System.out.println(s.length());//22
System.out.println(s);



11.3  StringBulider⭐️



基本介绍:

  • 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 String Buffer 的个简易替换,用在字符串缓冲区被单个线程使用的时候
  • 如果可能,建议优先采用该类,因为在大多数实现中,它比StringBuffer 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

注意事项和细节:

  1. StringBuilder 继承 AbstractstringBuilder 类
  2. 实现了 Serializable,说明StringBuilder对象是可以串行化(对象可以网络传输,可以保存到文件)
  3. StringBuilder 是final类,不能被继承
  4. StringBuitder对象字符序列仍然足存放在其父类 AbstractstringBuilder的 char [I valve;因此,字符序列是堆中
  5. StringBoilder 的方法,没有做互斥的处理,即没有synchronized 关键字,网此在单线程的情況下使用

常用方法:

  • 和StringBuffer相同

三类对比:

  1. String:不可变字符序列,效率低,但是复用率高
  2. StringBuffer:可变字符序列,效率较高(增删),线程安全
  3. String Builder:可变字符序列、效率最高、线程不安全
  4. StringBuilder 和  StringBuffer 非常类似,均代表可变的字符序列,且方法相同
  5. String使用注意说明:string s="a”;//创建了一个字符串s+="b";1/实际上原来的"a"字符串对象已经丢奔了,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

三类选择:

  1. 如果宇符串存在大量的修改操作,一般使用 StringBuffer 或StringBuilder
  2. 如果字符串存在大量的修改操作,并在单线程的情況,使用 StringBuilder
  3. 如果字符串存在大量的修改操作,并在多线程的情况,使用 String Buffer
  4. 如果我们字符串很少修改,被多个对象引用,使用String


11.4  Math



  • Math 类包含用于执行基本数学运算的方法,如初等指数、对数、平方根和三角函数,均为静态方法

基本介绍:


常用方法:

  • abs:绝对值
  • pow:求幂
  • ceil:向上取整
  • floor:向下取整
  • round:四舍五入
  • sqrt:求开方
  • random:求随机数
  • max:求两个数的最大值
  • min:求两个数的最小值


11.5  Date、Calenda、LocalDate


11.5.1  Date



常用方法:

  • Date:精确到毫秒,代表特定时间
  • Simple Date Format:格式和解析日期的类SimpleDateFormat 格式化和解析日期的具体类
    它允许进行格式化(日期一>文本)解析(文本->日期)和规范化


11.5.2  Calenda



  • 是一个抽象类,并且构造器是private,可以通过 getInstance()来获得实例,提供大量的方法和字段

基本介绍:


常用方法:

  • getInstance():获取实例
  • get.XXXX:获取字段


11.5.3  LocalDate



常用方法:

  • LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now():获取时间
  • get.Xxxx():获取字段
  • DateTimeFormatter.format():格式化
  • DateTimeFormatter.ofPattern():定制格式化
  • Date date = Date.from(instant);:Instant转换Date
  • Instant instant = date.tolnstant();:Date转换Instant
//1. 使用now() 返回表示当前日期时间的 对象
LocalDateTime ldt = LocalDateTime.now(); //LocalDate.now();//LocalTime.now()
System.out.println(ldt);
//2. 使用DateTimeFormatter 对象来进行格式化
// 创建 DateTimeFormatter对象
DateTimeFormatter dateTimeFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");
String format = dateTimeFormatter.format(ldt);
System.out.println("格式化的日期=" + format);
System.out.println("年=" + ldt.getYear());
System.out.println("月=" + ldt.getMonth());
System.out.println("月=" + ldt.getMonthValue());
System.out.println("日=" + ldt.getDayOfMonth());
System.out.println("时=" + ldt.getHour());
System.out.println("分=" + ldt.getMinute());
System.out.println("秒=" + ldt.getSecond());
LocalDate now = LocalDate.now(); //可以获取年月日
LocalTime now2 = LocalTime.now();//获取到时分秒
//提供 plus 和 minus方法可以对当前时间进行加或者减
//看看890天后,是什么时候 把 年月日-时分秒
LocalDateTime localDateTime = ldt.plusDays(890);
System.out.println("890天后=" + dateTimeFormatter.format(localDateTime));
//看看在 3456分钟前是什么时候,把 年月日-时分秒输出
LocalDateTime localDateTime2 = ldt.minusMinutes(3456);
System.out.println("3456分钟前 日期=" + dateTimeFormatter.format(localDateTime2));



11.6  System



常用方法:

  • exit:退出当前程序
  • arraycopy:复制数组元素,比较适合底层调用,一般使用Arrays.copyOf完成复制数组
    int[] src={1,2.3}:
    int[] dest = new int[3];
    System.arraycopy (src, 0, dest, 0, 3);
  • currentTimeMillens:返回当前时间距离1970-1-1的毫秒数
  • gc():运行垃圾回收机制


11.7  Arrays



  • Arrays里面包含了一系列静态方法,用于管理或操作数组(比如排序和搜索)

