Java編程思想對象的容納實(shí)例詳解

Java提供了容納對象（或者對象的句柄）的多種方式，接下來我們具體看看都有哪些方式。

有兩方面的問題將數(shù)組與其他集合類型區(qū)分開來：效率和類型。對于Java來說，為保存和訪問一系列對象（實(shí)際是對象的句柄）數(shù)組，最有效的方法莫過于數(shù)組。數(shù)組實(shí)際代表一個簡單的線性序列，它使得元素的訪問速度非?？?，但我們卻要為這種速度付出代價：創(chuàng)建一個數(shù)組對象時，它的大小是固定的，而且不可在那個數(shù)組對象的“存在時間”內(nèi)發(fā)生改變?？蓜?chuàng)建特定大小的一個數(shù)組，然后假如用光了存儲空間，就再創(chuàng)建一個新數(shù)組，將所有句柄從舊數(shù)組移到新數(shù)組。這屬于“矢量”（Vector）類的行為。然而，由于為這種大小的靈活性要付出較大的代價，所以我們認(rèn)為矢量的效率并沒有數(shù)組高。

   在Java中，無論使用的是數(shù)組還是集合，都會進(jìn)行范圍檢查——若超過邊界，就會獲得一個RuntimeException（運(yùn)行期違例）錯誤。幾種常見的集合類：Vector（矢量）、Stack（堆棧）以及Hashtable（散列表）。這些類都涉及對對象的處理——好象它們沒有特定的類型。換言之，它們將其當(dāng)作Object類型處理（Object類型是Java中所有類的“根”類）。從某個角度看，這種處理方法是非常合理的：我們僅需構(gòu)建一個集合，然后任何Java對象都可以進(jìn)入那個集合（除基本數(shù)據(jù)類型外——可用Java的基本類型封裝類將其作為常數(shù)置入集合，或者將其封裝到自己的類內(nèi)，作為可以變化的值使用）。這再一次反映了數(shù)組優(yōu)于常規(guī)集合：創(chuàng)建一個數(shù)組時，可令其容納一種特定的類型。

  對象數(shù)組容納的是句柄，而基本數(shù)據(jù)類型數(shù)組容納的是具體的數(shù)值。

1、集合

   為容納一組對象，最適宜的選擇應(yīng)當(dāng)是數(shù)組。而且假如容納的是一系列基本數(shù)據(jù)類型，更是必須采用數(shù)組。當(dāng)我們編寫程序時，通常并不能確切地知道最終需要多少個對象。有些時候甚至想用更復(fù)雜的方式來保存對象。為解決這個問題，Java提供了四種類型的“集合類”：Vector（矢量）、BitSet（位集）、Stack（堆棧）以及Hashtable（散列表）。與擁有集合功能的其他語言相比，盡管這兒的數(shù)量顯得相當(dāng)少，但仍然能用它們解決數(shù)量驚人的實(shí)際問題。

這些集合類具有形形色色的特征。例如，Stack實(shí)現(xiàn)了一個LIFO（先入先出）序列，而Hashtable是一種“關(guān)聯(lián)數(shù)組”，允許我們將任何對象關(guān)聯(lián)起來。除此以外，所有Java集合類都能自動改變自身的大小。所以，我們在編程時可使用數(shù)量眾多的對象，同時不必?fù)?dān)心會將集合弄得有多大。

  1.1 缺點(diǎn)：類型未知

使用Java集合的“缺點(diǎn)”是在將對象置入一個集合時丟失了類型信息。之所以會發(fā)生這種情況，是由于當(dāng)初編寫集合時，那個集合的程序員根本不知道用戶到底想把什么類型置入集合。若指示某個集合只允許特定的類型，會妨礙它成為一個“常規(guī)用途”的工具，為用戶帶來麻煩。為解決這個問題，集合實(shí)際容納的是類型為Object的一些對象的句柄。這種類型當(dāng)然代表Java中的所有對象，因為它是所有類的根。當(dāng)然，也要注意這并不包括基本數(shù)據(jù)類型，因為它們并不是從“任何東西”繼承來的。這是一個很好的方案，只是不適用下述場合：

