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Java容器集合學習心得

      在Java中有許多的容器集合。初一看起來有些糊涂，特別是對剛接觸Java來說（至少我當初就是這樣的）！其實稍微細心，深入一點點就會發(fā)現(xiàn)原來一切都是有規(guī)律的。我想別的事情也會是如此。
       Java中的容器，接口都是由一些接口，抽象類及它們的實現(xiàn)類所組成。而它們?nèi)糠庋b在java.util
包中。

1：Collection接口。

       大多數(shù)的集合都實現(xiàn)了此接口，它基本方法是add（沒有g(shù)et()方法，實現(xiàn)類中可能有如Arrylist)，添加一對象。添加成功則返回true ,否則返回false。這是與Map不同的地方。還有一些常用的方法如iterator(),size(),toArray()(注：toArray()是返回一對象----object數(shù)組，而Arrays----也是java.util下的一個類，有一個asList方法它們通常認為是各集合之間轉(zhuǎn)換的橋梁)等等！具體用法可以參考API文檔。

2：Map(映射)
       Map接口跟Collection接口實際上沒有半點關(guān)系。集合中的每一個元素都包含一對鍵對對象和值對象，集合中沒有重復的鍵對象，值對象可以重復。它的有些實現(xiàn)類能對集合中的鍵對象進行排序。與Collection截然不同的是，它其中所存取的是一些值與名相對應(yīng)的數(shù)據(jù)。也就是一個Key對應(yīng)一個Value的方式來存儲。所以它就有與之對應(yīng)的一些方法如：put (K key, V value)等等，更多可以參考API文檔。

3：List(列表)
      集合中的對象按索引位置排序，可以有重復對象，允許按照對象在集合中的索引位置檢索對象

4：Set(集)
      集合中的對象中按特定的方式排序，并且沒有重復對象。它的有些實現(xiàn)類能對集合中的對象
按特定的方式排序

5：迭代器：Iterator
       它是一個接口，只有三個方法hasnext(),next(),remove()只有最后一個是可選的,也就是remove()是可選（在實現(xiàn)的時候）。其可選性也意味著它的實現(xiàn)類中，remove方法是可有可無的。例如，若有一個如下的List 實例。

Arrylist al = new Arrylist();

Object[] ob = al.toArray();

List list = Arrays.asList(ob);

Iterator itor = list.iterator();

itor.remove(); //Error

        當調(diào)用Ierator itr = list.iterator()方法返回一迭代器的時候，便不支持remove方法，所以當你再使用irt.remove()時程序就是異常！

        使用此迭代器要注意的是remove()方法。它所刪除的是指指針（暫這么叫著）上次所移經(jīng)過的位置（Removes from the underlying collection the last element returned by the iterator (optional operation).）。我個人覺得有點象在JDBC中的ResultSet rs = ....;rs.last();rowsCount=rs.getRow();類似呢。
        前面所講的，由于clollection提供了iterator()方法，所以迭代器是很容易實現(xiàn)的！

6：常用實現(xiàn)類的一些繼承關(guān)系：

        Collections，它是Java.util下的一個類。它為我們提供了許多有用的方法，如sort(...),max()等其具體用法可以參考API文檔，比如sort(List list);中l(wèi)ist內(nèi)的所有元素都必須實現(xiàn)Comparable接口（All elements in the list must implement the Comparable interface）。

       Arrylist ，它是List接口的實現(xiàn)類，而List則是繼承于Collection。
       LinkedList，它也是間接對Colections的實現(xiàn)。用linkedlist的一些方法如addfirst(),removefirst(),addlast()等等可以用來實現(xiàn)如C中的堆棧，鏈表。（對于頻繁使用插入與刪除操作使用linkedlist是個不錯的選擇，對于經(jīng)常進行索引操作則arrylist較好）。

