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。