    (1) 將一個對象句柄置入集合時，由于類型信息會被拋棄，所以任何類型的對象都可進(jìn)入我們的集合——即便特別指示它只能容納特定類型的對象。舉個例子來說，雖然指示它只能容納貓，但事實(shí)上任何人都可以把一條狗扔進(jìn)來。

    (2) 由于類型信息不復(fù)存在，所以集合能肯定的唯一事情就是自己容納的是指向一個對象的句柄。正式使用它之前，必須對其進(jìn)行造型，使其具有正確的類型。

2、Stack

Stack有時也可以稱為“后入先出”（LIFO）集合。換言之，我們在堆棧里最后“壓入”的東西將是以后第一個“彈出”的。和其他所有Java集合一樣，我們壓入和彈出的都是“對象”，所以必須對自己彈出的東西進(jìn)行“造型”。
一種很少見的做法是拒絕使用Vector作為一個Stack的基本構(gòu)成元素，而是從Vector里“繼承”一個Stack。這樣一來，它就擁有了一個Vector的所有特征及行為，另外加上一些額外的Stack行為。很難判斷出設(shè)計者到底是明確想這樣做，還是屬于一種固有的設(shè)計。

下面是一個簡單的堆棧示例，它能讀入數(shù)組的每一行，同時將其作為字串壓入堆棧。

import java.util.*;
public class Stacks {
 static String[] months = { 
  "January", "February", "March", "April",
  "May", "June", "July", "August", "September",
  "October", "November", "December" };
 public static void main(String[] args) {
  Stack stk = new Stack();
  for(int i = 0; i < months.length; i++)
   stk.push(months[i] + " ");
  System.out.println("stk = " + stk);
  // Treating a stack as a Vector:
  stk.addElement("The last line");
  System.out.println(
   "element 5 = " + stk.elementAt(5));
  System.out.println("popping elements:");
  while(!stk.empty())
   System.out.println(stk.pop());
 }
}

months數(shù)組的每一行都通過push()繼承進(jìn)入堆棧，稍后用pop()從堆棧的頂部將其取出。要聲明的一點(diǎn)是，Vector操作亦可針對Stack對象進(jìn)行。這可能是由繼承的特質(zhì)決定的——Stack“屬于”一種Vector。因此，能對Vector進(jìn)行的操作亦可針對Stack進(jìn)行，例如elementAt()方法。

3、Hashtable

 Vector允許我們用一個數(shù)字從一系列對象中作出選擇，所以它實(shí)際是將數(shù)字同對象關(guān)聯(lián)起來了。但假如我們想根據(jù)其他標(biāo)準(zhǔn)選擇一系列對象呢？堆棧就是這樣的一個例子：它的選擇標(biāo)準(zhǔn)是“最后壓入堆棧的東西”。這種“從一系列對象中選擇”的概念亦可叫作一個“映射”、“字典”或者“關(guān)聯(lián)數(shù)組”。從概念上講，它看起來象一個Vector，但卻不是通過數(shù)字來查找對象，而是用另一個對象來查找它們！這通常都屬于一個程序中的重要進(jìn)程。

在Java中，這個概念具體反映到抽象類Dictionary身上。該類的接口是非常直觀的size()告訴我們其中包含了多少元素；isEmpty()判斷是否包含了元素（是則為true）；put(Object key, Object value)添加一個值（我們希望的東西），并將其同一個鍵關(guān)聯(lián)起來（想用于搜索它的東西）；get(Object key)獲得與某個鍵對應(yīng)的值；而remove(Object Key)用于從列表中刪除“鍵－值”對。還可以使用枚舉技術(shù)：keys()產(chǎn)生對鍵的一個枚舉（Enumeration）；而elements()產(chǎn)生對所有值的一個枚舉。這便是一個Dictionary（字典）的全部。

