黑马程序员--泛型、集合框架工具类：collections和Arrays

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泛型

泛型：jdk1.5版本以后出现的一个安全机制。表现格式：< >
好处：
1：将运行时期的问题ClassCastException问题转换成了编译失败，体现在编译时期，程序员就可以解决问题。
2：避免了强制转换的麻烦。
 
只要带有<>的类或者接口，都属于带有类型参数的类或者接口，在使用这些类或者接口时，必须给<>中传递一个具体的引用数据类型。
 
泛型技术：其实应用在编译时期，是给编译器使用的技术，到了运行时期，泛型就不存在了。
为什么? 因为泛型的擦除：也就是说，编辑器检查了泛型的类型正确后，在生成的类文件中是没有泛型的。
在运行时，如何知道获取的元素类型而不用强转呢？
泛型的补偿：因为存储的时候，类型已经确定了是同一个类型的元素，所以在运行时，只要获取到该元素的类型，在内部进行一次转换即可，所以使用者不用再做转换动作了。
 
什么时候用泛型类呢？
当类中的操作的引用数据类型不确定的时候，以前用的Object来进行扩展的，现在可以用泛型来表示。这样可以避免强转的麻烦，而且将运行问题转移到的编译时期。
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泛型在程序定义上的体现：
//泛型类：将泛型定义在类上。
class Tool<Q>
 {
private Q obj;
public  void setObject(Q obj)
 {
this.obj = obj;
}
public Q getObject() 
{
return obj;
}
}
//当方法操作的引用数据类型不确定的时候，可以将泛型定义在方法上。
public <W> void method(W w) 
{
System.out.println("method:"+w);
}
//静态方法上的泛型：静态方法无法访问类上定义的泛型。如果静态方法操作的引用数据类型不确定的时候，必须要将泛型定义在方法上。
public static <Q> void function(Q t) 
{
System.out.println("function:"+t);
}
//泛型接口.
interface Inter<T> 
{
void show(T t);
}
class InterImpl<R> implements Inter<R>
 {
public void show(R r) 
{
System.out.println("show:"+r);
}
}
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泛型中的通配符：可以解决当具体类型不确定的时候，这个通配符就是 ?  ；当操作类型时，不需要使用类型的具体功能时，只使用Object类中的功能。那么可以用 ? 通配符来表未知类型。
 
泛型限定：
上限：？extends E：可以接收E类型或者E的子类型对象。
下限：？super E：可以接收E类型或者E的父类型对象。
 
上限什么时候用：往集合中添加元素时，既可以添加E类型对象，又可以添加E的子类型对象。为什么？因为取的时候，E类型既可以接收E类对象，又可以接收E的子类型对象。
 
下限什么时候用：当从集合中获取元素进行操作的时候，可以用当前元素的类型接收，也可以用当前元素的父类型接收。
 
泛型的细节：
1）、泛型到底代表什么类型取决于调用者传入的类型，如果没传，默认是Object类型；
2）、使用带泛型的类创建对象时，等式两边指定的泛型必须一致；
原因：编译器检查对象调用方法时只看变量，然而程序运行期间调用方法时就要考虑对象具体类型了；
3）、等式两边可以在任意一边使用泛型，在另一边不使用(考虑向后兼容)；
ArrayList<String> al = new ArrayList<Object>();  //错
//要保证左右两边的泛型具体类型一致就可以了，这样不容易出错。
ArrayList<? extends Object> al = new ArrayList<String>();
al.add("aa");  //错
//因为集合具体对象中既可存储String，也可以存储Object的其他子类，所以添加具体的类型对象不合适，类型检查会出现安全问题。 ？extends Object 代表Object的子类型不确定，怎么能添加具体类型的对象呢？
public static void method(ArrayList<? extends Object> al) {
al.add("abc");  //错
//只能对al集合中的元素调用Object类中的方法，具体子类型的方法都不能用，因为子类型不确定。
}
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API--- java.lang.System: 属性和行为都是静态的。
long currentTimeMillis(); // 返回当前时间毫秒值
exit();  // 退出虚拟机
Properties getProperties() ;  // 获取当前系统的属性信息
 
Properties prop = System.getProperties(); //获取系统的属性信息，并将这些信息存储到Properties集合中。 
 
System.setProperty("myname","毕老师"); //给系统属性信息集添加具体的属性信息
//临时设置方式：运行jvm时，可以通过jvm的参数进行系统属性的临时设置，可以在java命令的后面加入 –D<name>=<value>  用法：java –Dmyname=小明 类名。
 
