能够说出集合与数组的区别
说出Collection集合的常用功能
能够使用迭代器对集合进行取元素
能够说出集合的使用细节
能够使用集合存储自定义类型
能够使用foreach循环遍历集合
能够使用泛型定义集合对象
能够理解泛型上下限
能够阐述泛型通配符的作用

Collection集合

1. 概述

集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。

集合和数组既然都是容器，它们有什么区别呢？

区别

数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。
在开发中当对象较多的时候，使用集合进行存储。

2. 集合框架

JAVASE提供了满足各种需求的API(类和接口)，在使用这些API前，先了解其继承与接口操作架构，才能了解何时采用哪个类，以及类之间如何彼此合作，从而达到灵活应用。

集合按照其存储结构可以分为两大类，分别是单列集合java.util.Collection和双列集合java.util.Map。

3. Collection

Collection：单列集合类的根接口，用于存储一系列符合某种规则的元素，它有两个重要的子接口，分别是java.util.List和java.util.Set。

List

List的特点是元素有序、元素可重复。Set的特点是元素无序，而且不可重复。List接口的主要实现类有java.util.ArrayList和java.util.LinkedList

Set

Set接口的主要实现类有java.util.HashSet和java.util.TreeSet。

从上面的描述可以看出JDK中提供了丰富的集合类库，接下来通过一张图来描述整个集合类的继承体系。

其中，橙色框里填写的都是接口类型，而蓝色框里填写的都是具体的实现类。这几天将针对图中所列举的集合类进行逐一地讲解。

集合本身是一个工具，它存放在java.util包中。在Collection接口定义着单列集合框架中最最共性的内容。

4. 常用功能

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合（共性方法）。方法如下：【不只有这些方法，还有很多】

public boolean add(E e)：把给定的对象添加到当前集合中。
public void clear() :清空集合中所有的元素。
public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
public int size(): 返回集合中元素的个数。
public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

有关Collection中的方法可不止上面这些，其他方法可以自行查看API学习

方法演示

public boolean add(E e)：把给定的对象添加到当前集合中。

一般都返回true,所以可以不用接收。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.HashSet;

public class Demo01Collection {
    public static void main(String[] args) {
         //不允许存储相同的元素 只存储一次相同的值
        Collection<String> coll = new HashSet<>(); 
        System.out.println(coll);//重写了toString方法  []

        coll.add("李四");
        coll.add("李四");
        coll.add("赵六");
        coll.add("田七");
        System.out.println(coll);//[张三, 李四, 赵六, 田七]
    }
}

public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。【返回：true/false】

集合中存在该元素,删除元素,返回true

集合中不存在该元素,删除失败,返回false

		coll.remove("赵六"); // 返回true
		coll.remove("赵四"); // 返回false

public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。【返回：true/false】

     	coll.contains("李四");
		coll.contains("赵四");

public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。【返回：true/false】

		coll.isEmpty();

public int size()：返回集合中元素的个数。

        int size = coll.size();
        System.out.println("size:"+size);//size:3

public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

        Object[] arr = coll.toArray();
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            System.out.println(arr[i]);
        }

public void clear()：清空集合中所有的元素。【但是不删除集合,集合还存在】

        coll.clear();
        System.out.println(coll);//[]
        System.out.println(coll.isEmpty());//true

Iterator迭代器

1. 概述

在程序开发中，经常需要遍历集合中的所有元素。针对这种需求，JDK专门提供了一个接口java.util.Iterator。Iterator接口也是Java集合中的一员，但它与Collection、Map接口有所不同，Collection接口与Map接口主要用于存储元素，而Iterator主要用于迭代访问（即遍历）Collection中的元素，因此Iterator对象也被称为迭代器。想要遍历Collection集合，那么就要获取该集合迭代器完成迭代操作。

获取迭代器的方法

Iterator迭代器,是一个接口,我们无法直接使用,需要使用Iterator接口的实现类对象,获取实现类的方式比较特殊
Collection接口中有一个方法,叫iterator(),这个方法返回的就是迭代器的实现类对象

public Iterator iterator(): 获取集合对应的迭代器，用来遍历集合中的元素的。

实现原理

迭代即Collection集合元素的通用获取方式。在取元素之前先要判断集合中有没有元素，如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

2. Iterator接口的常用方法

public E next():返回迭代的下一个元素，取出集合中的下一个元素。
public boolean hasNext():如果仍有元素可以迭代，则返回 true。

3. 迭代器的使用步骤【重要】

使用集合中的方法iterator()获取迭代器的实现类对象,使用Iterator接口接收(多态)