Dictionary的實(shí)現(xiàn)過程并不麻煩。下面列出一種簡單的方法，它使用了兩個Vector，一個用于容納鍵，另一個用來容納值：

import java.util.*;
public class AssocArray extends Dictionary {
 private Vector keys = new Vector();
 private Vector values = new Vector();
 public int size() { return keys.size(); }
 public boolean isEmpty() {
  return keys.isEmpty();
 }
 public Object put(Object key, Object value) {
  keys.addElement(key);
  values.addElement(value);
  return key;
 }
 public Object get(Object key) {
  int index = keys.indexOf(key);
  // indexOf() Returns -1 if key not found:
  if(index == -1) return null;
  return values.elementAt(index);
 }
 public Object remove(Object key) {
  int index = keys.indexOf(key);
  if(index == -1) return null;
  keys.removeElementAt(index);
  Object returnval = values.elementAt(index);
  values.removeElementAt(index);
  return returnval;
 }
 public Enumeration keys() {
  return keys.elements();
 }
 public Enumeration elements() {
  return values.elements();
 }
 // Test it:
 public static void main(String[] args) {
  AssocArray aa = new AssocArray();
  for(char c = 'a'; c <= 'z'; c++)
   aa.put(String.valueOf(c),
       String.valueOf(c)
       .toUpperCase());
  char[] ca = { 'a', 'e', 'i', 'o', 'u' };
  for(int i = 0; i < ca.length; i++)
   System.out.println("Uppercase: " +
       aa.get(String.valueOf(ca[i])));
 }
}

在對AssocArray的定義中，我們注意到的第一個問題是它“擴(kuò)展”了字典。這意味著AssocArray屬于Dictionary的一種類型，所以可對其發(fā)出與Dictionary一樣的請求。如果想生成自己的Dictionary，而且就在這里進(jìn)行，那么要做的全部事情只是填充位于Dictionary內(nèi)的所有方法（而且必須覆蓋所有方法，因為它們——除構(gòu)建器外——都是抽象的）。

Vector key和value通過一個標(biāo)準(zhǔn)索引編號鏈接起來。也就是說，如果用“roof”的一個鍵以及“blue”的一個值調(diào)用put()——假定我們準(zhǔn)備將一個房子的各部分與它們的油漆顏色關(guān)聯(lián)起來，而且AssocArray里已有100個元素，那么“roof”就會有101個鍵元素，而“blue”有101個值元素。而且要注意一下get()，假如我們作為鍵傳遞“roof”，它就會產(chǎn)生與keys.index.Of()的索引編號，然后用那個索引編號生成相關(guān)的值矢量內(nèi)的值。

main()中進(jìn)行的測試是非常簡單的；它只是將小寫字符轉(zhuǎn)換成大寫字符，這顯然可用更有效的方式進(jìn)行。但它向我們揭示出了AssocArray的強(qiáng)大功能。

標(biāo)準(zhǔn)Java庫只包含Dictionary的一個變種，名為Hashtable（散列表，注釋③）。Java的散列表具有與AssocArray相同的接口（因為兩者都是從Dictionary繼承來的）。但有一個方面卻反映出了差別：執(zhí)行效率。若仔細(xì)想想必須為一個get()做的事情，就會發(fā)現(xiàn)在一個Vector里搜索鍵的速度要慢得多。但此時用散列表卻可以加快不少速度。不必用冗長的線性搜索技術(shù)來查找一個鍵，而是用一個特殊的值，名為“散列碼”。散列碼可以獲取對象中的信息，然后將其轉(zhuǎn)換成那個對象“相對唯一”的整數(shù)（int）。所有對象都有一個散列碼，而hashCode()是根類Object的一個方法。Hashtable獲取對象的hashCode()，然后用它快速查找鍵。這樣可使性能得到大幅度提升（④）。散列表的具體工作原理已超出了本書的范圍（⑤）——大家只需要知道散列表是一種快速的“字典”（Dictionary）即可，而字典是一種非常有用的工具。