基本介绍:


常用方法:

  • toString:返回数组的字符串形式:
    Arrays.toString (arr)
  • sort:排序(自然排序和定制排序):
    Arrays.sout(arr)
  • binarySearch:通过二分搜索法进行查找,必须是有排序的数组:
    int index = Arrays.binarySearch (arr, 需要查找的数)
  • copyOf:数组元素的复制:
    Integer[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length)
  • fill:数组元素的填充
    Integer[] num = new Integer[]{9,3,2}
    Arrays.fill (num, 99);
  • equals:比较两个数组元素内容是否完全一
    boolean equals = Arrays.equals(arr. arr2)
  • aslist:将一组值,转换成list
    List asList = Arrays.asList(2,3,4,5,6,1)
Integer[] arr = {1, 2, 90, 123, 567};
// binarySearch 通过二分搜索法进行查找,要求必须排好
// 
//1. 使用 binarySearch 二叉查找
//2. 要求该数组是有序的. 如果该数组是无序的,不能使用binarySearch
//3. 如果数组中不存在该元素,就返回 return -(low + 1);  // key not found.
int index = Arrays.binarySearch(arr, 567);
System.out.println("index=" + index);
//copyOf 数组元素的复制
// 
//1. 从 arr 数组中,拷贝 arr.length个元素到 newArr数组中
//2. 如果拷贝的长度 > arr.length 就在新数组的后面 增加 null
//3. 如果拷贝长度 < 0 就抛出异常NegativeArraySizeException
//4. 该方法的底层使用的是 System.arraycopy()
Integer[] newArr = Arrays.copyOf(arr, arr.length);
System.out.println("==拷贝执行完毕后==");
System.out.println(Arrays.toString(newArr));
//ill 数组元素的填充
Integer[] num = new Integer[]{9,3,2};
//
//1. 使用 99 去填充 num数组,可以理解成是替换原理的元素
Arrays.fill(num, 99);
System.out.println("==num数组填充后==");
System.out.println(Arrays.toString(num));
//equals 比较两个数组元素内容是否完全一致
Integer[] arr2 = {1, 2, 90, 123};
//
//1. 如果arr 和 arr2 数组的元素一样,则方法true;
//2. 如果不是完全一样,就返回 false
boolean equals = Arrays.equals(arr, arr2);
System.out.println("equals=" + equals);
//asList 将一组值,转换成list
//
//1. asList方法,会将 (2,3,4,5,6,1)数据转成一个List集合
//2. 返回的 asList 编译类型 List(接口)
//3. asList 运行类型 java.util.Arrays#ArrayList, 是Arrays类的
//   静态内部类 private static class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
//              implements RandomAccess, java.io.Serializable
List asList = Arrays.asList(2,3,4,5,6,1);
System.out.println("asList=" + asList);
System.out.println("asList的运行类型" + asList.getClass());


11.8  BigInteger BigDecimal



基本介绍:

  • Biglnteger适合保存比较大的整型
  • BigDecimal适合保存精度更高的浮点型(小数)

常用方法:

  • add:加
  • subtract:减
  • multiply:乘
  • divide:除


12 集合



基本介绍:

  • 可以动态保存任意多个对象
  • 提供了一系列方便的操作对象的方法
  • 使用集合添加、删除新元素的示意代码更简洁


12.1 集合框架体系⭐️



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框架图:


12.2  Collection



基本介绍:

  • Collection实现子类可以存放多个元素,每个元素可以是Object
  • Collection的实现类,有些可以存放重复的元素,有些不可以
  • Collection的实现类,有些是有序的(List),有些不是有序(Set)
  • Collection接口没有直接的实现子类,是通过它的子接口Set 和 List 来实现的

接口常用方法:

  • add:添加单个元素
  • remove:删除指定元素
  • contains:查找元素是否存在
  • size:获取元素个数
  • isEmpty:判断是否为空
  • clear:清空
  • addAll:添加多个元素
  • containsAll:查找多个元素是否都存在
  • removeAll:删除多个元素
List list = new ArrayList();
//        add:添加单个元素
        list.add("jack");
        list.add(10);//list.add(new Integer(10))
        list.add(true);
        System.out.println("list=" + list);
//        remove:删除指定元素
        //list.remove(0);//删除第一个元素
        list.remove(true);//指定删除某个元素
        System.out.println("list=" + list);
//        contains:查找元素是否存在
        System.out.println(list.contains("jack"));//T
//        size:获取元素个数
        System.out.println(list.size());//2
//        isEmpty:判断是否为空
        System.out.println(list.isEmpty());//F
//        clear:清空
        list.clear();
        System.out.println("list=" + list);
//        addAll:添加多个元素
        ArrayList list2 = new ArrayList();
        list2.add("红楼梦");
        list2.add("三国演义");
        list.addAll(list2);
        System.out.println("list=" + list);
//        containsAll:查找多个元素是否都存在
        System.out.println(list.containsAll(list2));//T
//        removeAll:删除多个元素
        list.add("聊斋");
        list.removeAll(list2);
        System.out.println("list=" + list);//[聊斋]
//        说明:以ArrayList实现类来演示.