String name = System.getProperty("os.name");//获取指定属性的信息
 
//想要知道该系统是否是该软件所支持的系统中的一个。
Set<String> hs = new HashSet<String>();
hs.add("Windows XP");
hs.add("Windows 7");
if(hs.contains(name))
System.out.println("可以支持");
else
System.out.println("不支持");
集合框架工具类：collections和Arrays

Collections：它的出现给集合操作提供了更多的功能。这个类不需要创建对象，内部提供的都是静态方法。
静态方法：
Collections.sort(list);//list集合进行元素的自然顺序排序。
Collections.sort(list,new ComparatorByLen());//按指定的比较器方法排序。
class ComparatorByLen implements Comparator<String>{
public int compare(String s1,String s2){
int temp = s1.length()-s2.length();
return temp==0?s1.compareTo(s2):temp;
}
}
Collections.max(list); //返回list中字典顺序最大的元素。
int index = Collections.binarySearch(list,"zz");//二分查找，返回角标。
Collections.reverseOrder();//逆向反转排序。
Collections.shuffle(list);//随机对list中的元素进行位置的置换。
 
将非同步集合转成同步集合的方法：Collections中的  XXX synchronizedXXX(XXX);
List synchronizedList(list);
Map synchronizedMap(map);
原理：定义一个类，将集合所有的方法加同一把锁后返回。
 
Collection 和 Collections的区别：
Collections是个java.util下的类，是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化（将非同步的集合转换成同步的）等操作。
Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。
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Arrays：
用于操作数组对象的工具类，里面都是静态方法。
asList方法：将数组转换成list集合。
String[] arr = {"abc","kk","qq"};
List<String> list = Arrays.asList(arr);//将arr数组转成list集合。
将数组转换成集合，有什么好处呢？用aslist方法，将数组变成集合；
可以通过list集合中的方法来操作数组中的元素：isEmpty()、contains、indexOf、set； 
注意（局限性）：数组是固定长度，不可以使用集合对象增加或者删除等，会改变数组长度的功能方法。比如add、remove、clear。（会报不支持操作异常UnsupportedOperationException）；
如果数组中存储的引用数据类型，直接作为集合的元素可以直接用集合方法操作。
如果数组中存储的是基本数据类型，asList会将数组实体作为集合元素存在。
示例：
import java.util.*;
class ArraysDemo
{
public static void main(String[] args)
{
int[] arr = {2,4,5};
System.out.println(Arrays.toString(arr));//转换为字符串形式

String[] arr = {"abc","cc","kkkk"};//字符串数组

List<String> list = Arrays.asList(arr);
sop("contains:"+list.contains("cc"));//判断是否存在"cc"这个元素

Integer[] nums = {2,4,5};
List<Integer> li = Arrays.asList(nums);
sop("asList--Integer[]转集合:" + li);
}

//打印方法
public static void sop(Object obj)
{
System.out.println(obj);
}
} ----------------------------------------------------

集合变数组：用的是Collection接口中的方法：toArray();
如果给toArray传递的指定类型的数据长度小于了集合的size，那么toArray方法，会自定再创建一个该类型的数据，长度为集合的size。
如果传递的指定的类型的数组的长度大于了集合的size，那么toArray方法，就不会创建新数组，直接使用该数组即可，并将集合中的元素存储到数组中，其他为存储元素的位置默认值null。
所以，在传递指定类型数组时，最好的方式就是指定的长度和size相等的数组。
将集合变成数组后有什么好处？限定了对集合中的元素进行增删操作，只要获取这些元素即可。
示例：
import java.util.*;
class CollectionToArray
{
public static void main(String[] args)
{
ArrayList<String> al = new ArrayList<String>();

al.add("abc1");
al.add("abc2");
al.add("abc3");
//将集合变为String数组
String[] arr = al.toArray(new String[al.size()]);
//利用Arrays操作数组的方法
System.out.println(Arrays.toString(arr));
}
}

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扩展知识：增强for、可变参数（...）、静态导入、枚举



y> >可变参数（...）

foreach语句，foreach简化了迭代器。

格式：// 增强for循环括号里写两个参数，第一个是声明一个变量，第二个就是需要迭代的容器

for( 元素类型 变量名 : Collection集合 & 数组 ) {

…

}

高级for循环和传统for循环的区别：

高级for循环在使用时，必须要明确被遍历的目标。这个目标，可以是Collection集合或者数组，如果遍历Collection集合，在遍历过程中还需要对元素进行操作，比如删除，需要使用迭代器。

