温故而知新---陆续学习陆续更新中，你有更好的记忆和学习方法，请在评论区提出来大家一起交流,认真看完，一行行代码备注看完看懂，保证学会，学不会找我。

前言：

代码学完发现很简单，很多初学者搞不明白什么这个那个，其实是没有把概念记住，没有那么多为什么，为什么就这样做，就像小时候学数学，有很多的公式，刚开始学，我们只要死记公式，然后多练习，练习多了就不需要公式了，有时口算都能出来，到现在也不需要去理解公式为何是这样，不需要去深究它。后面你精通后在去专研它也可以。

比如在我的笔记里，里面有很多固定写法，你只需要记住就行，比如有class开头你就知道后面肯定是类对象，有new就是新建一个对象，List这样的你就知道是集合、有<>是泛型的概念等等，多多照着做，一百个人写一个相同的代码都可能有100个为什么这样写可以，这样写不可以，我能不能这样写的念头。

师傅领进门，修行看个人，同一套剑法，同一个师傅，100个学生的等级功力都不一样，更可况后面选择的职业和方向都不一样的，要想厉害就要多磨剑，多练，不然久不练剑法招式会忘光，代码页一样，你天天敲，敲个一年半载，其实来回敲的都是那些代码，换汤不换药，都一个套路，程序员你一个星期不写代码，你都不熟练甚至都不知道了，更可况你一个新入门的新手。

Java基本入门基础已经写完，现在要讲些进阶教程（标红的都是需要掌握的知识），这里让你快速复习这些进阶知识的概念，快速回忆：

线程/并发（加锁、死锁）
枚举
IO流（文件操作）
集合（容器）
泛型
反射
网络通信
注解
JVM虚拟机（类加载）
动态与函数式编程
异步/同步

线程

我们原来做的都是属于单线程，就是一步步的执行，那多个线程是什么，就是说你在执行这个的时候，另个线程也在同步执行，就看谁先抢占资源。

单线程：逐行（一行行）去执行，如：先写一个类，在写一个方法，然后写内容。

程序：就是执行的代码；

进程：执行中的程序；

线程：轻量级的进程；（线程本身不能单独运行，必须放在一个进程中才能执行）

线程模型：一般是五种状态，要记住；

1.新建状态：线程被创建后处于新建状态；

2.就绪状态：（1）新建状态的线程调用start()进入就绪状态；（2）阻塞状态的线程解除之后进入就绪状态；

3.运行状态：处于就绪状态的线程获得CPU资源，该线程就进入了运行状态；

4.阻塞状态：是一个正运行的线程，因为一些原因让出CPU资源暂时中止而进入的状态；

5.终止状态：（1）正常终止；（2）强制终止，stop、destroy；（3）异常中止：当线程中产生了异常，线程终止；

一、创建线程Thread：

这个也比较简单，跟我们继承类一样，需要继承，但是继承在java只能继承一个，使用extends来继承Thread线程；

固定写法：

很明显，跟我们继承差不多，就是继承了多线程Thread类（也就是说别人写好了多线程这个类给你用）

class 类名 extends Thread{//Thread具有线程功能@Override //重写run方法public void run（）{//相关代码}}

例子：

如何让它具备线程功能：

步骤1.A a = new A（）；//要先new一个对象出来，继承的new方法：MyThread thread = new MyThread();

步骤2.A.start();//调用，对象.start();

怎么调用？写个测试类：

public static void main （Strung[] eras）{MyThread thread = new MyThread();//步骤1：new一个thread的对象thread.run();//我们一般调用继承就是这么调用的，但是这样子会失去多线程的功能；要等这个执行完，才执行后面的语句；thread.start（）；//步骤2：调用方法，这才是正确调用多线程的方式，对象.start（）；可以先执行后面的语句，在执行这句话（谁抢占到资源就执行谁，这就是多线程的）system.out。ptint（“后面的语句，用来测试最后才输出还是同步输出”）；
}

二、创建Runnable接口

实现起来也比较简单，接口可以实现多个，使用implements关键字来继承Runnable线程和其他；

固定写法：

Class A implements Runnable{@Override //重写run方法public void run（）{//相关代码}
}

如何给它线程的功能，怎么调用：

步骤1.A a = new A（）；//要先new一个对象出来，接口new对象的方法：MyThread mt = new MyThread（）；

步骤2.Thread t = new Thread（A）；//这个才是让它具备主线程的方法

或者 Thread t1 = new Thread（A，“线程1”）；//重载方法，给这个线程取个名字（这样在执行好判断是哪个线程在执行），

步骤3.A.start();//调用，对象.start();

例子：

如何具备线程功能，如何调用，

//主线程，main函数、测试。
public static void main （Strung[] eras）{MyThread mt = new MyThread（）；//步骤1.new一个对象，接口new对象的方式，实现MyThread这个类，没有实现线程功能Thread t = new Thread（mt）；//步骤2.创建线程功能，Thread才具备线程功能，跟继承写法差不多t.start（）；//步骤3.调用线程的方法//主线程在执行其他代码for（）{try{Thread.sleep（100）；//休眠}catch（InterruptedException e）{eprintStackTrace（）；}}System.out。println（“主线程”+i）；
}