③：如計劃使用RMI（在第15章詳述），應(yīng)注意將遠(yuǎn)程對象置入散列表時會遇到一個問題（參閱《Core Java》，作者Conrell和Horstmann，Prentice-Hall 1997年出版）

④：如這種速度的提升仍然不能滿足你對性能的要求，甚至可以編寫自己的散列表例程，從而進(jìn)一步加快表格的檢索過程。這樣做可避免在與Object之間進(jìn)行造型的時間延誤，也可以避開由Java類庫散列表例程內(nèi)建的同步過程。

⑤：我的知道的最佳參考讀物是《Practical Algorithms for Programmers》，作者為Andrew Binstock和John Rex，Addison-Wesley 1995年出版。

作為應(yīng)用散列表的一個例子，可考慮用一個程序來檢驗Java的Math.random()方法的隨機(jī)性到底如何。在理想情況下，它應(yīng)該產(chǎn)生一系列完美的隨機(jī)分布數(shù)字。但為了驗證這一點(diǎn)，我們需要生成數(shù)量眾多的隨機(jī)數(shù)字，然后計算落在不同范圍內(nèi)的數(shù)字多少。散列表可以極大簡化這一工作，因為它能將對象同對象關(guān)聯(lián)起來（此時是將Math.random()生成的值同那些值出現(xiàn)的次數(shù)關(guān)聯(lián)起來）。如下所示：

//: Statistics.java
// Simple demonstration of Hashtable
import java.util.*;

class Counter { 
 int i = 1; 
 public String toString() { 
  return Integer.toString(i); 
 }
}
class Statistics {
 public static void main(String[] args) {
  Hashtable ht = new Hashtable();
  for(int i = 0; i < 10000; i++) {
   // Produce a number between 0 and 20:
   Integer r = 
    new Integer((int)(Math.random() * 20));
   if(ht.containsKey(r))
    ((Counter)ht.get(r)).i++;
   else
    ht.put(r, new Counter());
  }
  System.out.println(ht);
 }
}

在main()中，每次產(chǎn)生一個隨機(jī)數(shù)字，它都會封裝到一個Integer對象里，使句柄能夠隨同散列表一起使用（不可對一個集合使用基本數(shù)據(jù)類型，只能使用對象句柄）。containKey()方法檢查這個鍵是否已經(jīng)在集合里（也就是說，那個數(shù)字以前發(fā)現(xiàn)過嗎？）若已在集合里，則get()方法獲得那個鍵關(guān)聯(lián)的值，此時是一個Counter（計數(shù)器）對象。計數(shù)器內(nèi)的值i隨后會增加1，表明這個特定的隨機(jī)數(shù)字又出現(xiàn)了一次。

假如鍵以前尚未發(fā)現(xiàn)過，那么方法put()仍然會在散列表內(nèi)置入一個新的“鍵－值”對。在創(chuàng)建之初，Counter會自己的變量i自動初始化為1，它標(biāo)志著該隨機(jī)數(shù)字的第一次出現(xiàn)。

為顯示散列表，只需把它簡單地打印出來即可。Hashtable toString()方法能遍歷所有鍵－值對，并為每一對都調(diào)用toString()。Integer toString()是事先定義好的，可看到計數(shù)器使用的toString。一次運(yùn)行的結(jié)果（添加了一些換行）如下：

{19=526, 18=533, 17=460, 16=513, 15=521, 14=495,
 13=512, 12=483, 11=488, 10=487, 9=514, 8=523,
 7=497, 6=487, 5=480, 4=489, 3=509, 2=503, 1=475,
 0=505}