12.2.1  List



基本介绍:

  • List集合类中元素有序(即添加顺序和取出顺序一致)、且可重复
  • List集合中的每个元素都有其对应的顺序索引,即支持索引
  • List容器中的元素都对应一个整数型的序号记载其在容器中的位置,可以根据序号存取容器元素
  • 常用: ArrayList、LinkedList、Vector

常用方法:

  • void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
  • boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
  • Object get(int index):获取指定index位置的元素
  • int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
  • int lastindexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
  • Object remove(int index):移除指定index位置的元素,井返回此元素
  • Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele,相当于是替换
  • List sublist(int fromlndex, int tolndex):返回从fromlndex到tolndex位置的子集合
List list = new ArrayList();
        list.add("张三丰");
        list.add("贾宝玉");
//        void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        //在index = 1的位置插入一个对象
        list.add(1, "韩顺平");
        System.out.println("list=" + list);
//        boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list2 = new ArrayList();
        list2.add("jack");
        list2.add("tom");
        list.addAll(1, list2);
        System.out.println("list=" + list);
//        Object get(int index):获取指定index位置的元素
//        int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
        System.out.println(list.indexOf("tom"));//2
//        int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
        list.add("韩顺平");
        System.out.println("list=" + list);
        System.out.println(list.lastIndexOf("韩顺平"));
//        Object remove(int index):移除指定index位置的元素,并返回此元素
        list.remove(0);
        System.out.println("list=" + list);
//        Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele , 相当于是替换.
        list.set(1, "玛丽");
        System.out.println("list=" + list);
//        List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
        // 注意返回的子集合 fromIndex <= subList < toIndex
        List returnlist = list.subList(0, 2);
        System.out.println("returnlist=" + returnlist);


12.2.1.1 迭代器



基本介绍:

  • lterator对象称为迭代器,主要用于遍历 Collection 集合中的元素
  • 实现了Collection接口的集合都有一个iterator()方法,用以返回一个实现了lterator接口的对象,即可以返回一个迭代器
  • lterator 仅用于遍历集合,lterator 本身并不存放对象
  • 在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用,且下一条记录无效,直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常
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public class CollectionIterator {
    @SuppressWarnings({"all"})
    public static void main(String[] args) {
        Collection col = new ArrayList();
        col.add(new Book("三国演义", "罗贯中", 10.1));
        col.add(new Book("小李飞刀", "古龙", 5.1));
        col.add(new Book("红楼梦", "曹雪芹", 34.6));
        //System.out.println("col=" + col);
        //现在老师希望能够遍历 col集合
        //1. 先得到 col 对应的 迭代器
        Iterator iterator = col.iterator();
        //2. 使用while循环遍历
//        while (iterator.hasNext()) {//判断是否还有数据
//            //返回下一个元素,类型是Object
//            Object obj = iterator.next();
//            System.out.println("obj=" + obj);
//        }
        //老师教大家一个快捷键,快速生成 while => itit
        //显示所有的快捷键的的快捷键 ctrl + j
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);
        }
        //3. 当退出while循环后 , 这时iterator迭代器,指向最后的元素
        //   iterator.next();//NoSuchElementException
        //4. 如果希望再次遍历,需要重置我们的迭代器
        iterator = col.iterator();
        System.out.println("===第二次遍历===");
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj = iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);
        }
    }
}
class Book {
    private String name;
    private String author;
    private double price;
    public Book(String name, String author, double price) {
        this.name = name;
        this.author = author;
        this.price = price;
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getAuthor() {
        return author;
    }
    public void setAuthor(String author) {
        this.author = author;
    }
    public double getPrice() {
        return price;
    }
    public void setPrice(double price) {
        this.price = price;
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", author='" + author + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}


12.2.1.2  for增强循环



  • 增强for循环,可以代替iterator迭代器,特点:增强for就是简化版的iterator,本质一样,只能用于遍历集合或数组

基本介绍:


基本语法:

for(元素类型 元素名: 集合名或数组名){
  访问元素;
}


12.2.1.3 普通遍历循环


12.2.1.4  ArrayList⭐️



注意事项和细节:

  1. 允许所有元素包括null加入
  2. ArrayList 是由数组来实现数据存储的
  3. ArrayList 基本等同于Vector,除了 ArrayList是线程不安全(执行效率高),在多线程情况下,不建议使用ArrayList

底层结构和源码分析:

  1. ArrayList中维护了一个Object类型的数组elementData,transient Object[] elementData;
    transient 表示瞬间,短暂的,表示该属性不会被序列化
  2. 创建ArrayList对象时,如果使用的是无参构造器,则初始elementData容量为0,第1次添加,则扩容elementData为10,如需要再次扩容,则扩容elementData 为1.5倍
  3. 如果使用的是指定大小的构造器,则初始elementData容量为指定大小,如果需要扩容,则直接扩容elementData为1.5倍
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12.2.1.5  Vector⭐️