三、Thread和Runnable的比较：

从表面看一个是属于继承Thread（extends Tread 这个在java中只能单继承），一个属于接口Runnable（implements Runnable这个能够实现多个接口，灵活，但是需要依赖第一种的写法），这就是继承和接口的概念；

这两个用哪个都可以；

多线程的应用（实战）：

举例来讲解：

随便写两个线程，执行下，看他们能否并发执行；

先新建一个线程1：MyRunnable1，输出+号

再新建一个线程1：MyRunnable2，输出*号

写个main主函数测试方法测试一下：

输出的结果 是+和*杂乱无章，不按顺序输出，每次点输出结果都不一样，都是由计算机判断谁抢到资源谁就先输出；

根据线程的五种状态运行，很符合；

总结：java对于线程启动后唯一能保证的是每个线程都被启动并结束，但对于哪个先执行，什么时候执行，是没有保证的。

线程的优先级（查询or改变线程优先级）

既然输出的规则杂乱无章，没有规律可循，那么优先级是否能影响它们的输出呢？

在java中的优先级是从1-10，默认5，最高时10，最低是1；

查询优先级：对象.getprioity（）；

上面的例子，我们先查询它们的优先级（main函数里面写）：

输出，查询出来的默认优先级都是5

我们来改变优先级（main函数里面写）：

最后根据上面的例子，执行的+和*号，输出结果我们发现t1的高优先级输出的概率高，也就是t1先输出，可不是每次都这样，多运行几次，有时就先出t2优先级低的。

总结：java中优先级高的线程有更大的可能获得CPU（优先执行的概率大而已），但并不是优先级高的总是执行，也不是优先级低的不执行；

调度线程的三个方法（常用）：

一、休眠方法sleep（）；

通过这个方法让线程睡一会，睡醒之后，在进入就绪状态，等等调度，休眠多久，转入毫秒，纳秒，如：sleep（毫秒数）；

案例：顺序输出0~9，我们每输出一个数字就休眠1秒，即sleep（1000）；每打印一个数就休息一秒

二、暂停方法yield（）；

这个暂停方法是用于释放资源的；

案例：有两个线程a和b，假如a先获得资源，a先执行，a执行完后，就释放资源a.yield，这是a就释放资源给大家抢（注意：这里有个坑：a其实也假如抢资源，它自己释放，它自己也可以抢，有可能也被a再次抢到资源，记住这个知识点），也就是说，当a释放资源后，a、b两个加入随机抢资源的

案例：创建两个资源线程试试

先写第一个资源线程试试（用接口和继承都可以），线程1 MyRunnable1,（a线程），输出200个+号，然后释放资源Thread.yield（）；

在写第二个线程2 MyRunnable2（与线程1差不多，名字不一样而已，b线程），输出200个*号，

最后写个main主函数，测试类试试：

输出结果：输出线程1和线程2的+和*号是随机出现的，因为线程1和线程2的资源释放后也再次参与抢，一起竞争；

有些资料这么理解，是错误的理解，误人子弟，他们认为输出结果是++++++******，这样交替输出的，这是因为他们理解释放完后其他线程去抢，所以是交替的。---大家要注意这个坑

这个方法会经常被误用，所以用的时候要小心；

三、挂起方法join（）；

这个方法是用于插队的，让线程插队先执行；

案例：

也是写两个线程输出+和*号，这里略，可以参考上面的，不重要，理解就行；

直接写main主函数测试：

这里解释下，我们在第五行的时候i==5输出+号（就是第五行的时候强行插入*号），即mt.join（）；的用法；

线程同步

问题的由来（为何需要同步方法）：

说到同步，我们先来说个例子，在办公室只有一台打印机、有几个人需要打印（如图），这种情况我们知道是多线程状态，无论哪个人先抢到资源，我们知道线程中，执行的线程都是随机的，会出现各种意想不到的情况，无法决定线程的输出顺序。比如：老王先抢到资源，但是他没有打印完30页，资源又被老李抢去了，就打印老李的，然后又随机，可想而知，打印机打印出来的内容都是穿插每个人的内容，还要挑出来多麻烦。

我们能不能这样，谁先抢到资源，然后先执行完他的，在执行第二个抢到资源的那位，比如：老王先抢到资源，打印机把老王的30页先打印出来先，然后再释放给下一位，如老李抢到第二个资源，就接着打印20页完....这样的场景才是真实的场景。

代码例子：

1.先新建一个打印机类，具备打印机功能print类

Thread.sleep（）；加这个是为了被打印那么快，为了看看效果而已。

2.在写人，如老王、老李的类具有线程功能，因为模拟抢占打印机（报错是里面没有好有重写run方法，写进去就可以，然后快捷键出属性的构造方法）

最后写个main方法测试下：

这就是几个人同时用打印机，打印出来时这样的结果，不符合实际运用，我们下节课讲到锁；

这就是我们今天讲的同步资源，我们可以采取加锁（Synchronized）的概念，老王先抢到资源，那我就先给老王加锁，等老王打印完后再释放，以此类推！

解决方法：加锁（Synchronized）---就是同步方法

为什么需要同步，如：小明、小红打印出来的都是随机的，应该是一个人打印完，在打另一个人的。

固定写法（两种方法）：

1. 同步方法：在方法中加锁，当线程同步的时候，会获得同步方法所属对象的锁，一旦获得对象的锁，则其他线程不能再执行被锁对象的其他同步方法。只有在同步方法执行完毕后释放了锁，其他线程才能执行。