大家或許會對Counter類是否必要感到疑惑，它看起來似乎根本沒有封裝類Integer的功能。為什么不用int或Integer呢？事實(shí)上，由于所有集合能容納的僅有對象句柄，所以根本不可以使用整數(shù)。學(xué)過集合后，封裝類的概念對大家來說就可能更容易理解了，因為不可以將任何基本數(shù)據(jù)類型置入集合里。然而，我們對Java封裝器能做的唯一事情就是將其初始化成一個特定的值，然后讀取那個值。也就是說，一旦封裝器對象已經(jīng)創(chuàng)建，就沒有辦法改變一個值。這使得Integer封裝器對解決我們的問題毫無意義，所以不得不創(chuàng)建一個新類，用它來滿足自己的要求。

 3.1 創(chuàng)建“關(guān)鍵”類

在前面的例子里，我們用一個標(biāo)準(zhǔn)庫的類（Integer）作為Hashtable的一個鍵使用。作為一個鍵，它能很好地工作，因為它已經(jīng)具備正確運(yùn)行的所有條件。但在使用散列表的時候，一旦我們創(chuàng)建自己的類作為鍵使用，就會遇到一個很常見的問題。例如，假設(shè)一套天氣預(yù)報系統(tǒng)將Groundhog（土拔鼠）對象匹配成Prediction（預(yù)報）。這看起來非常直觀：我們創(chuàng)建兩個類，然后將Groundhog作為鍵使用，而將Prediction作為值使用。如下所示：

//: SpringDetector.java
// Looks plausible, but doesn't work right.
import java.util.*;
class Groundhog {
 int ghNumber;
 Groundhog(int n) { ghNumber = n; }
}
class Prediction {
 boolean shadow = Math.random() > 0.5;
 public String toString() {
  if(shadow)
   return "Six more weeks of Winter!";
  else
   return "Early Spring!";
 }
}
public class SpringDetector {
 public static void main(String[] args) {
  Hashtable ht = new Hashtable();
  for(int i = 0; i < 10; i++)
   ht.put(new Groundhog(i), new Prediction());
  System.out.println("ht = " + ht + "\n");
  System.out.println(
   "Looking up prediction for groundhog #3:");
  Groundhog gh = new Groundhog(3);
  if(ht.containsKey(gh))
   System.out.println((Prediction)ht.get(gh));
 }
}

每個Groundhog都具有一個標(biāo)識號碼，所以赤了在散列表中查找一個Prediction，只需指示它“告訴我與Groundhog號碼3相關(guān)的Prediction”。Prediction類包含了一個布爾值，用Math.random()進(jìn)行初始化，以及一個toString()為我們解釋結(jié)果。在main()中，用Groundhog以及與它們相關(guān)的Prediction填充一個散列表。散列表被打印出來，以便我們看到它們確實(shí)已被填充。隨后，用標(biāo)識號碼為3的一個Groundhog查找與Groundhog #3對應(yīng)的預(yù)報。

看起來似乎非常簡單，但實(shí)際是不可行的。問題在于Groundhog是從通用的Object根類繼承的（若當(dāng)初未指定基礎(chǔ)類，則所有類最終都是從Object繼承的）。事實(shí)上是用Object的hashCode()方法生成每個對象的散列碼，而且默認(rèn)情況下只使用它的對象的地址。所以，Groundhog(3)的第一個實(shí)例并不會產(chǎn)生與Groundhog(3)第二個實(shí)例相等的散列碼，而我們用第二個實(shí)例進(jìn)行檢索。

大家或許認(rèn)為此時要做的全部事情就是正確地覆蓋hashCode()。但這樣做依然行不能，除非再做另一件事情：覆蓋也屬于Object一部分的equals()。當(dāng)散列表試圖判斷我們的鍵是否等于表內(nèi)的某個鍵時，就會用到這個方法。同樣地，默認(rèn)的Object.equals()只是簡單地比較對象地址，所以一個Groundhog(3)并不等于另一個Groundhog(3)。