注意事项和细节:

  1. Vector底层是一个对象数组, protected Object[] elementData;
  2. Vector 是线程同步的,即线程安全,Vector类的操作方法带有synchronized

底层机制和源码分析:

public class Vector_ {
    public static void main(String[] args) {
        //无参构造器
        //有参数的构造
        Vector vector = new Vector(8);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            vector.add(i);
        }
        vector.add(100);
        System.out.println("vector=" + vector);
        //老韩解读源码
        //1. new Vector() 底层
        /*
            public Vector() {
                this(10);
            }
         补充:如果是  Vector vector = new Vector(8);
            走的方法:
            public Vector(int initialCapacity) {
                this(initialCapacity, 0);
            }
         2. vector.add(i)
         2.1  //下面这个方法就添加数据到vector集合
            public synchronized boolean add(E e) {
                modCount++;
                ensureCapacityHelper(elementCount + 1);
                elementData[elementCount++] = e;
                return true;
            }
          2.2  //确定是否需要扩容 条件 : minCapacity - elementData.length>0
            private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
                // overflow-conscious code
                if (minCapacity - elementData.length > 0)
                    grow(minCapacity);
            }
          2.3 //如果 需要的数组大小 不够用,就扩容 , 扩容的算法
              //newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
              //                             capacityIncrement : oldCapacity);
              //就是扩容两倍.
            private void grow(int minCapacity) {
                // overflow-conscious code
                int oldCapacity = elementData.length;
                int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                                 capacityIncrement : oldCapacity);
                if (newCapacity - minCapacity < 0)
                    newCapacity = minCapacity;
                if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
                    newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
                elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
            }
         */
    }
}



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ArrayList和Vector:


12.2.1.6  LinkedList



注意事项和细节:

  1. LinkedList底层实现了双向链表和双端队列特点
  2. 可以添加任意元素包括null
  3. 线程不安全,没有实现同步

底层机制:

  1. Linkedlist底层维护了一个双向链表
  2. Linkedlist中维护了两个属性first和last分别指向首节点和尾节点
  3. 每个节点(Node对象),里面又维护了prev、next.item三个属性,其中通过
    prev指向前一个,通过next指向后一个节点。最终实现双向链表
  4. 所以LinkedList的元素的添加和删除,不是通过数组完成的,相对来说效率较高
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    |

ArrayList和LinkedList:

  1. 如果我们改查的操作多,选择ArrayList
  2. 如果我们增删的操作多,选择LinkedList
  3. 一般来说,在程序中,80%-90%都是查询,因此大部分情况下会选择ArrayList
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12.2.2  Set



基本介绍:

  • 无序(添加和取出的顺序不一致),没有索引
  • 不允许重复元素,所以最多包含一个null
  • JDK API中Set接口的实现类有:
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常用方法:

  • add:添加单个元素
  • remove:删除指定元素
  • contains:查找元素是否存在
  • size:获取元素个数
  • isEmpty:判断是否为空
  • clear:清空
  • addAll:添加多个元素
  • containsAll:查找多个元素是否都存在
  • removeAll:删除多个元素
public class SetMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //老韩解读
        //1. 以Set 接口的实现类 HashSet 来讲解Set 接口的方法
        //2. set 接口的实现类的对象(Set接口对象), 不能存放重复的元素, 可以添加一个null
        //3. set 接口对象存放数据是无序(即添加的顺序和取出的顺序不一致)
        //4. 注意:取出的顺序的顺序虽然不是添加的顺序,但是他的固定.
        Set set = new HashSet();
        set.add("john");
        set.add("lucy");
        set.add("john");//重复
        set.add("jack");
        set.add("hsp");
        set.add("mary");
        set.add(null);//
        set.add(null);//再次添加null
        for(int i = 0; i <10;i ++) {
            System.out.println("set=" + set);
        }
        //遍历
        //方式1: 使用迭代器
        System.out.println("=====使用迭代器====");
        Iterator iterator = set.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object obj =  iterator.next();
            System.out.println("obj=" + obj);
        }
        set.remove(null);
        //方式2: 增强for
        System.out.println("=====增强for====");
        for (Object o : set) {
            System.out.println("o=" + o);
        }
        //set 接口对象,不能通过索引来获取
    }
}

遍历方式:

  1. 迭代器
  2. 增强for
  3. 不能使用索引方式获取(普通遍历循环)


12.2.2.1  HashSet⭐️



注意事项和细节:

  1. Hashset实现了Set接口
  2. Hashset实际上是HashMap
  3. 可以存放null值,但是只能有一个null
  4. Hashset不保证元素是有序的,取决于hash后,再确定索引的结果
  5. 不能有重复元素/对象

底层机制和源码分析:

  1. HashSet 底层是 HashMap
  2. 添加一个元素时,先得到hash值会转成索引值
  3. 找到存储数据表table,看这个素引位置是否己经存放的有元素如果没有,直接加入
  4. 如果有调用equals 比较,如果相同,就放奔添加,如果不相同,则添加到最后
  5. 在Java8中,如果一条链表的元素个数超过 TREEIFY THRESHOLD(默认是8),井且table的大小>=MIN TREEIFY CAPACITY(默认64)就会进行树化(红黑树)
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public class HashSetSource {

 

public static void main(String[] args) {
        HashSet hashSet = new HashSet();
        hashSet.add("java");//到此位置,第1次add分析完毕.
        hashSet.add("php");//到此位置,第2次add分析完毕
        hashSet.add("java");
        System.out.println("set=" + hashSet);
        /*
        HashSet 的源码解读
        1. 执行 HashSet()
            public HashSet() {
                map = new HashMap<>();
            }
        2. 执行 add()
           public boolean add(E e) {//e = "java"
                return map.put(e, PRESENT)==null;//(static) PRESENT = new Object();
           }
         3.执行 put() , 该方法会执行 hash(key) 得到key对应的hash值 算法h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
             public V put(K key, V value) {//key = "java" value = PRESENT 共享
                return putVal(hash(key), key, value, false, true);
            }
         4.执行 putVal
         final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
                Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; //定义了辅助变量
                //table 就是 HashMap 的一个数组,类型是 Node[]
                //if 语句表示如果当前table 是null, 或者 大小=0
                //就是第一次扩容,到16个空间.
                if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                    n = (tab = resize()).length;
                //(1)根据key,得到hash 去计算该key应该存放到table表的哪个索引位置
                //并把这个位置的对象,赋给 p
                //(2)判断p 是否为null
                //(2.1) 如果p 为null, 表示还没有存放元素, 就创建一个Node (key="java",value=PRESENT)
                //(2.2) 就放在该位置 tab[i] = newNode(hash, key, value, null)
                if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
                else {
                    //一个开发技巧提示: 在需要局部变量(辅助变量)时候,在创建
                    Node<K,V> e; K k; //
                    //如果当前索引位置对应的链表的第一个元素和准备添加的key的hash值一样
                    //并且满足 下面两个条件之一:
                    //(1) 准备加入的key 和 p 指向的Node 结点的 key 是同一个对象
                    //(2)  p 指向的Node 结点的 key 的equals() 和准备加入的key比较后相同
                    //就不能加入
                    if (p.hash == hash &&
                        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        e = p;
                    //再判断 p 是不是一颗红黑树,
                    //如果是一颗红黑树,就调用 putTreeVal , 来进行添加
                    else if (p instanceof TreeNode)
                        e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                    else {//如果table对应索引位置,已经是一个链表, 就使用for循环比较
                          //(1) 依次和该链表的每一个元素比较后,都不相同, 则加入到该链表的最后
                          //    注意在把元素添加到链表后,立即判断 该链表是否已经达到8个结点
                          //    , 就调用 treeifyBin() 对当前这个链表进行树化(转成红黑树)
                          //    注意,在转成红黑树时,要进行判断, 判断条件
                          //    if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY(64))
                          //            resize();
                          //    如果上面条件成立,先table扩容.
                          //    只有上面条件不成立时,才进行转成红黑树
                          //(2) 依次和该链表的每一个元素比较过程中,如果有相同情况,就直接break
                        for (int binCount = 0; ; ++binCount) {
                            if ((e = p.next) == null) {
                                p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD(8) - 1) // -1 for 1st
                                    treeifyBin(tab, hash);
                                break;
                            }
                            if (e.hash == hash &&
                                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                                break;
                            p = e;
                        }
                    }
                    if (e != null) { // existing mapping for key
                        V oldValue = e.value;
                        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                            e.value = value;
                        afterNodeAccess(e);
                        return oldValue;
                    }
                }
                ++modCount;
                //size 就是我们每加入一个结点Node(k,v,h,next), size++
                if (++size > threshold)
                    resize();//扩容
                afterNodeInsertion(evict);
                return null;
            }
         */
    }
}



扩容和红黑树机制:

  1. HashSet底层是HashMap
  2. 第一次添加时,table 数组扩容到 16,临界值(threshold)是 16*加载因子(loadFactor)是0.75= 12
  3. 每加入一个节点,size就会++,到达临界值就会扩容
  4. 如果table 数组使用到了临界值 12,就会扩容到16*2=32,新的临界值就是32*0.75=24,依次类推
  5. 在Java8中,如果一条链表的元素个数到达 TREEIFY_ THRESHOLD(默认是 8)井且table的大小>=MIN TREEIFY CAPACITY (默认64),就会进行树化(红黑树),否则仍然采用数组扩容机制

去重机制对比:

  • HashSet去重机制: hashCode() + equals(),底层先通过存入对象,通过运算hash值得到对应的索引,如果table索引所在的位置没有数据就直接存放;如果有数据就进行equals(注意重写情况)比较[遍历比较],如果比较后,不相同就加入,否则就不加入
  • TreeSet的去重机制:如果你传入了一个Comparator匿名对象,就使用实现的compare去重,如果方法返回0,就是相同的元素/数据,就不添加,如果你没有传入一个Comparator匿名对象,则以你添加的对象实现的Compareable接口的compareTo去重

例:

public class Homework06 {
    public static void main(String[] args) {
        HashSet set = new HashSet();//ok
        Person p1 = new Person(1001,"AA");//ok
        Person p2 = new Person(1002,"BB");//ok
        set.add(p1);//ok
        set.add(p2);//ok
        p1.name = "CC";
        set.remove(p1);
        System.out.println(set);//2
        set.add(new Person(1001,"CC"));
        System.out.println(set);//3
        set.add(new Person(1001,"AA"));
        System.out.println(set);//4
    }
}
class Person {
    public String name;
    public int id;
    public Person(int id, String name) {
        this.name = name;
        this.id = id;
    }
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return id == person.id &&
                Objects.equals(name, person.name);
    }
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, id);
    }
    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", id=" + id +
                '}';
    }
}

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12.2.2.2  LinkedHashSet



注意事项和细节:

  1. LinkedHashset 是Hashset 的子类
  2. LinkedHashSet 底层是一个 LinkedHashMap,底层维护了一个 数组+双向链表
  3. LinkedHashSet 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置,同时使用链表维护元素的次序(图),这使得元素看起来是以插入顺序保存的
  4. LinkedHashSet 不允许添重复元素
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底层机制和源代码分析:

  1. LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致
  2. LinkedHashSet 底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类)
  3. LinkedHashSet 底层结构 (数组table+双向链表)
  4. 添加第一次时,直接将 数组table 扩容到 16 ,存放的结点类型是 LinkedHashMap$Entry
  5. 数组是 HashMap
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    Entry类型
public class LinkedHashSetSource {
    public static void main(String[] args) {
        //分析一下LinkedHashSet的底层机制
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(new String("AA"));
        set.add(456);
        set.add(456);
        set.add(new Customer("刘", 1001));
        set.add(123);
        set.add("HSP");
        System.out.println("set=" + set);
        //1. LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致
        //2. LinkedHashSet 底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类)
        //3. LinkedHashSet 底层结构 (数组table+双向链表)
        //4. 添加第一次时,直接将 数组table 扩容到 16 ,存放的结点类型是 LinkedHashMap$Entry
        //5. 数组是 HashMap$Node[] 存放的元素/数据是 LinkedHashMap$Entry类型
        /*
                //继承关系是在内部类完成.
                static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
                    Entry<K,V> before, after;
                    Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
                        super(hash, key, value, next);
                    }
                }
         */
    }
}
class Customer {
    private String name;
    private int no;
    public Customer(String name, int no) {
        this.name = name;
        this.no = no;
    }
}


12.2.2.3  TreeSet



底层机制:

  1. TreeSet()构造器需传入Comparator接口的匿名内部类,因为底层 Comparable<? super K> k = (Comparator<? super K>) key;
    若没有传入,则需要把传入的类实现Comparable接口
  2. 若按照compare方法比较value相同则无法加入value
public class TreeSet_ {
    public static void main(String[] args) {
        //1. 当我们使用无参构造器,创建TreeSet时,默认按字母排序
        //2. 老师希望添加的元素,按照字符串大小来排序
        //3. 使用TreeSet 提供的一个构造器,可以传入一个比较器(匿名内部类)
        //   并指定排序规则
        //4. 简单看看源码
        /*
        1. 构造器把传入的比较器对象,赋给了 TreeSet的底层的 TreeMap的属性this.comparator
         public TreeMap(Comparator<? super K> comparator) {
                this.comparator = comparator;
            }
         2. 在 调用 treeSet.add("tom"), 在底层会执行到
             if (cpr != null) {//cpr 就是我们的匿名内部类(对象)
                do {
                    parent = t;
                    //动态绑定到我们的匿名内部类(对象)compare
                    cmp = cpr.compare(key, t.key);
                    if (cmp < 0)
                        t = t.left;
                    else if (cmp > 0)
                        t = t.right;
                    else //如果相等,即返回0,这个Key就没有加入
                        return t.setValue(value);
                } while (t != null);
            }
         */
//        TreeSet treeSet = new TreeSet();
        TreeSet treeSet = new TreeSet(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o1, Object o2) {
                //下面 调用String的 compareTo方法进行字符串大小比较
                //如果老韩要求加入的元素,按照长度大小排序
                //return ((String) o2).compareTo((String) o1);
                return ((String) o1).length() - ((String) o2).length();
            }
        });
        //添加数据.
        treeSet.add("jack");
        treeSet.add("tom");//3
        treeSet.add("sp");
        treeSet.add("a");
        treeSet.add("abc");//3
        System.out.println("treeSet=" + treeSet);
    }
}


