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:
- Retention:指定注解的作用范围,三种 SOURCE,CLASS,RUNTIME
- Target:指定注解可以在哪些地方使用
- Documented:指定该注解是否会在javadoc体现
- 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:
- 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
- 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:
- 异常分为两大类,运行时异常和编译时异常
- 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
- 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
- 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:
- 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
- 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
- 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{}
- 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
- 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:
- 对于编译异常,程序中必须处理,比如try-catch 或者 throws
- 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
- 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
- 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
- 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:
- 定义类:自定义异常类名(程序员自己写)继承Exception或Runtime Exception
- 如果继承Exception,属于编译异常
- 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:
- 直接赋值 String s = "hsp";
- 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:
- String 是 final类,不能被继承
- string 有属性 private final char valve []; 用于存放字符串内容
- value 是一个final类型,不可以修改(值可以修改,地址不可修改)
- intern方法:返回常量池的地址对象
特性:
相等特性:
- equals判断内容
- ==判断地址
字符串特性:
- String c1 =“ab”+"cd”;常量在池中相加
- 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:
- StringBuffer 的直接父类是 AbstractstringBuilder
- StringBuffer 实现了 Serializable,即StringBuffer的对象可以串行化
- 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
- StringBuffer 是一个final类,不能被继承
- 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:
- 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
- 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:
- StringBuilder 继承 AbstractstringBuilder 类
- 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)
- StringBuilder 是final类,不能被继承
- 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
- 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:
- String:不可变字符序列,效率低,但是复用率高
- StringBuffer:可变字符序列,效率较高(增删),线程安全
- String Builder:可变字符序列、效率最高、线程不安全
- StringBuilder 和 StringBuffer 非常类似,均代表可变的字符序列,且方法相同
- 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:
- 如果宇符串存在大量的修改操作,一般使用 StringBuffer 或StringBuilder
- 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
- 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
- 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:
- 允许所有元素包括null加入
- ArrayList 是由数组来实现数据存储的
- 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:
- 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 - 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
- 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:
- Vector底层是一个对象数组, protected Object[] elementData;
- 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:
- LinkedList底层实现了双向链表和双端队列特点
- 可以添加任意元素包括null
- 线程不安全,没有实现同步
底层机制:
- Linkedlist底层维护了一个双向链表
- Linkedlist中维护了两个属性first和last分别指向首节点和尾节点
- 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 - 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:
- 如果我们改查的操作多,选择ArrayList
- 如果我们增删的操作多,选择LinkedList
- 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:
- 迭代器
- 增强for
- 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:
- Hashset实现了Set接口
- Hashset实际上是HashMap
- 可以存放null值,但是只能有一个null
- Hashset不保证元素是有序的,取决于hash后,再确定索引的结果
- 不能有重复元素/对象
底层机制和源码分析:
- HashSet 底层是 HashMap
- 添加一个元素时,先得到hash值会转成索引值
- 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
- 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
- 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:
- HashSet底层是HashMap
- 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
- 每加入一个节点,size就会++,到达临界值就会扩容
- 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
- 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:
- LinkedHashset 是Hashset 的子类
- LinkedHashSet 底层是一个 LinkedHashMap,底层维护了一个 数组+双向链表
- 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
- LinkedHashSet 不允许添重复元素
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底层机制和源代码分析:
- LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致
- LinkedHashSet 底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类)
- LinkedHashSet 底层结构 (数组table+双向链表)
- 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$Entry
- 数组是 HashMap
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public class LinkedHashSetSource { public static void main(String[] args) { //分析一下LinkedHashSet的底层机制 Set set = new LinkedHashSet(); set.add(new String("AA")); set.add(456); set.add(456); set.add(new Customer("刘", 1001)); set.add(123); set.add("HSP"); System.out.println("set=" + set); //1. LinkedHashSet 加入顺序和取出元素/数据的顺序一致 //2. LinkedHashSet 底层维护的是一个LinkedHashMap(是HashMap的子类) //3. LinkedHashSet 底层结构 (数组table+双向链表) //4. 添加第一次时,直接将 数组table 扩容到 16 ,存放的结点类型是 LinkedHashMap$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:
- 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 - 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:
- Map与Collection井列存在,用于保存具有映射关系的数据
- 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
- Map 中的key 不允许重复,原因和HashSet 一样
- Map 中的value 可以重复
- 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
- 常用String类作为Map的key
- 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
- 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:
- 先取出 所有的Key , 通过Key 取出对应的Value
- 把所有的values取出
- 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:
- HashMap是Map 接口使用频率最高的实现类
- Hashap 是以 key-val 对的方式来存储数据(HashMap$Node类型)
- key 不能重复,但是值可以重复,允许使用null和null值
- 如果添加相同的key,则会覆盖原来的key-val ,等同于修改(key不会替换,val会替换)
- 与HashSet一样,不保证映射的顺序,因为底层是以hash表的方式来存储的(jdk8的hashMap 底层 数组+链表+红黑树)
- HashMap没有实现同步,因此是线程不安全的,方法没有做同步互斥的操作,没有synchronized
底层机制和源码剖析:
- 扩容机制和Hashset相同
- HashMap底层维护了Node类型的数组table,默认为null
- 当创建对象时,将加载因子(loadfactor)初始化为0.75
- 当添加key-val时,通过key的哈希值得到在table的索引。然后判断该索引处是否有元素,如果没有元素直接添加。如果该索引处有元素,继续判断该元素的key是否和准备加入的key相等,如果相等,则直接替换val:如果不相等需要判断是树结构还是链表结构,做出相应处理。如果添加时发现容量不够,则需要扩容
- 第1次添加,则需要扩容table容量为16,临界值(threshold)为12
- 以后再扩容,则需要扩容table容量为原来的2倍,临界值为原来的2倍,即24,依次类推
- 在Java8中,如果一条链表的元素个数超过 TREEIFY THRESHOLD(默认是8),并且
table的大小>=MIN TREEIFY CAPACITY(默认64),就会进行树化(红黑树)
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public class HashMapSource1 { public static void main(String[] args) { HashMap map = new HashMap(); map.put("java", 10);//ok map.put("php", 10);//ok map.put("java", 20);//替换value System.out.println("map=" + map);// /*老韩解读HashMap的源码+图解 1. 执行构造器 new HashMap() 初始化加载因子 loadfactor = 0.75 HashMap$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:
- 存放的元素是键值对:即K-V
- hashtable的键和值都不能为null, 否则会抛出NulPointerException
- hashTable 使用方法基本上和HashMap一样
- hashTable 是线程安全的(synchronized),hashmap 是线程不安全的
底层机制:
- 底层有数组 Hashtable$Entry[] 初始化大小为 11
- 临界值 threshold 8 = 11 * 0.75
- 扩容: 按照自己的扩容机制来进行即可
- 执行 方法 addEntry(hash, key, value, index); 添加K-V 封装到Entry
- 当 if (count >= threshold) 满足时,就进行扩容
- 按照 int newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1;的大小扩容
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