因此，為了在散列表中將自己的類作為鍵使用，必須同時覆蓋hashCode()和equals()，就象下面展示的那樣：

//: SpringDetector2.java
// If you create a class that's used as a key in
// a Hashtable, you must override hashCode()
// and equals().
import java.util.*;
class Groundhog2 {
 int ghNumber;
 Groundhog2(int n) { ghNumber = n; }
 public int hashCode() { return ghNumber; }
 public boolean equals(Object o) {
  return (o instanceof Groundhog2)
   && (ghNumber == ((Groundhog2)o).ghNumber);
 }
}
public class SpringDetector2 {
 public static void main(String[] args) {
  Hashtable ht = new Hashtable();
  for(int i = 0; i < 10; i++)
   ht.put(new Groundhog2(i),new Prediction());
  System.out.println("ht = " + ht + "\n");
  System.out.println(
   "Looking up prediction for groundhog #3:");
  Groundhog2 gh = new Groundhog2(3);
  if(ht.containsKey(gh))
   System.out.println((Prediction)ht.get(gh));
 }
}

注意這段代碼使用了來自前一個例子的Prediction，所以SpringDetector.java必須首先編譯，否則就會在試圖編譯SpringDetector2.java時得到一個編譯期錯誤。

Groundhog2.hashCode()將土拔鼠號碼作為一個標(biāo)識符返回（在這個例子中，程序員需要保證沒有兩個土拔鼠用同樣的ID號碼并存）。為了返回一個獨(dú)一無二的標(biāo)識符，并不需要hashCode()，equals()方法必須能夠嚴(yán)格判斷兩個對象是否相等。
equals()方法要進(jìn)行兩種檢查：檢查對象是否為null；若不為null，則繼續(xù)檢查是否為Groundhog2的一個實(shí)例（要用到instanceof關(guān)鍵字）。即使為了繼續(xù)執(zhí)行equals()，它也應(yīng)該是一個Groundhog2。正如大家看到的那樣，這種比較建立在實(shí)際ghNumber的基礎(chǔ)上。這一次一旦我們運(yùn)行程序，就會看到它終于產(chǎn)生了正確的輸出（許多Java庫的類都覆蓋了hashcode()和equals()方法，以便與自己提供的內(nèi)容適應(yīng)）。
 

  3.2 屬性：Hashtable的一種類型

  在第一個例子中，我們使用了一個名為Properties（屬性）的Hashtable類型。在那個例子中，下述程序行：

Properties p = System.getProperties();
p.list(System.out);

調(diào)用了一個名為getProperties()的static方法，用于獲得一個特殊的Properties對象，對系統(tǒng)的某些特征進(jìn)行描述。list()屬于Properties的一個方法，可將內(nèi)容發(fā)給我們選擇的任何流式輸出。也有一個save()方法，可用它將屬性列表寫入一個文件，以便日后用load()方法讀取。

盡管Properties類是從Hashtable繼承的，但它也包含了一個散列表，用于容納“默認(rèn)”屬性的列表。所以假如沒有在主列表里找到一個屬性，就會自動搜索默認(rèn)屬性。

Properties類亦可在我們的程序中使用（第17章的ClassScanner.java便是一例）。在Java庫的用戶文檔中，往往可以找到更多、更詳細(xì)的說明。

4、 再論枚舉器

我們現(xiàn)在可以開始演示Enumeration（枚舉）的真正威力：將穿越一個序列的操作與那個序列的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)分隔開。在下面的例子里，PrintData類用一個Enumeration在一個序列中移動，并為每個對象都調(diào)用toString()方法。此時創(chuàng)建了兩個不同類型的集合：一個Vector和一個Hashtable。并且在它們里面分別填充Mouse和Hamster對象（本章早些時候已定義了這些類；注意必須先編譯HamsterMaze.java和WorksAnyway.java，否則下面的程序不能編譯）。由于Enumeration隱藏了基層集合的結(jié)構(gòu)，所以PrintData不知道或者不關(guān)心Enumeration來自于什么類型的集合：