例如：老王先抢到资源，给老王加了锁，其他人就不能抢资源了，等老王打印后，释放锁释放资源，第二个老李抢到，又给老李加锁，老李才执行第二个人得打印工作，以此类推！

Synchronized 方法声明{}

2.同步块方法：同步块是在run方法中加锁。

//同步块是在run方法中加锁Synchronized（资源对象）{//相当于单线程了，资源对象时哪个需要资源，如老王还是老李//需要进行同步的方法}

例：还是上面的案例：在run（）方法中加锁

结果：输出的结果很明显，先打印完一个人得，在执行另一个人得

同步方法加锁和同步块加锁，同步方法是在类对象中加锁，这个加锁代表类对象里的都已经都加了锁，同步块加锁是锁住资源对象。

写两个类对象method1（）和method2（）加锁试试，这里就不试了，理解就行。

死锁

有了锁的概念，我们会出现什么问题呢？比如：a和b线程，a持有锁A，在等待锁B，而b持有锁B，在等待锁A，这样a和b陷入了等待，谁都不获得资源就不释放，两者就这么僵持下去，最后谁都不执行。这就是死锁的概念。

也就是，你不给我资源A，我就不给你资源B，两个对持。最好是一手交钱一手交货才好。

代码例子就省略了，理解这个意思就行，当你给资源加锁，发现不执行，那么就是进入了死锁里了。

看下面的输出，线程123都相互在等待资源，而这些资源也都没有被释放，就这么等下去了，右上角红色图标说明程序还在执行当中，没有结束，这样就是进了死锁里面了。

生产者/消费者设计模式

生产者生成东西放仓库，消费者从仓库中取，生产仓库满了，生产者就不生产了，消费者取仓库空了，就不取了。生产者每生产东西就通知消费者，消费取东西也会通知生产者

写程序看看：

生产者

重写生产者run方法，这里子啊线程中给加锁，记住，不能用if，只能用while。

list.notifyAll（）；唤醒，告诉别人我生产完了，你来消费了。

看下论坛

消费者

重写消费者run（）方法，类似消费者

最后测试下，模拟下消费者和生产者的工作流程：

总结：这个模型说明了生产者和消费者两个线程进行并发，还可以进行相互通信，相互告知。

枚举（enum）

是一个小知识点，没有它我们也能写，有它只是更方便，不是重点，这是jdk5出来才有枚举这个概念；

概念：一个类中的对象，认为个数是固定的，可以将每一个对象一一列举出来。

enum是->继承于Enum->再继承Object父类（enum和Enum不一样哦，注意大小写），所以枚举enum也具有Enum和Object的属性和方法；

固定格式：

修饰符 enum 方法名{//注意：方法名后面没有（）//一一列举出类的对象名即可对象名1，对象名2，......；}

例子，写一个星期有七天，普通方法怎么写：

//一般我们怎么描述一个星期有7天的对象，因为已知7天，所以可以一个个列出来；public void Day（）{//描述星期类，7天//类似单例模式//构造方法Day（）private Day（）{//初始化//所有对象都有属性//zhou1是周一，要public，但又不允许更改所以需要final，这样我们需要7个对象，我们一般就这么写public static final Day zhou1 = new Day（）；//周一public static final Day zhou2 = new Day（）；//周二public static final Day zhou3 = new Day（）；//周三public static final Day zhou4 = new Day（）；//周四public static final Day zhou5 = new Day（）；//周五public static final Day zhou6 = new Day（）；//周六public static final Day zhou7 = new Day（）；//周日}}

但是我们学习枚举后，我们就可以怎么写呢？

//上面的代码可以用枚举来写，是不是简洁多了public enum Day{//Day后面是不加括号的//描述7个当前类的对象，把7个当前类的对象zhou1，zhou2，zhou3，zhou4，zhou5，zhou6，zhou7；//系统自动帮你new对象，如zhou1可以加上：public static final Day zhou1 = new Day（）；}

枚举不影响原来方法的使用，原来该怎么调用就调用，这只是简化而已；

枚举还能干什么事情，前面说了，继承了父类Object，所以具有Object的特点，还有Enum等，这些我就不说了，你调用打“.”出来就看到了。

感兴趣要深入学习：http://c.biancheng.net/view/1100.html

文件/IO流

详情请看我另篇专项讲解：https://blog.csdn.net/bbs11007/article/details/99678127

IP操作类的核心五个类：

文件操作类：File

流操作类：IntputStream、OutputStream、Reader、Writer

一个接口： Serializable

File文件

File类是唯一一个与文件本身操作有关的类，即通过File可以实现文件的创建、删除、列表等操作；

（一般只对文件操作，不能对文件内容操作）

例子：操作File

File考虑路径的时候要注意，"\"要“\\”,如：e:\\这里要双斜杠

如：

这个要是放到linux下执行回报错，这是windows的分隔符

使用windows和linux下的操作通用写法加上：File.separator代表斜杠

问题二

必须存在目录后才可以创建文件；

exists（）这个方法是确认文件是否存在；

mkdir这个方法是适合只有一个父类时，如：e：\\test.txt，如果该目录下存在多级文件夹，那么就用mkdirs方法，如：e:\\hello\\nihao\\test.txt，代码如下：