        HashSet（散列表），它實現(xiàn)了Set接口，也就意味著它的元素不能有重復值出現(xiàn)。并且在HashSet中沒有g(shù)et()方法，但可以通過iterator()來實現(xiàn)。要注意的是假如要在HasSet中存放一些對象，那么你得重定義hashCode()與equals()二個方法來保不可以存放相同的內(nèi)容的元素。對于hashcode()所返回的值，hashset用它來計算（通過特定的函數(shù)）該對象在內(nèi)存中的存放位置；后者主要用來判斷二個對象的內(nèi)容是否相等而返回對應(yīng)的boolen型。
       TreeSet，主要用來對元素進行排序操作，假如要往其中添加對象，則對象得實現(xiàn)Comparable接口。（假如不要對元素排序，則一般可選用HashSet）。

       HashMap，主要特點是存放的一個鍵值對，一些有用的方法是可返回視圖（我覺得可以把它理解為一個集合）如：keyset(),values(),entyset()等。
       關(guān)于對HashMap的小步深入理解：
       HashMap是由鍵值對組成的，關(guān)于HashMap有二點要注意：1. 它的鍵只能是一個Object對象。 2. 當二個HashMap用equals方法比較時，實際的比較是它的Key，而與Value無關(guān)。

       HashMap的主要特點是其底層的物理存放與查找用到了hash函數(shù)相關(guān)的原理。根據(jù)java窗口的查找原理，查找最快的應(yīng)該是由數(shù)組經(jīng)過工具類Arrays的Arrays.sort方法排序后，再用此工具類的Arrays.binarySearch方法進行查找。對于HashMap的數(shù)據(jù)查找就是用這個原理實現(xiàn)的，另外由于數(shù)組的致命缺點就是它是定長的，而HashMap卻是可以動態(tài)增加，所以查找過程其實不是將Key本身放在一個Object[]的數(shù)組中，而是將與Key有密切相關(guān)的信息做為索引Object[]數(shù)組的下標，然后根據(jù)此下標去Object[]數(shù)組中查找數(shù)據(jù)，這個所謂密切相關(guān)的信息就是通過Key.hashCode()函數(shù)所產(chǎn)生的數(shù)字。可想而知，當HashMap中的Key很多時，各Key所產(chǎn)生的hashCode肯定會有重合的現(xiàn)象發(fā)生，為了防止此情況發(fā)生，所以根據(jù)這個索引在數(shù)組中得到的對象并不是最終要查找的數(shù)據(jù)，查到的其實是一個list列表，在這列表中列出了由于HashMap中的Key通過散列后具有相同hashCode的全部對像。可以想像得到，這個列表中的對像應(yīng)該是相當少的。對于對Object[]數(shù)據(jù)下下標定位后，就得到了這個列表，接下來equals函數(shù)粉墨登場了，若能返回true則表示此對象已經(jīng)存在，這時HashMap會用新的值覆蓋舊值，若不存在則會做添加操作了。

       在HashMap的初始化中，會涉及到二個比較重要的值，也是影響其性能的二個重要值：Object[]的長度(v1)、Object[]中實際已經(jīng)存放了多少object對象(v2)。在我們初始化HashMap時會有：HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) 這個方法，initialCapacity表示object[]的初始化長度，loadFactor表示允許此在Object[]存放數(shù)據(jù)的百分比(loadFactor＝v2/v1)，系統(tǒng)默認的是0.75（也就是可以存放占object[]數(shù)組3/4的數(shù)據(jù)）。當HashMap里的數(shù)據(jù)不斷增加時，它會自動地按數(shù)量級擴展Object[]的長度（應(yīng)該盡量阻止Object[]的自動增加，這樣不但消費資源對于以后的查找、插入操作也不利）。
HashMap結(jié)論：對于Key一定要實現(xiàn)hashCode() and equals方法，且盡量要讓hashCode散布得均勻。這樣才能充分利用Object[]數(shù)組，不然，會導致Object[]得不到充分利用，而在Object[index]具體對應(yīng)的對象list列表中存放很多Key對像，而在list中進行查找操作是比較耗時的。

