Java 集合框架
早在 Java 2
中之前,Java
就提供了特设类。比如:Dictionary, Vector, Stack, 和 Properties
这些类用来存储和操作对象组。
虽然这些类都非常有用,但是它们缺少一个核心的,统一的主题。由于这个原因,使用Vector
类的方式和使用 Properties
类的方式有着很大不同。
集合框架被设计成要满足以下几个目标。
- 该框架必须是高性能的。基本集合(动态数组,链表,树,哈希表)的实现也必须是高效的。
- 该框架允许不同类型的集合,以类似的方式工作,具有高度的互操作性。
- 对一个集合的扩展和适应必须是简单的。
为此,整个集合框架就围绕一组标准接口而设计。你可以直接使用这些接口的标准实现,诸如: LinkedList
, HashSet
, 和 TreeSet
等,除此之外你也可以通过这些接口实现自己的集合。
从上面的集合框架图可以看到,Java
集合框架主要包括两种类型的容器,一种是集合(Collection
),存储一个元素集合,另一种是图(Map
),存储键/值对映射。
Collection
接口又有 3 种子类型,List
、Set
和 Queue
,再下面是一些抽象类,最后是具体实现类,常用的有 ArrayList
、LinkedList
、HashSet
、LinkedHashSet
、HashMap
、LinkedHashMap
等等。
集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容:
- 接口: 是代表集合的抽象数据类型。例如
Collection
、List
、Set
、Map
等。之所以定义多个接口,是为了以不同的方式操作集合对象 - 实现(类): 是集合接口的具体实现。从本质上讲,它们是可重复使用的数据结构,例如:
ArrayList
、LinkedList
、HashSet
、HashMap
。 - 算法: 是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算,例如:搜索和排序。这些算法被称为多态,那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。
除了集合,该框架也定义了几个 Map
接口和类。Map
里存储的是键/值对。尽管Map
不是集合,但是它们完全整合在集合中。
集合框架体系如图所示
Java
集合框架提供了一套性能优良,使用方便的接口和类,java
集合框架位于java.util
包中, 所以当使用集合框架的时候需要进行导包。
集合接口
集合框架定义了一些接口。本节提供了每个接口的概述:
序号 | 接口描述 |
---|---|
1 | Collection 接口 |
- | Collection 是最基本的集合接口,一个 Collection 代表一组 Object,即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类,只提供继承于的子接口(如List和set)。 |
- | Collection 接口存储一组不唯一,无序的对象。 |
2 | List 接口 |
- | List接口是一个有序的 Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置,能够通过索引(元素在List中位置,类似于数组的下标)来访问List中的元素,第一个元素的索引为 0,而且允许有相同的元素。 |
- | List 接口存储一组不唯一,有序(插入顺序)的对象。 |
3 | Set |
- | Set 具有与 Collection 完全一样的接口,只是行为上不同,Set 不保存重复的元素。 |
- | Set 接口存储一组唯一,无序的对象。 |
4 | SortedSet |
- | 继承于Set保存有序的集合。 |
5 | Map |
- | Map 接口存储一组键值对象,提供key(键)到value(值)的映射。 |
6 | Map.Entry |
- | 描述在一个Map中的一个元素(键/值对)。是一个Map的内部类。 |
7 | SortedMap |
- | 继承于 Map,使 Key 保持在升序排列。 |
8 | Enumeration |
- | 这是一个传统的接口和定义的方法,通过它可以枚举(一次获得一个)对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代。 |
Set和List的区别
Set
接口实例存储的是无序的,不重复的数据。List
接口实例存储的是有序的,可以重复的元素。Set
检索效率低下,删除和插入效率高,插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。List
和数组类似,可以动态增长,根据实际存储的数据的长度自动增长List
的长度。查找元素效率高,插入删除效率低,因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。