12.3  Map



注意事项和细节:

  1. Map与Collection井列存在,用于保存具有映射关系的数据
  2. Map 中的key 和 value 可以是任何引用类型的数据,会封装到HashMap$Node对象中
  3. Map 中的key 不允许重复,原因和HashSet 一样
  4. Map 中的value 可以重复
  5. Map 的key可以为null,value也可以为null,key为null只有能有一个,value为null可以为多个
  6. 常用String类作为Map的key
  7. key 和 value 之间存在单向一对一关系,即通过指定的 key 总能找到对应的 value
  8. Map存放数据的key-value示意图,一对 k-y是放在一个Node中的,有因为Node 实现了 Entry 接口
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常用方法:

  • put:添加
  • remove:根据键删除映射关系
  • get:根据键获取值
  • size:获取元素个数
  • isEmpty:判断个数是否为0
  • clear:清除
  • containskey:查找键是否存在
public class MapMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //演示map接口常用方法
        Map map = new HashMap();
        map.put("邓超", new Book("", 100));//OK
        map.put("邓超", "孙俪");//替换-> 一会分析源码
        map.put("王宝强", "马蓉");//OK
        map.put("宋喆", "马蓉");//OK
        map.put("刘令博", null);//OK
        map.put(null, "刘亦菲");//OK
        map.put("鹿晗", "关晓彤");//OK
        map.put("hsp", "hsp的老婆");
        System.out.println("map=" + map);
//        remove:根据键删除映射关系
        map.remove(null);
        System.out.println("map=" + map);
//        get:根据键获取值
        Object val = map.get("鹿晗");
        System.out.println("val=" + val);
//        size:获取元素个数
        System.out.println("k-v=" + map.size());
//        isEmpty:判断个数是否为0
        System.out.println(map.isEmpty());//F
//        clear:清除k-v
        //map.clear();
        System.out.println("map=" + map);
//        containsKey:查找键是否存在
        System.out.println("结果=" + map.containsKey("hsp"));//T
    }
}
class Book {
    private String name;
    private int num;
    public Book(String name, int num) {
        this.name = name;
        this.num = num;
    }
}

遍历方式:

  1. 先取出 所有的Key , 通过Key 取出对应的Value
  2. 把所有的values取出
  3. 通过 EntrySet 来获取 k-v
public class MapFor {
    public static void main(String[] args) {
        Map map = new HashMap();
        map.put("邓超", "孙俪");
        map.put("王宝强", "马蓉");
        map.put("宋喆", "马蓉");
        map.put("刘令博", null);
        map.put(null, "刘亦菲");
        map.put("鹿晗", "关晓彤");
        //第一组: 先取出 所有的Key , 通过Key 取出对应的Value
        Set keyset = map.keySet();
        //(1) 增强for
        System.out.println("---第一种方式-------");
        for (Object key : keyset) {
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }
        //(2) 迭代器
        System.out.println("----第二种方式--------");
        Iterator iterator = keyset.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            Object key =  iterator.next();
            System.out.println(key + "-" + map.get(key));
        }
        //第二组: 把所有的values取出
        Collection values = map.values();
        //这里可以使用所有的Collections使用的遍历方法
        //(1) 增强for
        System.out.println("---取出所有的value 增强for----");
        for (Object value : values) {
            System.out.println(value);
        }
        //(2) 迭代器
        System.out.println("---取出所有的value 迭代器----");
        Iterator iterator2 = values.iterator();
        while (iterator2.hasNext()) {
            Object value =  iterator2.next();
            System.out.println(value);
        }
        //第三组: 通过EntrySet 来获取 k-v
        Set entrySet = map.entrySet();// EntrySet<Map.Entry<K,V>>
        //(1) 增强for
        System.out.println("----使用EntrySet 的 for增强(第3种)----");
        for (Object entry : entrySet) {
            //将entry 转成 Map.Entry
            Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
            System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
        }
        //(2) 迭代器
        System.out.println("----使用EntrySet 的 迭代器(第4种)----");
        Iterator iterator3 = entrySet.iterator();
        while (iterator3.hasNext()) {
            Object entry =  iterator3.next();
            //System.out.println(next.getClass());//HashMap$Node -实现-> Map.Entry (getKey,getValue)
            //向下转型 Map.Entry
            Map.Entry m = (Map.Entry) entry;
            System.out.println(m.getKey() + "-" + m.getValue());
        }
    }
}


12.3.1  HashMap⭐️



注意事项和细节:

  1. HashMap是Map 接口使用频率最高的实现类
  2. Hashap 是以 key-val 对的方式来存储数据(HashMap$Node类型)
  3. key 不能重复,但是值可以重复,允许使用null和null值
  4. 如果添加相同的key,则会覆盖原来的key-val ,等同于修改(key不会替换,val会替换)
  5. 与HashSet一样,不保证映射的顺序,因为底层是以hash表的方式来存储的(jdk8的hashMap 底层 数组+链表+红黑树)
  6. HashMap没有实现同步,因此是线程不安全的,方法没有做同步互斥的操作,没有synchronized