日后如果要进行文件操作，必须要确保文件的存在；

直接看代码例子2：路径下有个图片约16.1M

结果如下：

对于文件大小这样子我们如法读懂，我们需要转换下格式

double放哪个位置都可以，可这样输出结果：这样还是读不懂，我们需要保留两位小数需要这样改写（先记住）：

输出的结果就是：

我们再来看看加条该图片修写的日期：

输出的结果：这样也看不是很清楚，就需要改写下：

输出结果就显然易见咯：

扩展其他知识：

以上的操作方法适当了解即可，不用特意去记，查API，

需要记的方法操作有：判断父目录、判断文件夹、判断文件是否存在、删除；

列出e盘下的（app文件夹里的所有文件，一有文件夹就打开读取、这里采用递归方法）

运行中会出现空指针，这是因为e盘下可以会有系统的隐藏文件夹、这些文件夹是加密不能打开，所有程序运行时会报错

这需要修改下，再次运行后就不会出错了：

需要记的方法操作有：判断父目录、判断文件夹、判断文件是否存在、删除；

IO流

为什么要使用IO流：在变量、数组、对象和集合中存储的数据是暂时存在的，一旦程序结束它们就会丢失。为了能够永久地保存程序创建的数据，需要将其保存到磁盘文件中，这样就可以在其他程序中使用它们。Java 的 I/O（输入/输出）技术可以将数据保存到文本文件和二进制文件中，以达到永久保存数据的要求。

本章首先从基础的流概念、流的分类、系统流的使用开始介绍，进而介绍如何操作文件、读取文件和写入文件。掌握 Java 中 I/O 处理技术能够提高读者对数据的处理能力。

在 Java 中所有数据都是使用流读写的。流是一组有序的数据序列，将数据从一个地方带到另一个地方。根据数据流向的不同，可以分为输入（Input）流和输出（Output）流两种。

什么是输入/输出流

Java 程序通过流来完成输入/输出，所有的输入/输出以流的形式处理。因此要了解 I/O 系统，首先要理解输入/输出流的概念。

输入就是将数据从各种输入设备（包括文件、键盘等）中读取到内存中，输出则正好相反，是将数据写入到各种输出设备（比如文件、显示器、磁盘等）。例如键盘就是一个标准的输入设备，而显示器就是一个标准的输出设备，但是文件既可以作为输入设备，又可以作为输出设备。

数据流是 Java 进行 I/O 操作的对象，它按照不同的标准可以分为不同的类别。

按照流的方向主要分为输入流和输出流两大类。
数据流按照数据单位的不同分为字节流和字符流。
按照功能可以划分为节点流和处理流。

如果要进行文件内容操作必须依靠数据流，数据流分为两种流：

1.字节流：IntputStream（字节输入流）、OutputStream（字节输出流）

2.字符流：Reader（字符输入流）、Writer（字符输出流）

数据流的处理只能按照数据序列的顺序来进行，即前一个数据处理完之后才能处理后一个数据。数据流以输入流的形式被程序获取，再以输出流的形式将数据输出到其他设备。图 1 所示的是输入流模式，图 2 所示的是输出流模式。

图1 输入流模式

图2 输出流模式

输入流

Java 流功能相关的类都封装在 java.io 包中，而且每个数据流都是一个对象。所有输入流类都是 InputStream 抽象类（字节输入流）和 Reader 抽象类（字符输入流）的子类。其中 InputStream 类是字节输入流的抽象类，是所有字节输入流的父类，其层次结构如图 3 所示。

图3 InputStream类的层次结构图

InputStream 类中所有方法遇到错误时都会引发 IOException 异常。如下是该类中包含的常用方法。

int read()：从输入流读入一个 8 字节的数据，将它转换成一个 0~255 的整数，返回一个整数，如果遇到输入流的结尾返回 -1。
int read(byte[] b)：从输入流读取若干字节的数据保存到参数 b 指定的字芳数组中，返回的字芾数表示读取的字节数，如果遇到输入流的结尾返回 -1。
int read(byte[] b,int off,int len)：从输入流读取若干字节的数据保存到参数 b 指定的字节数组中，其中 off 是指在数组中开始保存数据位置的起始下标，len 是指读取字节的位数。返回的是实际读取的字节数，如果遇到输入流的结尾则返回 -1。
void close()：关闭数据流，当完成对数据流的操作之后需要关闭数据流。
int available()：返回可以从数据源读取的数据流的位数。
skip(long n)：从输入流跳过参数 n 指定的字节数目。
boolean markSupported()：判断输入流是否可以重复读取，如果可以就返回 true。
void mark(int readLimit)：如果输入流可以被重复读取，从流的当前位置开始设置标记，readLimit 指定可以设置标记的字苟数。
void reset()：使输入流重新定位到刚才被标记的位置，这样可以重新读取标记过的数据。

