第11章 持有对象
若果一个程序只包含固定数量的且生命周期都是已知的对象，那么这是一个非常简单的程序。
书上第一句话就是这个，什么意思呢？就是说很多时候我们事先都不知道创建对象的数量和生命周期，不是简单的程序，这个时候就要用到我们第一章说到的容器的概念。
从这里，引出了本章所讲授的内容，即 java 中的容器。
Java 中基本的容器有：List/Set/Queue/Map
11.1 泛型和类型安全的容器
这一个小节想告诉我们，在创建容器的时候，最好使用“泛型”来创建一个安全的容器。
书上给出了两个例子作为对比。
package holding;
import java.util.ArrayList;
class Apple{
private static long counter;
private final long id = counter++;
public long id(){return id;}
}
class Orange{}
public class ApplesAndOranges {
@SuppressWarnings("unchecked")
public static void main(String args[]){
ArrayList apples = new ArrayList();
for(int i=0;i<3;i++)
apples.add(new Apple());
// 添加一个 Orange 对象也是不被拒绝的
apples.add(new Orange());
for(int i=0;i<apples.size();i++){
((Apple)apples.get(i)).id();
// 运行的时候才会检测到容器中有一个不同类型的元素
}
}
}
在上面这个例子中，我们在声明容器 apple 对象的时候，并没有给出泛型来指定其中存放的元素类型，于是，在添加一个 Orange 对象时候，编译也是正确的，直到访问元素时候系统才会发现错误。
与之相对应的是，在一开始声明 容器的时候就使用泛型来指定容器中的对象类型：
ArrayList<Apple> apples = new ArrayList<Apple>();
这样在添加元素时候，编译器就会检查出相应的错误，这就是所谓的类型安全的容器的声明方法。
这里可以用 foreach 语法来访问 List 中的元素，同样List中支持 upcast。看一下下面这个例子。
package holding;
import java.util.ArrayList;
class GrannySmith extends Apple{}
class Gala extends Apple{}
class Fuji extends Apple{}
class Braebrun extends Apple{}
public class GenericsAndUpcast {
public static void main(String args[]){
ArrayList<Apple> apples = new ArrayList<Apple>();
apples.add(new GrannySmith());
apples.add(new Gala());
apples.add(new Fuji());
apples.add(new Braebrun());
for(Apple c:apples){ // upcast
System.out.println(c); // 自动调用 toString()方法
}
}
}
11.2 基本概念
Java 容器类库的用途是“保存对象”，将其划分成为两个不同的概念：
1）Collection。一个独立元素的序列，这些元素都符合一定的规则。比如List，是要按照一定的顺序插入；又比如Set，不能有重复的元素；再比如Queue，按照排队顺序来确定对象产生的顺序。
2） Map。“键值对”对象，是一种映射表，也叫做“关联数组”。
// 给一个例子
Collection c = new ArrayList<Integer>(); // upcast
这里所谓的基本概念就是，总的来说，容器分成两个不同的概念，键值对的 Map是一个，剩下的是另外一个。
11.3 添加一组元素
这里书上给出了 Arrays 类 和 Collection类里面添加元素的一些方法，不止是可以简单的 add()。
这里主要是 Arryas.asList() 和 Collections.addAll() 两个静态方法。
package holding;
import java.util.*;
public class AddingGroups {
public static void main(String args[]){
// Arryas.asList(1,2) 方法，接收逗号分隔的元素列表，
// 将其转为一个 List
Collection<Integer> collection =
new ArrayList<Integer>(Arrays.asList(1,2,3,4,5));
Integer[] moreInts = {6,7,8,9,10};
// addAll() 方法