       根據(jù)以上原理，HashMap的簡單實現(xiàn)：
import java.util.*;
import com.bruceeckel.util.*;

public class SimpleHashMap extends AbstractMap {
// Choose a prime number for the hash table
// size, to achieve a uniform distribution:
private static final int SZ = 997;
private LinkedList[] bucket = new LinkedList[SZ];
public Object put(Object key, Object value) {
    Object result = null;
    int index = key.hashCode() % SZ;
    if(index < 0) index = -index;
    if(bucket[index] == null)
      bucket[index] = new LinkedList();
    LinkedList pairs = bucket[index];
    MPair pair = new MPair(key, value);
    ListIterator it = pairs.listIterator();
    boolean found = false;
    while(it.hasNext()) {
      Object iPair = it.next();
      if(iPair.equals(pair)) {
        result = ((MPair)iPair).getValue();
        it.set(pair); // Replace old with new
        found = true;
        break;
      }
    }
    if(!found)
      bucket[index].add(pair);
    return result;
}
public Object get(Object key) {
    int index = key.hashCode() % SZ;
    if(index < 0) index = -index;
    if(bucket[index] == null) return null;
    LinkedList pairs = bucket[index];
    MPair match = new MPair(key, null);
    ListIterator it = pairs.listIterator();
    while(it.hasNext()) {
      Object iPair = it.next();
      if(iPair.equals(match))
        return ((MPair)iPair).getValue();
    }
    return null;
}
public Set entrySet() {
    Set entries = new HashSet();
    for(int i = 0; i < bucket.length; i++) {
      if(bucket[i] == null) continue;
      Iterator it = bucket[i].iterator();
      while(it.hasNext())
        entries.add(it.next());
    }
    return entries;
}
public static void main(String[] args) {
    SimpleHashMap m = new SimpleHashMap();
    Collections2.fill(m, Collections2.geography, 25);
    System.out.println(m);
}
} ///:~

        TreeMap，它與HashMap差不多，不過是增加了對元素的排序功能，所以運行速度也就當然沒有hashmap來得快了。
         以下是HashMap的一個實例(在對DB進行操作的時候很有用):

HashMap valueMap;

//this function just get key-value form DB ,defined by yourself

valueMap = commondb.getElementStringValues("COMMENT_ID", "content");

java.util.Set tempkeys = valueMap.entrySet();

java.util.Iterator keys = tempkeys.iterator();

while(keys.hasNext())

{

java.util.Map.Entry me=(java.util.Map.Entry)keys.next();

String value = me.getValue();

int key = me.getKey();

}

       要注意的是entrySet()所返回的每一個元素都是Map.Entry類型的!(Returns a collection view of the mappings contained in this map. Each element in the returned collection is a Map.Entry.)

       Properties，繼承于hashtable。這個東東相信我們比較的喜歡了（在i18n,ant中可以是常見得很），呵呵。它可以從外部導入屬性文件。文件中的鍵值都是String類型。just like this:

company=study

author=Jkallen

        操作如下：

import java.util.*;

import java.io.*;

class PropTest

{

public static void main(String[] args)

{

/*Properties pps=System.getProperties();

pps.list(System.out);*/

Properties pps=new Properties();

try

{

pps.load(new FileInputStream("winsun.ini"));

Enumeration enum=pps.propertyNames();

while(enum.hasMoreElements())

{

String strKey=(String)enum.nextElement();

String strValue=pps.getProperty(strKey);

System.out.println(strKey+"="+strValue);

}

catch(Exception e)

{

e.printStackTrace();

}

        其用法可以查看API文檔呢。

        Java中的集合容器確實不少呢...其中有些我們也許一直都用不到，（我也是查看了些相關(guān)的資料再加上自己的一些想法整理了一下，希望對相關(guān)朋友有用！）可是重要的是知道我們在實現(xiàn)一個功能時應(yīng)該選用哪種集合類來實現(xiàn)就OK了。

       參考資料：JDK1.5文檔，Think in Java，孫鑫/張孝祥JAVA資料

posted on 2006-01-12 00:21 Jkallen 閱讀(16895) 評論(9) 編輯收藏所屬分類: JEE學習


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