//: Enumerators2.java
// Revisiting Enumerations
import java.util.*;
class PrintData {
 static void print(Enumeration e) {
  while(e.hasMoreElements())
   System.out.println(
    e.nextElement().toString());
 }
}
class Enumerators2 {
 public static void main(String[] args) {
  Vector v = new Vector();
  for(int i = 0; i < 5; i++)
   v.addElement(new Mouse(i));
  Hashtable h = new Hashtable();
  for(int i = 0; i < 5; i++)
   h.put(new Integer(i), new Hamster(i));
  System.out.println("Vector");
  PrintData.print(v.elements());
  System.out.println("Hashtable");
  PrintData.print(h.elements());
 }
}

注意PrintData.print()利用了這些集合中的對象屬于Object類這一事實(shí)，所以它調(diào)用了toString()。但在解決自己的實(shí)際問題時，經(jīng)常都要保證自己的Enumeration穿越某種特定類型的集合。例如，可能要求集合中的所有元素都是一個Shape（幾何形狀），并含有draw()方法。若出現(xiàn)這種情況，必須從Enumeration.nextElement()返回的Object進(jìn)行下溯造型，以便產(chǎn)生一個Shape。

5、新集合

  新的集合庫考慮到了“容納自己對象”的問題，并將其分割成兩個明確的概念：

(1) 集合（Collection）：一組單獨(dú)的元素，通常應(yīng)用了某種規(guī)則。在這里，一個List（列表）必須按特定的順序容納元素，而一個Set（集）不可包含任何重復(fù)的元素。相反，“包”（Bag）的概念未在新的集合庫中實(shí)現(xiàn)，因為“列表”已提供了類似的功能。

(2) 映射（Map）：一系列“鍵－值”對（這已在散列表身上得到了充分的體現(xiàn)）。從表面看，這似乎應(yīng)該成為一個“鍵－值”對的“集合”，但假若試圖按那種方式實(shí)現(xiàn)它，就會發(fā)現(xiàn)實(shí)現(xiàn)過程相當(dāng)笨拙。這進(jìn)一步證明了應(yīng)該分離成單獨(dú)的概念。另一方面，可以方便地查看Map的某個部分。只需創(chuàng)建一個集合，然后用它表示那一部分即可。這樣一來，Map就可以返回自己鍵的一個Set、一個包含自己值的List或者包含自己“鍵－值”對的一個List。和數(shù)組相似，Map可方便擴(kuò)充到多個“維”，毋需涉及任何新概念。只需簡單地在一個Map里包含其他Map（后者又可以包含更多的Map，以此類推）。

在通讀了本章以后，相信大家會真正理解它實(shí)際只有三個集合組件：Map，List和Set。而且每個組件實(shí)際只有兩、三種實(shí)現(xiàn)方式（注釋⑥），而且通常都只有一種特別好的方式。只要看出了這一點(diǎn)，集合就不會再令人生畏。

6、使用Collections

  boolean add(Object) ＊保證集合內(nèi)包含了自變量。如果它沒有添加自變量，就返回false（假）

boolean addAll(Collection) ＊添加自變量內(nèi)的所有元素。如果沒有添加元素，則返回true（真）

void clear() ＊刪除集合內(nèi)的所有元素

boolean contains(Object) 若集合包含自變量，就返回“真”

boolean containsAll(Collection) 若集合包含了自變量內(nèi)的所有元素，就返回“真”

boolean isEmpty() 若集合內(nèi)沒有元素，就返回“真”
Iterator iterator() 返回一個反復(fù)器，以用它遍歷集合的各元素

boolean remove(Object) ＊如自變量在集合里，就刪除那個元素的一個實(shí)例。如果已進(jìn)行了刪除，就返回“真”

boolean removeAll(Collection) ＊刪除自變量里的所有元素。如果已進(jìn)行了任何刪除，就返回“真”

boolean retainAll(Collection) ＊只保留包含在一個自變量里的元素（一個理論的“交集”）。如果已進(jìn)行了任何改變，就返回“真”int size() 返回集合內(nèi)的元素數(shù)量