collection.addAll(Arrays.asList(moreInts));
// 注意 .addAll()是C类中的静态方法。
// 其接受一个 Collection对象以及一个列表
Collections.addAll(collection,1,2,3); // 即把列表添加到哪个对象。
// 也是静态方法
List<Integer> list = Arrays.asList(1,3,4,6);
//! list.add(1) 因为用上面方法得来底层表示的是数组，
// 所以不能改变长度了。
}
}
11.4 容器的打印
之前我们说过，对数组的打印我们用 Arrays.toString() 这个方法。但是这里的容器打印不需要任何帮助，直接输出容器对象就可以。
下面的几个小节就来看一下几个常用的容器类型。
11.5 List
List接口在Collection的基础上添加了大量方法，使得List可以在中间插入和移除元素。
两种List：
- ArrayList：基本的List，在随机访问元素时较快，但是在中间插入和移除较慢
- LinkedList：和上面相反。
书上给出了一个很长的例子，这里看一下其中用到的方法。
- contains() 方法来确定对象是否在列表中，
- remove() 方法
- indexOf() 方法 返回索引
- subList() 方法，从整个List中拿出一个片段（子List）
- toArray() 方法，将List转换成一个数组
11.6 迭代器
通常情况下，对容器的访问方式的代码，我们都需要添加具体的容器中元素的类型，如果容器换了，类型变了，我们的之前写的访问的代码也就需要重新来写。
而迭代器给我们提供了一种不需要定义具体类型的访问方式。
Java的Iterator只能单向移动，一般的用法是这样的：
1）使用方法 Iterator() 要求容器返回一个 Iterator。Iterator将准备好返回序列的第一个元素。
2）使用 next() 获得序列的下一个元素
3）使用 hasNext() 来检查序列中是否还有元素
4）使用 remove() 将迭代器新返回的元素删除
比如我们这里需要，写一个遍历访问 List的方法
public static void diaply(Iterator<Pet> it){
while(it.hasNext()){
Pet p = it.next();
System.out.println(p.id()+":"+p+" ");
}
}
11.7 LinkedList 链表
书上给了一个例子说明链表中的特有的方法：
- getFirst()，element()，peek() 三者都是获得第一个元素，当链表为空时，peek()方法返回 null，其余二者报错
- remove()，removeFirst()，poll() 三者都是移除 表头的元素并返回，链表为空，poll() 方法返回 null，其余二者报错
- addFirst()，add()，offer()，addLast() 四者都是添加元素到末尾。
- removeLast() 移除并返回列表的最后一个元素
具体还有很多方法，这里只是介绍了最常用的一些方法。可以查阅java官方的接口文档。
11.8 Stack
stack 就是我们说的“后进先出”的容器。而由于链表的特性，其可以实现栈的所有功能，所以通常可以把一个链表当做 stack 使用。
所以书上给了两个代码例子，第一个是通过 LinkedList来实现 Stack 的所有功能，另外一个就是直接用 Stack类。
11.9 Set
在上面的基础概念中我们说了，容器就分为 Collection和 Map。而这里的 Set 作为 Collection中的概念，其实际上就是 Collection，只是行为不同。
Set 的继承接口有 HashSet 和 TreeSet 。前者是无序的，而后者是可以对结果进行排序的。
11.10 Map
Map 数组可和其他的 Collection数组一样是可以扩展到多维的。通过把元素设置为 Map对象这样来做，相当于多层嵌套实现多维。（跟我们python中的 json 很像）
11.11 Queue
之前说了 Stack 是后进先出的代表，而这里的 Queue 则是先进先出的容器。就是说从屁股放进去，从脑袋取出来。LinkedList 提供了非常多的方法，所以除了我们前面说的其可以实现 Stack，这里其实也是可以实现 Queue的数据结构的。
11.13 Foreach与迭代器
这个语句，很好用，之前我们在访问数组时候，如果不需要index，foreach 语句就非常方便。
for(Integer i:nums[]){
i++;
}
这里同样的，foreach语句可以用来访问 Collection。再结合我们之前说的迭代器。
public static void diaply(Iterator<Pet> pets){
for(Pet p: pets){
System.out.println(p.id()+":"+p+" ");
}
}
总结一下，这一章就是，讲了一些接口，后面如果具体用到的话可以去查阅一下接口文档。所以这一章大概看一哈就行了。
网友评论