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知識補充

foreach

每日一考和複習

每日一考

什麼是枚舉類？枚舉類的對象聲明的修飾符都有哪些？

1.類中的對象的個數是確定的，有限個
2.private static final

什麼是元註解？說說Retention和Target元註解的作用

1.對現有的註解進行解釋說明的註解
2.Retention：指明所修飾的註解的生命週期
  Target：的作用是限定註解可作用的元素

比較throw 和 throws 的異同

1.throw生成一個異常對象，並拋出。使用在方法內部，自動拋出異常對象
2.throws處理異常的方式，使用在方法聲明處的末尾

談談你對同步代碼塊中同步監視器和共享數據的理解及各自要求。

1.同步監視器：俗稱鎖，任何一個類的對象都可以充當鎖，所有線程必須共用同一個鎖
2.共享數據：需要使用同步機制將操作共享數據的代碼包起來。不能包多了，也不能包少了。

複習
day22的學習內容

集合

Java集合框架概述

集合、數組都是對多個數據進行存儲操作的結構，簡稱Java容器。
說明：此時的存儲，主要指的是內存層面的存儲，不涉及到持久化的存儲（.txt，.jpg，.avi，數據庫等）
數組在存儲多個數據方面的特點：
一旦初始化以後，其長度就確定了
數組一旦定義好，其元素的類型也就確定了。我們也就只能操作指定類型的數據了
數組在存儲多個數據方面的缺點：
①一旦初始化以後，其長度就不可修改。
②數組中提供的方法非常有限，對於添加、刪除、插入數據等操作，非常不便，同時效率不高
③獲取數組中實際元素的個數的需求，數組沒有現成的屬性或方法可用
④數組存儲數據的特點：有序、可重複。對於無序、不可重複的需求，不能滿足

集合框架

//常用的接口和實現類
|----Collection接口：單列集合，用來存儲一個一個的對象
    |----List接口：存儲有序的、可重複的數據   
        |----ArrayList、LinkedList、Vector
    |----Set接口：存儲無序的、不可重複的數據
        |----HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

|----Map接口：雙列集合，用來存儲一對(key - value)一對的數據
    |----HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties

Collection接口方法

添加
add(Object obj)
addAll(Collection coll)

Collection coll = new ArrayList();

//add(Object e):將元素e添加到集合coll中
coll.add("AA");
coll.add("BB");
coll.add(123);//自動裝箱
coll.add(new Date());

//addAll(Collection coll1):將coll1集合中的元素添加到當前的集合中
Collection coll1 = new ArrayList();
coll1.add(456);
coll1.add("CC");
coll.addAll(coll1);

獲取有效元素的個數
size()

System.out.println(coll.size());

清空集合
void clear()

coll.clear();

是否是空集合
boolean isEmpty()

System.out.println(coll.isEmpty());

是否包含某個元素
boolean contains(Object obj)：是通過元素的equals方法來判斷是否是同一個對象
boolean containsAll(Collection c)：也是調用元素的equals方法來比較的。拿兩個集合的元素挨個比較

//contains(Object obj)
boolean contains = coll.contains(123);
System.out.println(contains);
System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));

//containsAll(Collection coll1)
Collection coll1 = Arrays.asList(123, 4567);
System.out.println(coll.containsAll(coll1));

刪除
boolean remove(Object obj) ：通過元素的equals方法判斷是否是要刪除的那個元素。只會刪除找到的第一個元素
boolean removeAll(Collection coll)：取當前集合的差集

coll.remove(new Person("Jerry", 20));
System.out.println(coll);

Collection coll1 = Arrays.asList(123, 456);
coll.removeAll(coll1);
System.out.println(coll);

取兩個集合的交集
boolean retainAll(Collection c)：把交集的結果存在當前集合中，不影響c

Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
coll.retainAll(coll1);
System.out.println(coll);

集合是否相等(有序)
boolean equals(Object obj)

Collection coll1 = new ArrayList();
coll1.add(456);
coll1.add(123);
coll1.add(new Person("Jerry", 20));
coll1.add(new String("Tom"));
coll1.add(false);
System.out.println(coll.equals(coll1));

轉成對象數組
Object[] toArray()

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

獲取集合對象的哈希值
hashCode()

System.out.println(coll.hashCode());

遍歷
iterator()：返回迭代器對象，用於集合遍歷

Iterator iterator = coll.iterator();

