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Collections工具类与泛型的使用

Collections工具类的使用

●Collections是一个操作Set、List 和Map等集合的工具类 ●Collections中提供了一系列静态的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了对集合对象设置不可变、对集合对象实现同步控制等方法

Collectioins常用方法

排序操作:(均为static方法)

➢reverse(List):反转List 中元素的顺序 ➢shuffle(List):对List 集合元素进行随机排序 ➢sort(List):根据元素的自然顺序对指定List 集合元素按升序排序 ➢sort(List，Comparator): 根据指定的Comparator产生的顺序对List 集合元素进行排序 ➢swap(List，int， int): 将指定list 集合中的i处元素和j处元素进行交换

查找、替换

●Object max(Collection);根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素 ●Object max(Collection，Comparator): 根据Comparator指定的顺序，返回给定集合中的最大元素 ●Object min(Collection) ●Object min(Collection, Comparator) ●int frequency(Collection. Object): 返回指定集合中指定元素的出现次数 ●void copy(List dest,List src):将src中 的内容复制到dest中 ●boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal):使用新值替换List对象的所有旧值

同步控制

Collections类中提供了多个synchronizedXxx()方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题

面试题

Collection 和 Collections的区别？

泛型（Generic）

为什么要使用泛型

泛型的设计背景 集合容器类在设计阶段/声明阶段不能确定这个容器到底实际存的是什么类型的对象，所以**在JDK1.5之前只能把元素类型设计为Object，JDK1.5之后使用泛型来解决**。因为这个时候除了元素的类型不确定，其他的部分是确定的，例如关于这个元素如何保存，如何管理等是确定的，因此此时把元素的类型设计成一个参数，这个类型参数叫做泛型。Collection， List， ArrayList 这个就是类型参数，即泛型。

泛型的概念

所谓泛型，就是允许在定义类、接口时通过一个标识表示类中某个属性的类型或者是某个方法的返回值及参数类型。这个类型参数将在使用时( 例如，继承或实现这个接口，用这个类型声明变量、创建对象时)确定(即传入实际的类型参数，也称为类型实参)。 从JDK1.5以后，Java引入了“参数化类型( Parameterized type)”的概念，允许我们在创建集合时再指定集合元素的类型，正如:List，这表明该List只能保存字符串类型的对象。 JDK1.5改写了集合框架中的全部接口和类，为这些接口、类增加了泛型支持,从而可以在声明集合变量、创建集合对象时传入类型实参。

泛型与file中使用泛型举例

package com.harrison.java2;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * @author Harrison
 * @create 2022-06-09-13:18
 * @motto 众里寻他千百度，蓦然回首，那人却在灯火阑珊处。
 */
public class GenericTest {
    //在集合中使用泛型之前的情况：
    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        //需求：存放学生的成绩
        list.add(78);
        list.add(76);
        list.add(89);
        list.add(88);
        //问题一：类型不安全
//        list.add("Tom");

        for(Object score : list){
            //问题二：强转时，可能出现ClassCastException
            int stuScore = (Integer) score;
            System.out.println(stuScore);
        }

    }

    //在集合中使用泛型的情况：以ArrayList为例
    @Test
    public void test2(){
        ArrayList<Integer> list =  new ArrayList<Integer>();

        list.add(78);
        list.add(87);
        list.add(99);
        list.add(65);
        //编译时，就会进行类型检查，保证数据的安全
//        list.add("Tom");

        //方式一：
//        for(Integer score : list){
//            //避免了强转操作
//            int stuScore = score;
//
//            System.out.println(stuScore);
//
//        }
        //方式二：
        Iterator<Integer> iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            int stuScore = iterator.next();
            System.out.println(stuScore);
        }

    }

    //在集合中使用泛型的情况：以HashMap为例
    @Test
    public void test3(){
//        Map<String,Integer> map = new HashMap<String,Integer>();
        //jdk7新特性：类型推断
        Map<String,Integer> map = new HashMap<>();

        map.put("Tom",87);
        map.put("Jerry",87);
        map.put("Jack",67);

//        map.put(123,"ABC");
        //泛型的嵌套
        Set<Map.Entry<String,Integer>> entry = map.entrySet();
        Iterator<Map.Entry<String, Integer>> iterator = entry.iterator();

        while(iterator.hasNext()){
            Map.Entry<String, Integer> e = iterator.next();
            String key = e.getKey();
            Integer value = e.getValue();
            System.out.println(key + "----" + value);
        }

    }
}

在集合中使用泛型总结 ① 集合接口或集合类在jdk5.0时都修改为带泛型的结构。 ② 在实例化集合类时，可以指明具体的泛型类型 ③ 指明完以后，在集合类或接口中凡是定义类或接口时，内部结构（比如：方法、构造器、属性等）使用到类的泛型的位置，都指定为实例化的泛型类型。 比如：add(E e) --->实例化以后：add(Integer e) ④ 注意点：泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型。需要用到基本数据类型的位置，拿包装类替换 ⑤ 如果实例化时，没有指明泛型的类型。默认类型为java.lang.Object类型。

自定义泛型类

自定义泛型类举例

如何自定义泛型结构：泛型类、泛型接口；泛型方法

• 如果定义了泛型类，实例化没有指明类的泛型，则认为此泛型类型为Object类型。要求：如果大家定义了类是带泛型的，建议在实例化时要指明类的泛型。
• 子类在继承带泛型的父类时，指明了泛型类型。则实例化子类对象时，不再需要指明泛型。
• 泛型不同的引用不能相互赋值

自定义泛型类泛型接口的注意点

• 泛型类可能有多个参数，此时应将多个参数一起放在尖括号内。比如:<E1, E2,E3>
• 泛型类的构造器如下: public GenericClass(){}。而下面是错误的: public GenericClass(){}
• 实例化后，操作原来泛型位置的结构必须与指定的泛型类型一致。
• 泛型不同的引用不能相互赋值
• 尽管在编译时ArrayList和ArrayList是两种类型，但是，在运行时只有一个ArrayList被加载到JVM中。
• 泛型如果不指定，将被擦除，泛型对应的类型均按照Object处理，但不等价于Object。经验:泛型要使用一路都用。要不用，一路都不要用。
• 如果泛型类是一个接口或抽象类，则不可创建泛型类的对象。
• jdk1.7,泛型的简化操作: ArrayList flist = new ArrayList<>();
• 泛型的指定中不能使用基本数据类型，可以使用包装类替换。
• 在类/接口上声明的泛型，在本类或本接口中即代表某种类型，可以作为非静态属性的类型、非静态方法的参数类型、非静态方法的返回值类型。但在静态方法中不能使用类的泛型。
• 异常类不能是泛型的
• 不能使用new E [ ] 。但是可以: E [ ] elements = (E [ ] )new Object[capacity]；参考: ArrayList源码中声明: Object [ ] elementData，而非泛型参数类型数组。
• 父类有泛型，子类可以选择保留泛型也可以选择指定泛型类型: ●子类不保留父类的泛型:按需实现 ➢没有类型擦除 ➢具体类型 ●子类保留父类的泛型:泛型子类 ➢全部保留 ➢部分保留 结论:子类必须是“富二代”，子类除了指定或保留父类的泛型，还可以增加自己的泛型