Thinking-in-Java 读书笔记-11-持有对象

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如果一个程序只包含固定数量的且其生命期都是已知的对象，那么这是一个非常简单的程序。

通常，程序总是根据运行时才知道的某些条件去创建新对象，在此之前，不会知道所需对象的数量，甚至不知道确切的类型。为解决这个普遍的编程问题，需要在任意时刻和任意位置创建任意数量的对象。所以，就不能依靠创建命名的引用来持有每一个对象。

泛型和类型安全容器

在使用

Java SE5

之前的容器是允许你向容器中插入不正确的类型，为了避免这种错误，在之后对类型进行严格的编译判断。只有相同的类型或者直属导出类才能创建容器。通过使用泛型，就可以在编译器防止将错误类型的对象放置在容器中。

基本概念

Java

容器类类库的用途是“保存对象”，并将其划分为两个不同的概念：

Collection。一个独立对象的序列，这些元素都服从一条或多条规则。List必须按照插入的顺序保存元素，而 Set 不能有重复元素。Queue按照排队规则来确定对象产生的顺序(通常与它们被插入的顺序相同)。

Map。一组成对的“键值对”对象，允许你使用键来查找值，因此在某种意义上讲，它将数字与对象关联在一起。映射表允许我们使用另一对象来查找某个对象，它也被称为“关联数组”，因为他将某些对象与另外一些对象关联在一起了。Map 是强大的编程工具。

容器的打印

通过代码来看一下效果:

class PrintContainers {

static Collection fill(Collection<String> collection) {
collection.add("rat");
collection.add("cat");
collection.add("dog");
collection.add("dog");
return collection;
}

static Map fill(Map<String, String> map) {
map.put("rat", "Fuzzy");
map.put("cat", "Rags");
map.put("dog", "Bosco");
map.put("dog", "Spot");
return map;
}

public static void main(String[] args) {
System.out.println(fill(new ArrayList<String>()));
System.out.println(fill(new LinkedList<String>()));
System.out.println(fill(new HashSet<String>()));
System.out.println(fill(new TreeSet<String>()));
System.out.println(fill(new LinkedHashSet<String>()));
System.out.println(fill(new HashMap<String, String>()));
System.out.println(fill(new TreeMap<String, String>()));
System.out.println(fill(new LinkedHashMap<String, String>()));
}
}

输出结果:

[rat, cat, dog, dog]
[rat, cat, dog, dog]
[rat, cat, dog]
[cat, dog, rat]
[rat, cat, dog]
{rat=Fuzzy, cat=Rags, dog=Spot}
{cat=Rags, dog=Spot, rat=Fuzzy}
{rat=Fuzzy, cat=Rags, dog=Spot}

List

有两种 List类型的容器：

ArrayList。它擅长于随机访问元素，但是在 List 中间插入数据和移除元素时比较慢。

LinkedList。它通过代价低的在 List 中间进行插入和删除操作，提供了优化的顺序访问。 LinkedList在随机访问方面相对比较慢，但是它的特性集较 ArrayList 更大。

迭代器

迭代器是一个对象，它的工作是遍历并选择序列中的对象，而客户端程序不必知道或关心该序列底层的结构。此外迭代器通常被称为 轻量级对象：创建它的代价小。

Java

的 Iterator 只能单向移动，这个 Iterator 只能用来：

使用方法

iterator()

要求容器返回一个

Iterator

。

使用

next()

获得序列中的下一个元素。

使用

hasNext()

检查序列中是否还有元素。

使用

remove()

将迭代器新近返回的元素删除。

class IteratorTest {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> data = new ArrayList<Integer>();
data.add(1);
data.add(2);
data.add(3);
data.add(4);
data.add(5);

ListIterator<Integer> integerListIterator = data.listIterator(2);
while (integerListIterator.hasNext()) {
Integer next = integerListIterator.next();
System.out.println("next:" + next);
}

while (integerListIterator.hasPrevious()) {
Integer previous = integerListIterator.previous();
System.out.println("previous:" + previous);
}
}

private static void iterator() {
List<Integer> data = new ArrayList<Integer>();
data.add(1);
data.add(2);
data.add(3);
data.add(4);
Iterator<Integer> iterator = data.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Integer next = iterator.next();
System.out.println("data: " + next);
}

iterator = data.iterator();
for (int i = 0; i < 4; i++) {
iterator.next();
iterator.remove();
}
System.out.println(data);
}
}

Set

Set

不保存重复的元素（至于如何判断元素相同则较为复杂）。如果你视图将相同对象的多个实例添加到

Set

中，那么它就会阻止这种重复现象。

class SetTest {
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> data = new HashSet<Integer>();
data.add(1);
data.add(2);
data.add(3);
data.remove(4);
System.out.println(data.remove(1));
System.out.println(data);
}
}

Map

将对象映射到其他对象的能力是一种解决编程问题的杀手锏。

class MapTest {
public static void main(String[] args) {
Map<Integer, String> data = new HashMap<Integer, String>();
data.put(2, "2");
data.put(1, "1");
data.put(3, "3");

System.out.println(data);
}
}

总结

Java

提供了大量持有对象的方式：

数组将数字与对象联系起来。它保存类型明确的对象，查询对象时，不需要对结果做类型转换。它可以是多维的，可以保存基本类型的数据。但是，数组一旦生成，其容量就不能改变。

Collection

保存单一的元素，而

Map

保存相关联的键值对。有了

Java

的泛型，你就可以指定容器中存放的对象类型，因此你就不会讲错误类型的对象放置到容器中，并且在从容器中获取元素时，不必进行类型转换。

像数组一样，

List

也建立数字索引与对象的关联，因此，数组和

List

都是排好序的容器。

List

能够自动扩充容量。

如果进行大量的随机访问，就是用

ArrayList

；如果经常从表中插入或删除元素，则应该使用

LinkedList

。

各种

Queue

以及栈的行为，由

LinkedList

提供支持。

Map

是一种将对象与对象相关联的设计。

HashMap

设计用来快速访问，而

TreeMap

保持 键 始终处于排序状态，所以没有

HashMap

快。

LinkedHashMap

保持元素插入的顺序，但是也通过散列提供了快速访问能力。

Set

不接受重复元素。

HashSet

提供最快的查询速度，而

TreeSet

保持元素处于排序状态。

LinkedHashSet

以插入顺序保存元素。

新程序中不应该使用过时的

Vector

、

Hashtable

和

Stack

。