Iterator迭代器接口

Iterator對象稱爲迭代器(設計模式的一種)，主要用於遍歷 Collection 集合中的元素
GOF給迭代器模式的定義爲：提供一種方法訪問一個容器(container)對象中各個元素，而又不需暴露該對象的內部細節。迭代器模式，就是爲容器而生
Collection接口繼承了java.lang.Iterable接口，該接口有一個iterator()方法，那麼所有實現了Collection接口的集合類都有一個iterator()方法，用以返回一個實現了Iterator接口的對象
Iterator 僅用於遍歷集合，Iterator 本身並不提供承裝對象的能力。如果需要創建Iterator 對象，則必須有一個被迭代的集合
集合對象每次調用iterator()方法都得到一個全新的迭代器對象，默認遊標都在集合的第一個元素之前
注意：
Iterator可以刪除集合的元素，但是是遍歷過程中通過迭代器對象的remove方法，不是集合對象的remove方法
如果還未調用next()或在上一次調用 next 方法之後已經調用了 remove 方法，再調用remove都會報IllegalStateException

hasNext()判斷是否存在下一個元素
Next()獲取下一個元素

//遍歷集合
iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

remove()刪除當前元素

//刪除集合中"Tom"
Iterator iterator = coll.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    Object obj = iterator.next();
    if ("Tom".equals(obj)) {
        iterator.remove();
    }
}

Collection子接口之一：List接口

一、list接口框架

|----Collection接口：單列集合，用來存儲一個一個的對象
   |----List接口：存儲有序的、可重複的數據。  -->“動態”數組,替換原有的數組
       |----ArrayList：作爲List接口的主要實現類；線程不安全的，效率高；底層使用Object[] elementData存儲
       |----LinkedList：對於頻繁的插入、刪除操作，使用此類效率比ArrayList高；底層使用雙向鏈表存儲
       |----Vector：作爲List接口的古老實現類；線程安全的，效率低；底層使用Object[] elementData存儲

二、ArrayList的源碼分析
① jdk 7情況下

 ArrayList list = new ArrayList();//底層創建了長度是10的Object[]數組elementData
 list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
 ...
 list.add(11);//如果此次的添加導致底層elementData數組容量不夠，則擴容

默認情況下，擴容爲原來的容量的1.5倍，同時需要將原有數組中的數據複製到新的數組中
結論：建議開發中使用帶參的構造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)

② jdk 8中ArrayList的變化：

 ArrayList list = new ArrayList();//底層Object[] elementData初始化爲{}.並沒有創建長度爲10的數組
 list.add(123);//第一次調用add()時，底層才創建了長度10的數組，並將數據123添加到elementData[0]
 ...

後續的添加和擴容操作與jdk 7 無異

③ 小結：jdk7中的ArrayList的對象的創建類似於單例的餓漢式，而jdk8中的ArrayList的對象的創建類似於單例的懶漢式，延遲了數組的創建，節省內存

三、LinkedList的源碼分析

LinkedList list = new LinkedList(); 內部聲明瞭Node類型的first和last屬性，默認值爲null
list.add(123);//將123封裝到Node中，創建了Node對象。

其中，Node（LinkedList的內部類）定義爲：體現了LinkedList的雙向鏈表的說法
private static class Node<E> {
	E item;
	Node<E> next;
	Node<E> prev;
	
	Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
		this.item = element;
		this.next = next;
		this.prev = prev;
	}
}

四、Vector的源碼分析
jdk7和jdk8中通過Vector()構造器創建對象時，底層都創建了長度爲10的數組；在擴容方面，默認擴容爲原來的數組長度的2倍

面試題：ArrayList、LinkedList、Vector三者的異同？
同：三個類都是實現了List接口，存儲數據的特點相同：存儲有序的、可重複的數據
不同：參考list接口框架

五、List接口中的常用方法

void add(int index, E element):在index位置插入element元素

//boolean add(E e):在末尾插入e
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(456);
list.add("AA");
list.add(new Person("Tom", 12));
list.add(456);
System.out.println(list);

//void add(int index, E element):在index位置插入element元素
list.add(1, "BB");
System.out.println(list);

boolean addAll(Collection<? extends E> c):將c中的所有元素添加進來

//boolean addAll(Collection<? extends E> c):將c中的所有元素添加進來
List list1 = Arrays.asList(1, 2, 3);
list.addAll(list1);
System.out.println(list.size());
//boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c):在index處加入c中的所有元素

E get(int index):獲取指定index位置的元素

System.out.println(list.get(0));

int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出現的位置

int index = list.indexOf(4567);
System.out.println(index);

int lastIndexOf(Object obj):返回obj在當前集合中末次出現的位置

System.out.println(list.lastIndexOf(456));

E remove(int index):移除指定index位置的元素，並返回此元素

Object obj = list.remove(0);
System.out.println(obj);
System.out.println(list);

E set(int index, E element):設置指定index位置的元素爲element

list.set(1, "CC");
System.out.println(list);

List subList(int fromIndex, int toIndex):返回從fromIndex到toIndex位置的子集合，左閉右開

List subList = list.subList(2, 4);
System.out.println(subList);
System.out.println(list);

總結：常用方法
增：add(Object obj)
刪：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
長度：size()
遍歷：① Iterator迭代器方式 ② 增強for循環 ③ 普通的循環