Object[] toArray() 返回包含了集合內(nèi)所有元素的一個數(shù)組

7、使用Lists

  List（接口） 順序是List最重要的特性；它可保證元素按照規(guī)定的順序排列。List為Collection添加了大量方法，以便我們在List中部插入和刪除元素（只推薦對LinkedList這樣做）。List也會生成一個ListIterator（列表反復(fù)器），利用它可在一個列表里朝兩個方向遍歷，同時插入和刪除位于列表中部的元素（同樣地，只建議對LinkedList這樣做）

ArrayList＊ 由一個數(shù)組后推得到的List。作為一個常規(guī)用途的對象容器使用，用于替換原先的Vector。允許我們快速訪問元素，但在從列表中部插入和刪除元素時，速度卻嫌稍慢。一般只應(yīng)該用ListIterator對一個ArrayList進(jìn)行向前和向后遍歷，不要用它刪除和插入元素；與LinkedList相比，它的效率要低許多

LinkedList 提供優(yōu)化的順序訪問性能，同時可以高效率地在列表中部進(jìn)行插入和刪除操作。但在進(jìn)行隨機(jī)訪問時，速度卻相當(dāng)慢，此時應(yīng)換用ArrayList。也提供了addFirst()，addLast()，getFirst()，getLast()，removeFirst()以及removeLast()（未在任何接口或基礎(chǔ)類中定義），以便將其作為一個規(guī)格、隊列以及一個雙向隊列使用

8、使用Sets

  Set（接口） 添加到Set的每個元素都必須是獨(dú)一無二的；否則Set就不會添加重復(fù)的元素。添加到Set里的對象必須定義equals()，從而建立對象的唯一性。Set擁有與Collection完全相同的接口。一個Set不能保證自己可按任何特定的順序維持自己的元素

HashSet＊ 用于除非常小的以外的所有Set。對象也必須定義hashCode()

ArraySet 由一個數(shù)組后推得到的Set。面向非常小的Set設(shè)計，特別是那些需要頻繁創(chuàng)建和刪除的。對于小Set，與HashSet相比，ArraySet創(chuàng)建和反復(fù)所需付出的代價都要小得多。但隨著Set的增大，它的性能也會大打折扣。不需要HashCode()
TreeSet 由一個“紅黑樹”后推得到的順序Set。這樣一來，我們就可以從一個Set里提到一個順序集合

9、 使用Maps

  Map（接口） 維持“鍵－值”對應(yīng)關(guān)系（對），以便通過一個鍵查找相應(yīng)的值

HashMap＊ 基于一個散列表實(shí)現(xiàn)（用它代替Hashtable）。針對“鍵－值”對的插入和檢索，這種形式具有最穩(wěn)定的性能?？赏ㄟ^構(gòu)建器對這一性能進(jìn)行調(diào)整，以便設(shè)置散列表的“能力”和“裝載因子”

ArrayMap 由一個ArrayList后推得到的Map。對反復(fù)的順序提供了精確的控制。面向非常小的Map設(shè)計，特別是那些需要經(jīng)常創(chuàng)建和刪除的。對于非常小的Map，創(chuàng)建和反復(fù)所付出的代價要比HashMap低得多。但在Map變大以后，性能也會相應(yīng)地大幅度降低

TreeMap 在一個“紅－黑”樹的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)。查看鍵或者“鍵－值”對時，它們會按固定的順序排列（取決于Comparable或Comparator，稍后即會講到）。TreeMap最大的好處就是我們得到的是已排好序的結(jié)果。TreeMap是含有subMap()方法的唯一一種Map，利用它可以返回樹的一部分

總結(jié)

以上就是本文關(guān)于Java編程思想對象的容納實(shí)例詳解的全部內(nèi)容，希望能對大家有所幫助，也希望大家對本站多多支持！