上述最后 3 个方法一般会结合在一起使用，首先使用 markSupported() 判断，如果可以重复读取，则使用 mark(int readLimit) 方法进行标记，标记完成之后可以使用 read() 方法读取标记范围内的字节数，最后使用 reset() 方法使输入流重新定位到标记的位置，继而完成重复读取操作。

Java 中的字符是 Unicode 编码，即双字节的，而 InputerStream 是用来处理单字节的，在处理字符文本时不是很方便。这时可以使用 Java 的文本输入流 Reader 类，该类是字符输入流的抽象类，即所有字输入流的实现都是它的子类。

Reader类的具体层次结构如图 4 所示，该类的方法与 InputerSteam 类的方法类似，这里不再介绍。

图4 Reader类的层次结构

输出流

在 Java 中所有输出流类都是 OutputStream 抽象类（字节输出流）和 Writer 抽象类（字符输出流）的子类。其中 OutputStream 类是字节输出流的抽象类，是所有字节输出流的父类，其层次结构如图 5 所示。

图5 OutputStream类的层次结构图

OutputStream 类是所有字节输出流的超类，用于以二进制的形式将数据写入目标设备，该类是抽象类，不能被实例化。OutputStream 类提供了一系列跟数据输出有关的方法，如下所示。

int write (b)：将指定字节的数据写入到输出流。
int write (byte[] b)：将指定字节数组的内容写入输出流。
int write (byte[] b,int off,int len)：将指定字节数组从 off 位置开始的 len 字芳的内容写入输出流。
close()：关闭数据流，当完成对数据流的操作之后需要关闭数据流。
flush()：刷新输出流，强行将缓冲区的内容写入输出流。

字符输出流的父类是 Writer，其层次结构如图 6 所示。

图6 OutputStream类的层次结构图

集合

详情讲解：https://blog.csdn.net/bbs11007/article/details/99687906

概念：集合是一种特殊的类，相当于容器，用来存放其他类，或者类的对象，主要用于完成数据库和数据结构，编写较大的的工程用起来会较简单；

集合在java中属于重点，但不是难点，学起来很简单，计算机有一门叫数据结构，对应的就是java的容器类（集合类）；

集合有点类似数组，数组放的是值，集合放的是类或对象；

在 Java 中数组的长度是不可修改的。然而在实际应用的很多情况下，无法确定数据数量。这些数据不适合使用数组来保存，这时候就需要使用集合。

Java 的集合就像一个容器，用来存储 Java 类的对象。有些容器内部存放的东西在容器内部是不可操作的，像水瓶里的水，除了将其装入和倒出之外，就不能再进行别的操作了，但是很容易装入和倒出；而有些容器内部存放的东西在容器内部是可以操作的，例如，衣柜里面摆放的衣服，不仅可以将衣服存放到衣柜中，还可以将衣服有序地摆放，以便在使用时快速查找，但是却不容易取出。Java 的集合类比这些容器功能还多，其中有些是方便放入和取出的，有些是方便查找的。在集合中经常会用到泛型来使集合更加安全。

Java 的所有集合类都位于 java.util 包，其中提供了一个表示和操作对象集合的统一构架，包含大量集合接口，以及这些接口的实现类和操作它们的算法。
一个集合是一个对象，但它表示一组对象，Java 集合中实际存放的是对象的引用值，不能存放基本数据类型值。

集合有两大类：单列集合Collection和双列集合Map；

单列集合：

Collection

List set

ArrayList LinkedList Vector HashSet TreeSet

LinkeHashSet

双列集合

Map

Hashtable HashMap TreeMap

Properties LinkedHashMap

概念：

Collection：该接口是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一个元素。

|--List（列表）：有索引，可存放重复元素，元素存取是有序的；该接口实现了 Collection 接口。List 是有序集合，允许有相同的元素。使用 List 能够精确地控制每个元素插入的位置，用户能够使用索引（元素在 List 中的位置，类似于数组下标）来访问 List 中的元素，与数组类似。

|--ArrayList：底层数据结构是数组结构，查询速度快，增删速度慢；一个用数组实现的 List，能进行快速的随机访问，效率高而且实现了可变大小的数组。

|--LinkedList：底层数据结构是链表结构，查询速度慢，增删速度快；对顺序访问进行了优化，但随机访问的速度相对较慢。此外它还有 addFirst()、addLast()、getFirst()、getLast()、removeFirst() 和 removeLast() 等方法，能把它当成栈（Stack）或队列（Queue）来用。

|--Vector：底层数据结构是数组结构，线程安全，但速度慢，已被ArrayList替代

|--Set（集）：无索引，不可以存放重复元素，元素存取是无序的；该接口也实现了 Collection 接口。它不能包含重复的元素，SortedSet 是按升序排列的 Set 集合

|--HashSet：底层数据结构是哈希表，存取速度快；为优化査询速度而设计的 Set。它是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，实现比较简单

|--TreeSet：底层数据结构是二叉树，可以对Set集合中的元素进行排序；该类不仅实现了 Set 接口，还实现了 java.util.SortedSet 接口，该实现类是一个有序的 Set，这样就能从 Set 里面提取一个有序序列。

