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Java 核心知識專欄系列筆記，系統性學習可訪問個人覆盤筆記-技術博客 Java 核心知識
1. Iterable 接口是幹什麼用的？
Java 中的 Iterable 接口表示它的實現類是支持 for-each 循環，也就是可迭代的，只有這麼一個簡單的功能。這也就是能用 for (Object o : iterable) 的原因。
public interface Iterable<T> {
Iterator<T> iterator(); // 返回一個迭代器
}
迭代器主要源碼：
public interface Iterator<E> {
boolean hasNext(); // 判斷是否由下一個元素
E next(); // 返回下一個元素
default void remove() { // 移除當前元素
throw new UnsupportedOperationException("remove");
}
}
那麼它是怎麼實現 for-each 循環的呢？
通過一段字節碼我們分析。
/*
字節碼:
stack=1, locals=4, args_size=2
0: aload_1
1: invokeinterface #2, 1 // 調用 iterator 返回迭代器，InterfaceMethod java/lang/Iterable.iterator:()Ljava/util/Iterator;
6: astore_2 // 將 iterator 返回值存儲到局部變量表
7: aload_2 // 將 iterator 壓入棧中
8: invokeinterface #3, 1 // 調用 hasNext 方法 InterfaceMethod java/util/Iterator.hasNext:()Z
13: ifeq 26 // 如果返回 true ，否則調到字節碼 26 返回
16: aload_2 // 將 iterator 壓入棧中
17: invokeinterface #4, 1 // 調用 next 方法返回 object InterfaceMethod java/util/Iterator.next:()Ljava/lang/Object;
22: astore_3 // 將 object 存儲到局部變量
23: goto 7 // 繼續循環
26: return
LocalVariableTable:
Start Length Slot Name Signature
0 27 0 this Lio/gourd/java/core/collection/IterableExample;
0 27 1 iterable Ljava/lang/Iterable;
LocalVariableTypeTable:
Start Length Slot Name Signature
0 27 1 iterable Ljava/lang/Iterable<Ljava/lang/Object;>;
*/
public void forEach(Iterable<Object> iterable) {
for (Object o : iterable) {
// code ...
}
}
理解了爲什麼能用 for-each 後，那麼爲什麼有些集合還可以用 for 通過下標隨機訪問呢？具體分析可參考另一篇文章 Java for、foreach 循環底層實現原理，以及如何判斷集合支持 foreach 循環 ，此處不做重複。
2. 集合體系接口關係概覽
Iterable 接口與 Map 接口在 Java 體系中佔主要地位，基本上所有的數據結構都是基於這個兩個接口，一個是線性可迭代的一個是哈希表。
JDK 中的繼承 Iterable 的主要接口
通過上圖看出，Collection 接口作爲集合體系的父接口，Map 作爲哈希表體系的接口。
先看最主要的集合 Collection 源碼提供方法：
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
int size(); // 集合大小
boolean isEmpty(); // 是否爲空
boolean contains(Object o); // 是否包含某個元素
Iterator<E> iterator(); // 返回迭代器
Object[] toArray(); // 返回 Object 數組
<T> T[] toArray(T[] a); // 返回指定泛型的數組
boolean add(E e); // 添加一個元素，返回是否添加成功
boolean remove(Object o); // 移除一個元素，返回是否添加成功
boolean containsAll(Collection<?> c); // 是否包含另一個集合
boolean addAll(Collection<? extends E> c); // 將另一個集合添加到當前集合
boolean removeAll(Collection<?> c); // 移除當前集合的元素，返回集合是否被修改過
default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter); // 根據添加移除元素
boolean retainAll(Collection<?> c); // 僅保留存在於給定集合的元素，返回集合是否被修改過
void clear(); // 清空集合
}
2.1 Queue
特徵：先進先出，尾部添加頭部移除（尾進頭出）
-
Deque 雙端隊列，支持兩端插入和移除的隊列
-
BlockingQueue 阻塞隊列，容量是已知的，不像非阻塞隊列可以動態擴容。
-
BlockingDeque 在阻塞隊列基礎上擴展了雙端隊列的特性
-
TransferQueue 在阻塞隊列基礎擴展了生產者等待消費者消費的機制
2.2 List
特徵：有序的集合，可通過下標操作集合內的元素，支持隨機訪問。
2.3 Set
特徵：不包含重複元素的集合，不支持隨機訪問，大多數實現類底層使用了 Map<K,NULL> 結構實現。
-
SortedSet 有序的不重複集合
-
NavigableSet 再 SortedSet 基礎上擴展了導航相關的方法，比如可以返回此集合中小於或等於給定元素的最大元素
2.4 Map
特徵：哈希表，K-V 映射，K 是不重複的。
-
SortedMap 有序的哈希表
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ConcurrentMap 支持併發的哈希表
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NavigableMap 在 SortedMap 基礎上擴展了導航相關的方法
-
ConcurrentNavigableMap 在 NavigableMap 基礎上支持併發操作
後續章節我們逐一分析各接口的主要實現類，以及各個實現類的底層實現原理。
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