底层机制和源码剖析:

  1. 扩容机制和Hashset相同
  2. HashMap底层维护了Node类型的数组table,默认为null
  3. 当创建对象时,将加载因子(loadfactor)初始化为0.75
  4. 当添加key-val时,通过key的哈希值得到在table的索引。然后判断该索引处是否有元素,如果没有元素直接添加。如果该索引处有元素,继续判断该元素的key是否和准备加入的key相等,如果相等,则直接替换val:如果不相等需要判断是树结构还是链表结构,做出相应处理。如果添加时发现容量不够,则需要扩容
  5. 第1次添加,则需要扩容table容量为16,临界值(threshold)为12
  6. 以后再扩容,则需要扩容table容量为原来的2倍,临界值为原来的2倍,即24,依次类推
  7. 在Java8中,如果一条链表的元素个数超过 TREEIFY THRESHOLD(默认是8),并且
    table的大小>=MIN TREEIFY CAPACITY(默认64),就会进行树化(红黑树)
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    |
public class HashMapSource1 {
    public static void main(String[] args) {
        HashMap map = new HashMap();
        map.put("java", 10);//ok
        map.put("php", 10);//ok
        map.put("java", 20);//替换value
        System.out.println("map=" + map);//
        /*老韩解读HashMap的源码+图解
        1. 执行构造器 new HashMap()
           初始化加载因子 loadfactor = 0.75
           HashMap$Node[] table = null
        2. 执行put 调用 hash方法,计算 key的 hash值 (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)
            public V put(K key, V value) {//K = "java" value = 10
                return putVal(hash(key), key, value, false, true);
            }
        3. 执行 putVal
         final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent,
                   boolean evict) {
                Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;//辅助变量
                //如果底层的table 数组为null, 或者 length =0 , 就扩容到16
                if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)
                    n = (tab = resize()).length;
                //取出hash值对应的table的索引位置的Node, 如果为null, 就直接把加入的k-v
                //, 创建成一个 Node ,加入该位置即可
                if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)
                    tab[i] = newNode(hash, key, value, null);
                else {
                    Node<K,V> e; K k;//辅助变量
                // 如果table的索引位置的key的hash相同和新的key的hash值相同,
                 // 并 满足(table现有的结点的key和准备添加的key是同一个对象  || equals返回真)
                 // 就认为不能加入新的k-v
                    if (p.hash == hash &&
                        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                        e = p;
                    else if (p instanceof TreeNode)//如果当前的table的已有的Node 是红黑树,就按照红黑树的方式处理
                        e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value);
                    else {
                        //如果找到的结点,后面是链表,就循环比较
                        for (int binCount = 0; ; ++binCount) {//死循环
                            if ((e = p.next) == null) {//如果整个链表,没有和他相同,就加到该链表的最后
                                p.next = newNode(hash, key, value, null);
                                //加入后,判断当前链表的个数,是否已经到8个,到8个,后
                                //就调用 treeifyBin 方法进行红黑树的转换
                                if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st
                                    treeifyBin(tab, hash);
                                break;
                            }
                            if (e.hash == hash && //如果在循环比较过程中,发现有相同,就break,就只是替换value
                                ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
                                break;
                            p = e;
                        }
                    }
                    if (e != null) { // existing mapping for key
                        V oldValue = e.value;
                        if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                            e.value = value; //替换,key对应value
                        afterNodeAccess(e);
                        return oldValue;
                    }
                }
                ++modCount;//每增加一个Node ,就size++
                if (++size > threshold[12-24-48])//如size > 临界值,就扩容
                    resize();
                afterNodeInsertion(evict);
                return null;
            }


             5. 关于树化(转成红黑树)

         

//如果table 为null ,或者大小还没有到 64,暂时不树化,而是进行扩容.
              //否则才会真正的树化 -> 剪枝
              final void treeifyBin(Node<K,V>[] tab, int hash) {
                int n, index; Node<K,V> e;
                if (tab == null || (n = tab.length) < MIN_TREEIFY_CAPACITY)
                    resize();
            }
         */
    }
}



12.3.2  Hashtable



注意事项和细节:

  1. 存放的元素是键值对:即K-V
  2. hashtable的键和值都不能为null, 否则会抛出NulPointerException
  3. hashTable 使用方法基本上和HashMap一样
  4. hashTable 是线程安全的(synchronized),hashmap 是线程不安全的

底层机制:

  1. 底层有数组 Hashtable$Entry[] 初始化大小为 11
  2. 临界值 threshold 8 = 11 * 0.75
  3. 扩容: 按照自己的扩容机制来进行即可
  4. 执行 方法 addEntry(hash, key, value, index); 添加K-V 封装到Entry
  5. 当 if (count >= threshold) 满足时,就进行扩容
  6. 按照 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;的大小扩容

  • 网络异常,图片无法展示
    |

Hashtable和HashMapd:

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