|--LinkedHashSet：保留存储顺序, 并且可以过滤重复元素

Map：存储的是键值对，需要保证键的唯一性；包含键值对，Map 不能包含重复的键。SortedMap 是一个按升序排列的 Map 集合。

|--Hashtable：底层数据结构是哈希表，线程安全，速度慢，不允许存放null键和null值

|--HashMap：底层数据结构是哈希表，速度快，允许存放null键和null值。

|--LinkedHashMap

|--TreeMap：底层数据结构是二叉树，对键进行排序，排序原理与TreeSet相同

接下来我们一一细讲：

Collection接口

Collection 接口是 List 接口和 Set 接口的父接口，通常情况下不被直接使用。Collection 接口定义了一些通用的方法，通过这些方法可以实现对集合的基本操作。因为 List 接口和 Set 接口继承自 Collection 接口，所以也可以调用这些方法。

表1 Collection接口的常用方法
方法名称	说明
boolean add(E e)	向集合中添加一个元素，E 是元素的数据类型
boolean addAll(Collection c)	向集合中添加集合 c 中的所有元素
void clear()	删除集合中的所有元素
boolean contains(Object o)	判断集合中是否存在指定元素
boolean containsAll(Collection c)	判断集合中是否包含集合 c 中的所有元素
boolean isEmpty()	判断集合是否为空
Iterator<E>iterator()	返回一个 Iterator 对象，用于遍历集合中的元素
boolean remove(Object o)	从集合中删除一个指定元素
boolean removeAll(Collection c)	从集合中删除所有在集合 c 中出现的元素
boolean retainAll(Collection c)	仅仅保留集合中所有在集合 c 中出现的元素
int size()	返回集合中元素的个数
Object[] toArray()	返回包含此集合中所有元素的数组

例 1：

我们知道 Collection 是非常重要的一个接口，在表 1 中列出了其常用方法。本例将编写一个简单的程序，演示如何使用 Collection 接口向集合中添加方法add(E e)。具体实现代码如下：

public static void main(Strmg[] args)
{ArrayList list1=new ArrayList(); //创建集合 iist1ArrayList list2=new ArrayList(); //创建集合 Iist2list1.add("one"); //向 list1 添加一个元素list1.add("two"); //向 list1 添加一个元素list2.addAll(list1); //将 list1 的所有元素添加到 list2list2.add("three"); //向 list2 添加一个元素System.out.println("list2 集合中的元素如下：");Iterator it1=list2.iterator();
while(it1.hasNext()){System.out.print(it1.next()+"、");//输出it1的所有值}
}

由于 Collection 是接口，不能对其实例化，所以上述代码中使用了 Collection 接口的 ArrayList 实现类来调用 Collection 的方法。add() 方法可以向 Collection 中添加一个元素，而调用 addAll() 方法可以将指定 Collection 中的所有元素添加到另一个 Collection 中。
创建了两个集合 list1 和 list2，然后调用 add() 方法向 list1 中添加了两个元素，再调用 addAll() 方法将这两个元素添加到 list2 中。接下来又向 list2 中添加了一个元素，最后输出 list2 集合中的所有元素，结果如下：

list2 集合中的元素如下：
one、two、three、

例 2：

创建一个案例，演示 Collection 集合中 size()、remove() 和 removeAll() 方法的应用。具体代码如下：

public static void main(String[] args)
{ArrayList list1=new ArrayList(); //创建集合 list1ArrayList list2=new ArrayList(); //创建集合 list2list1.add("one");list1.add("two");list1.add("three");System.out.println("list1 集合中的元素数量："+list1.size()); //输出list1中的元素数量list2.add("two");list2.add("four");list2.add("six");System.out.println("list2 集合中的元素数量："+list2.size()); //输出list2中的元素数量list2.remove(2); //删除第 3 个元素，remove()的用法System.out.println("\nremoveAll() 方法之后 list2 集合中的元素数量："+list2.size());System.out.println("list2 集合中的元素如下：");Iterator it1=list2.iterator();//返回一个 Iterator 对象，用于遍历集合中的元素,Iterator<E>iterator()的用法while(it1.hasNext()){System.out.print(it1.next()+"、");}list1.removeAll(list2);//删除与list2所有相同的元素，remove()的用法System.out.println("\nremoveAll() 方法之后 list1 集合中的元素数量："+list1.size());System.out.println("list1 集合中的元素如下：");Iterator it2=list1.iterator();//返回一个 Iterator 对象，用于遍历集合中的元素,Iterator<E>iterator()的用法while(it2.hasNext()){System.out.print(it2.next()+"、");//输出it2的值}
}

list2 集合在调用 remove(2) 方法删除第 3 个元素之后剩下了 two 和 four。list1.removeAll(list2) 语句会从 list1 中将 list1 和 list2 中相同的元素删除，即删除 two 元素。最后输出结果如下：

list1 集合中的元素数量：3
Iist2 集合中的元素数量：3
remove() 方法之后 list2 集合中的元素数量：2
list2 集合中的元素如下：
two、four、
removeAH() 方法之后 list1 集合中的元素数量：2
list1 集合中的元素如下：
one、 three、