Collection子接口之二：Set接口

一、Set接口的框架

|----Collection接口：單列集合，用來存儲一個一個的對象
    |----Set接口：存儲無序的、不可重複的數據   -->高中講的“集合”
        |----HashSet：作爲Set接口的主要實現類；線程不安全的；可以存儲null值
            |----LinkedHashSet：作爲HashSet的子類；遍歷其內部數據時，可以按照添加的順序遍歷
               對於頻繁的遍歷操作，LinkedHashSet效率高於HashSet
        |----TreeSet：可以按照添加對象的指定屬性，進行排序

二、Set接口的概述

Set接口中沒有額外定義新的方法，使用的都是Collection中聲明過的方法
向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的數據，其所在的類一定要重寫hashCode()和equals()
要求：重寫的hashCode()和equals()儘可能保持一致性：相等的對象必須具有相等的散列碼
重寫兩個方法的小技巧：對象中用作 equals() 方法比較的 Field，都應該用來計算 hashCode 值

三、Set的特點
存儲無序的、不可重複的數據
以HashSet爲例說明：

無序性：不等於隨機性。存儲的數據在底層數組中並非按照數組索引的順序添加，而是根據數據的哈希值決定的
不可重複性：保證添加的元素按照equals()判斷時，不能返回true.即：相同的元素只能添加一個

四、添加元素的過程
以HashSet爲例：

我們向HashSet中添加元素a,首先調用元素a所在類的hashCode()方法，計算元素a的哈希值，此哈希值接着通過
某種算法計算出在HashSet底層數組中的存放位置（即爲：索引位置），判斷數組此位置上是否已經有元素：
    如果此位置上沒有其他元素，則元素a添加成功 --->情況1
    如果此位置上有其他元素b(或以鏈表形式存在的多個元素），則比較元素a與元素b的hash值：
        如果hash值不相同，則元素a添加成功 --->情況2
        如果hash值相同，進而需要調用元素a所在類的equals()方法：
               equals()返回true,元素a添加失敗
               equals()返回false,則元素a添加成功 --->情況3

對於添加成功的情況2和情況3而言：元素a 與已經存在指定索引位置上數據以鏈表的方式存儲

五、jdk版本的差異
jdk 7 :元素a放到數組中，指向原來的元素
jdk 8 :原來的元素在數組中，指向元素a

HashSet底層：數組+鏈表的結構

六、使用方法舉例

Set set = new HashSet();
set.add(456);
set.add(123);
set.add(123);
set.add("AA");
set.add("CC");
set.add(new User("Tom", 12));//重寫方法後纔會去重
set.add(new User("Tom", 12));
set.add(129);

Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());
}

七、LinkedHashSet的使用
LinkedHashSet作爲HashSet的子類，在添加數據的同時，每個數據還維護了兩個引用，記錄此數據前一個數據和後一個數據
優點：對於頻繁的遍歷操作，LinkedHashSet效率高於HashSet

Set set = new LinkedHashSet();
set.add(456);
set.add(123);
set.add(123);
set.add("AA");
set.add("CC");
set.add(new User("Tom", 12));
set.add(new User("Tom", 12));
set.add(129);

Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());

八、TreeSet的使用

向TreeSet中添加的數據，要求是相同類的對象，且能夠比較大小
兩種排序方式：自然排序（實現Comparable接口）和定製排序（Comparator）
自然排序中，比較兩個對象是否相同的標準爲：compareTo()返回0，不再是equals()
定製排序中，比較兩個對象是否相同的標準爲：compare()返回0，不再是equals()

//User類中實現Comparable接口（按名字排序），就會按序輸出
set.add(new User("Tom", 12));
set.add(new User("Jerry", 32));
set.add(new User("Jim", 2));
set.add(new User("Mike", 65));
set.add(new User("Jack", 33));
set.add(new User("Jack", 56));

Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());

//com是Comparator接口的實現類，可以匹配相應的構造器進行傳參
TreeSet set = new TreeSet(com);
set.add(new User("Tom", 12));
set.add(new User("Jerry", 32));
set.add(new User("Jim", 2));
set.add(new User("Mike", 65));
set.add(new User("Mary", 33));
set.add(new User("Jack", 33));
set.add(new User("Jack", 56));

Iterator iterator = set.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.println(iterator.next());

知識補充

foreach

jdk 5.0 新增了foreach循環(增強for循環)，用於遍歷集合、數組

遍歷集合

Collection coll = new ArrayList();
coll.add(123);
coll.add(456);
coll.add(new Person("Jerry", 20));
coll.add(new String("Tom"));
coll.add(false);

//for(集合元素的類型 局部變量 : 集合對象)
//內部仍然調用了迭代器
for (Object obj : coll) {
    System.out.println(obj);
}

遍歷數組

int[] arr = new int[]{1, 2, 3, 4, 5, 6};
//for(數組元素的類型 局部變量 : 數組對象)
for (int i : arr) {
    System.out.println(i);
}

30天搞定Java--day23

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Collection子接口之一：List接口

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