Iterator it = coll.iterator();  // coll.iterator();获取一个迭代器(实现类对象)

使用Iterator接口中的方法hasNext判断还有没有下一个元素

boolean b = it.hasNext();

使用Iterator接口中的方法next取出集合中的下一个元素

Object o = it.next();

注意事项

Iterator<E>接口也是有泛型的,迭代器的泛型跟着集合走【集合是什么泛型,迭代器就是什么泛型】。

Collection<String> coll = new ArrayList<>();
// <String>
Iterator<String> it = coll.iterator();

在进行集合元素取出时，如果集合中已经没有元素了，还继续使用迭代器的next方法，将会发生：NoSuchElementException没有元素异常。

使用演示

如何使用Iterator迭代集合中元素

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

public class Demo01Iterator {

    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个字符串
        Collection<String> coll = new ArrayList<>();
        // 往集合中添加元素
        coll.add("aaa");
        coll.add("bbb");
        coll.add("ccc");

        //   	接口        接收    实现类对象
        Iterator<String> it = coll.iterator();  // 多态
    	// 方法1
        while (it.hasNext()) {
            String str = it.next();
            System.out.println(str);
        }
        System.out.println("========================");
        // 方法2
        for(Iterator<String> it2 = coll.iterator();it2.hasNext();){
            String e = it2.next();
            System.out.println(e);
        }
        // 没有元素,在取出元素会抛出：NoSuchElementException没有元素异常
    }
}

结果：

aaa
bbb
ccc
========================
aaa
bbb
ccc

4 迭代器的实现原理

Iterator遍历集合的整个过程

当遍历集合时，首先通过调用集合的iterator()方法获得迭代器对象
然后使用hashNext()方法判断集合中是否存在下一个元素
如果存在，则调用next()方法将元素取出，否则说明已到达了集合末尾，停止遍历元素。

过程图解

Iterator迭代器对象在遍历集合时，内部采用指针的方式来跟踪集合中的元素

在调用Iterator的next方法之前，迭代器的索引位于第一个元素之前，不指向任何元素
当第一次调用迭代器的next方法后，迭代器的索引会向后移动一位，指向第一个元素并将该元素返回
当再次调用next方法时，迭代器的索引会指向第二个元素并将该元素返回，依此类推
直到hasNext方法返回false，表示到达了集合的末尾，终止对元素的遍历。

接下来通过一个图例来演示Iterator对象迭代元素的过程：

迭代器的实现原理图

增强for 【JDK1.5】

增强for循环(也称for each循环)是JDK1.5以后出来的一个高级for循环，专门用来遍历数组和集合的。

它的内部原理其实是个Iterator迭代器，简化了迭代器的书写，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行增删操作。

所有的单列集合都可以使用增强for(ForEach)

Collection<E>extends Iterable<E>:

实现这个接口允许对象成为 “foreach” 语句的目标。

public interface Iterable<T>

格式

它用于遍历Collection和数组。通常只进行遍历元素，不要在遍历的过程中对集合元素进行增删操作。
新式for循环必须有被遍历的目标。目标只能是Collection或者是数组。新式for仅仅作为遍历操作出现

for(集合/数组的数据类型 变量名 : Collection集合名/数组名){ 
  	//写操作代码
   System.out.println(变量名);
}

1. 遍历数组

public class NBForDemo1 {
    public static void main(String[] args) {
		int[] arr = {3,5,6,87};
       	//使用增强for遍历数组
		for(int a : arr){ //a：变量名 arr：数组名称
			System.out.println(a);
		}
	}
}

结果：

2. 遍历集合

public class NBFor {
    public static void main(String[] args) {        
    	Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
    	coll.add("小S");
    	coll.add("大S");
    	coll.add("老S");
    	//使用增强for遍历
    	for(String s :coll){ //变量名s：接收集合里的元素
    		System.out.println(s);
    	}
	}
}

Collection接口 & Iterator迭代器 & 增强for循环

Collection集合

1. 概述

区别

2. 集合框架

3. Collection

List

Set

4. 常用功能

方法演示

Iterator迭代器

1. 概述

获取迭代器的方法

实现原理

2. Iterator接口的常用方法

3. 迭代器的使用步骤 【重要】

注意事项

使用演示

4 迭代器的实现原理

Iterator遍历集合的整个过程

过程图解

增强for 【JDK1.5】

格式

1. 遍历数组

2. 遍历集合

3. 迭代器的使用步骤【重要】