注意：retainAll() 方法的作用与 removeAll() 方法相反，即retainAll()保留两个集合中相同的元素，其他全部删除。

List接口的两种类使用方法

List 接口实现了 Collection 接口，它主要有两个实现类：ArrayList 类和 LinkedList 类。在 List 集合中允许出现重复元素。与 Set 集合不同的是，在 List 集合中的元素是有序的，可以根据索引位置来检索 List 集合中的元素，第一个添加到 List 集合中的元素的索引为 0，第二个为 1，依此类推。

--1.ArrayList 类

ArrayList 类提供了快速的基于索引的成员访问方式，对尾部成员的增加和删除支持较好。使用 ArrayList 创建的集合，允许对集合中的元素进行快速的随机访问，不过，向 ArrayList 中插入与删除元素的速度相对较慢。该类的常用构造方法有如下两种重载形式。

ArrayList()：构造一个初始容量为 10 的空列表。
ArrayList(Collection<?extends E>c)：构造一个包含指定 Collection 的元素的列表，这些元素是按照该 Collection 的迭代器返回它们的顺序排列的。

ArrayList 类除了包含 Collection 接口中的所有方法之外，还包括 List 接口中提供的如表 1 所示的方法。

表1 ArrayList类的常用方法
方法名称	说明
E get(int index)	获取此集合中指定索引位置的元素，E 为集合中元素的数据类型
int index(Object o)	返回此集合中第一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1
int lastIndexOf(Obj ect o)	返回此集合中最后一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1
E set(int index, E element)	将此集合中指定索引位置的元素修改为 element 参数指定的对象。此方法返回此集合中指定索引位置的原元素
List<E> subList(int fromlndex, int tolndex)	返回一个新的集合，新集合中包含 fromlndex 和 tolndex 索引之间的所有元素。包含 fromlndex 处的元素，不包含 tolndex 索引处的元素，取区间:[fromlndex , tolndex )

例 1

使用 ArrayList 类向集合中添加三个商品信息，包括商品编号、名称和价格，然后遍历集合输出这些商品信息。

(1) 创建一个商品类 Product，在该类中定义 3 个属性和 toString() 方法，分别实现 setter/getter 方法。代码的实现如下：

public class Product //商品类
{   private int id;    //商品编号private String name;    //名称private float price;    //价格public Product(int id,String name,float price)//构造方法，初始化{this.name=name;this.id=id;this.price=price;}//这里是上面3个属性的setter/getter方法，这里省略public String toString(){return"商品编号："+id+"，名称:"+name+"，价格："+price;}
}

(2) 创建一个测试类（main函数），调用 Product 类的构造函数实例化三个对象，并将 Product 对象保存至 ArrayList 集合中。最后遍历该集合，输出商品信息。测试类的代码实现如下：

import Java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Test03
{public static void main(String[] args){Product pd1=new Product(4,"口香糖",10);Product pd2=new Product(5,"沐浴露",12);Product pd3=new Product(3,"烧水壶",49);List list=new ArrayList();    //创建集合list.add(pd1);list.add(pd2);list.add(pd3);System.out.println("*************** 商品信息 ***************");for(int i=0;i<list.size();i++){//循环遍历集合，输出集合元素Product product=(Product)list.get(i);System.out.println(product);}}
}

该示例中的 ArrayList 集合中存放的是自定义类 Product 的对象，这与存储的 String 类的对象是相同的。与 Set 不同的是，List 集合中存在 get() 方法，该方法可以通过索引来获取所对应的值，获取的值为 Object 类，因此需要将该值转换为 Product 类，从而获取商品信息。

该程序的运行结果如下所示。

*************** 商品信息 ***************
商品编号：4，名称:口香糖，价格：10.0
商品编号：5，名称:沐浴露，价格：12.0
商品编号：3，名称:烧水壶，价格：49.0

例 2

在使用 List 集合时需要注意区分 indexOf() 方法和 lastIndexOf() 方法。前者是获得指定对象的最小索引位置，而后者是获得指定对象的最大索引位置。前提条件是指定的对象在 List 集合中有重复的对象，否则这两个方法获取的索引值相同。

下面的案例代码演示了 indexOf() 方法和 lastIndexOf() 方法的区别。

public static void main(String[] args)
{List list=new ArrayList();//创建集合list.add("One");list.add("|"); //“|”这个第一次出现的位置list.add("Two");list.add("|");list.add("Three");list.add("|"); //“|”这个最后出现的位置list.add("Four");System.out.println("list 集合中的元素数量："+list.size());System.out.println("list 集合中的元素如下：");Iterator it=list.iterator();//用于遍历集合元素的while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+"、");}/* indexOf（）方法的使用：返回此集合中第一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1 */System.out.println("\n在 list 集合中'丨'第一次出现的位置是："+list.indexOf("|"));/* lastIndexOf（）方法的使用：返回此集合中最后一次出现指定元素的索引，如果此集合不包含该元素，则返回 -1 */System.out.println("在 list 集合中'丨'最后一次出现的位置是："+list.lastIndexOf("|"));
}

indexOf()用于第一次出现的位置；

lastIndexOf() 用于最后一次出现的位置；

上述代码创建一个 List 集合 list，然后添加了 7 个元素，由于索引从 0 开始，所以最后一个元素的索引为 6。输出结果如下：

list 集合中的元素数量：7
list 集合中的元素如下：
One、|、Two、|、Three、|、Four、
在 list 集合中'|'第一次出现的位置是：1
在 list 集合中'|'最后一次出现的位置是：5