如果遍历数组，还需要对数组元素进行操作，建议用传统for循环因为可以定义角标通过角标操作元素。如果只为遍历获取，可以简化成高级for循环，它的出现为了简化书写。

 

高级for循环可以遍历map集合吗？不可以。但是可以将map转成set后再使用foreach语句。

 

1)、作用：对存储对象的容器进行迭代： 数组  collection   map

2)、增强for循环迭代数组：

String [] arr = {"a", "b", "c"};//数组的静态定义方式，只试用于数组首次定义的时候

for(String s : arr) {

System.out.println(s);

}

3)、单列集合 Collection：

List list = new ArrayList();

list.add("aaa");

// 增强for循环, 没有使用泛型的集合能不能使用增强for循环迭代？能

for(Object obj : list) {

String s = (String) obj;

System.out.println(s);

}

4)、双列集合 Map：

Map map = new HashMap();

map.put("a", "aaa");

// 传统方式：必须掌握这种方式

Set entrys = map.entrySet(); // 1.获得所有的键值对Entry对象

iter = entrys.iterator(); // 2.迭代出所有的entry

while(iter.hasNext()) {

Map.Entry entry = (Entry) iter.next();

String key = (String) entry.getKey(); // 分别获得key和value

String value = (String) entry.getValue();

System.out.println(key + "=" + value);

}

// 增强for循环迭代：原则上map集合是无法使用增强for循环来迭代的，因为增强for循环只能针对实现了Iterable接口的集合进行迭代；Iterable是jdk5中新定义的接口，就一个方法iterator方法，只有实现了Iterable接口的类，才能保证一定有iterator方法，java有这样的限定是因为增强for循环内部还是用迭代器实现的，而实际上，我们可以通过某种方式来使用增强for循环。

for(Object obj : map.entrySet()) {

Map.Entry entry = (Entry) obj;  // obj 依次表示Entry

System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());

}

5）、集合迭代注意问题：在迭代集合的过程中，不能对集合进行增删操作（会报并发访问异常）；可以用迭代器的方法进行操作（子类listIterator：有增删的方法）。

6)、增强for循环注意问题：在使用增强for循环时，不能对元素进行赋值；

int[] arr = {1,2,3};

for(int num : arr) {

num = 0; //不能改变数组的值

}

System.out.println(arr[1]); //2

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可变参数（...）：用到函数的参数上，当要操作的同一个类型元素个数不确定的时候，可是用这个方式，这个参数可以接受任意个数的同一类型的数据。

 

和以前接收数组不一样的是：

以前定义数组类型，需要先创建一个数组对象，再将这个数组对象作为参数传递给函数。现在，直接将数组中的元素作为参数传递即可。底层其实是将这些元素进行数组的封装，而这个封装动作，是在底层完成的，被隐藏了。所以简化了用户的书写，少了调用者定义数组的动作。

如果在参数列表中使用了可变参数，可变参数必须定义在参数列表结尾(也就是必须是最后一个参数，否则编译会失败。)。

如果要获取多个int数的和呢？可以使用将多个int数封装到数组中，直接对数组求和即可。

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静态导入：导入了类中的所有静态成员，简化静态成员的书写。

import static java.util.Collections.*;  //导入了Collections类中的所有静态成员

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枚举：关键字 enum

问题：对象的某个属性的值不能是任意的，必须为固定的一组取值其中的某一个；

解决办法：

1）、在setGrade方法中做判断，不符合格式要求就抛出异常；

2）、直接限定用户的选择，通过自定义类模拟枚举的方式来限定用户的输入，写一个Grade类，私有构造函数，对外提供5个静态的常量表示类的实例；

3)、jdk5中新定义了枚举类型，专门用于解决此类问题；

4)、枚举就是一个特殊的java类，可以定义属性、方法、构造函数、实现接口、继承类；

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自动拆装箱：java中数据类型分为两种 ： 基本数据类型   引用数据类型(对象)

在 java程序中所有的数据都需要当做对象来处理，针对8种基本数据类型提供了包装类，如下：

int --> Integer

byte --> Byte

short --> Short

long --> Long

char --> Character

double --> Double

float --> Float

boolean --> Boolean

 

jdk5以前基本数据类型和包装类之间需要互转：

基本---引用   Integer x = new Integer(x);

引用---基本   int num = x.intValue();

1)、Integer x = 1; x = x + 1;  经历了什么过程？装箱 à 拆箱 à 装箱；

2)、为了优化，虚拟机为包装类提供了缓冲池，Integer池的大小 -128~127 一个字节的大小；

3)、String池：Java为了优化字符串操作 提供了一个缓冲池；