例 3

使用 subList() 方法截取 List 集合中部分元素时要注意，新的集合中包含起始索引位置的元素，但是不包含结束索引位置的元素。例如，subList(1,4) 方法实际截取的是索引 1 到索引 3 的元素，并组成新的 List 集合。

下面的案例代码演示了 subList() 方法的具体用法。

public static void main(String[] args)
{List list=new ArrayList();list.add("One");list.add("Two");list.add("Three");list.add("Four");list.add("Five");list.add("Six");list.add("Seven");System.out.println("list 集合中的元素数量："+list.size());System.out.println("list 集合中的元素如下：");Iterator it=list.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+"、");}List sublist=new ArrayList();sublist=list.subList(2,5);  //从list集合中截取索引[2~5)的元素，保存到sublist集合中  System.out.println("\nsublist 集合中元素数量："+sublist.size());//输出2、3、4位置的元素（从左到右，从0开始数），包含第2元素不包含第5元素System.out.println("sublist 集合中的元素如下：");it=sublist.iterator();while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+"、");}
}

输出结果如下：

list 集合中的元素数量：7
list 集合中的元素如下：
One、Two、Three、Four、Five、Six、Seven、
sublist 集合中元素数量：3
sublist 集合中的元素如下：
Three、Four、Five、

注意：subList(2,5)取得边界是：[2,5), 即:2<=subList<5 ,包含2不包含5

---2.LinkList类

LinkedList 类采用链表结构保存对象，这种结构的优点是便于向集合中插入或者删除元素。需要频繁向集合中插入和删除元素时，使用 LinkedList 类比 ArrayList 类效果高，但是 LinkedList 类随机访问元素的速度则相对较慢。这里的随机访问是指检索集合中特定索引位置的元素。

LinkedList 类除了包含 Connection 接口和 List 接口中的所有方法之外，还特别提供了表 2 所示的方法。

表2 LinkList类中的方法
方法名称	说明
void addFirst(E e)	将指定元素添加到此集合的开头
void addLast(E e)	将指定元素添加到此集合的末尾
E getFirst()	返回此集合的第一个元素
E getLast()	返回此集合的最后一个元素
E removeFirst()	删除此集合中的第一个元素
E removeLast()	删除此集合中的最后一个元素

例 4

在仓库管理系统中要记录入库的商品名称，并且需要输出第一个录入的商品名称和最后—个商品名称。下面使用 LinkedList 集合来完成这些功能，实现代码如下：

public static void main(String[] args)
{LinkedList<String> products=new LinkedList<String>(); //创建products集合对象，都是String类型/*对象一定是String类型*/String p1=new String("六角螺母");      String p2=new String("10A 电缆线");  String p3=new String("5M 卷尺");     String p4=new String("4CM 原木方板");products.add(p1);    //将 pi 对象添加到 LinkedList 集合中products.add(p2);    //将 p2 对象添加到 LinkedList 集合中products.add(p3);    //将 p3 对象添加到 LinkedList 集合中products.add(p4);    //将 p4 对象添加到 LinkedList 集合中String p5=new String("标准文件夹小柜");products.addLast(p5);    //向集合的末尾添加p5对象,addLast()方法的使用System.out.print("*************** 商品信息 ***************");System.out.println("\n目前商品有：");for(int i=0;i<products.size();i++){System.out.print(products.get(i)+"\t");}System.out.println("\n第一个商品的名称为："+products.getFirst());System.out.println("最后一个商品的名称为："+products.getLast());products.removeLast();    //删除最后一个元素，removeLast()方法的使用System.out.println("删除最后的元素，目前商品有：");for(int i=0;i<products.size();i++){System.out.print(products.get(i)+"\t");}
}

如上述代码，首先创建了 5 个 String 对象，分别为 p1、p2、p3、p4 和 p5。同时将 pl、 p2、p3 和 p4 对象使用 add() 方法添加到 LinkedList 集合中，使用 addLast() 方法将 p5 对象添加到 LinkedList 集合中。分别调用 LinkedList 类中的 getFirst() 方法和 getLast()方法获取第一个和最后一个商品名称。最后使用 removeLast() 方法将最后一个商品信息删除，并将剩余商品信息打印出来。

LinkedList<String> 中的 <String> 是 Java 中的泛型，用于指定集合中元素的数据类型，例如这里指定元素类型为 String，则该集合中不能添加非 String 类型的元素。

运行程序，执行结果如下：

*************** 商品信息 ***************
目前商品有：
六角螺母    10A 电缆线    5M 卷尺    4CM 原木方板    标准文件夹小柜
第一个商品的名称为：六角螺母
最后一个商品的名称为：标准文件夹小柜
删除最后的元素，目前商品有：
六角螺母    10A 电缆线    5M 卷尺    4CM 原木方板

Set接口的两种类使用方法

Set 集合也实现了 Collection 接口，它主要有两个实现类：HashSet 类和 TreeSet类。Set 集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合，集合中不能包含重复的对象，并且最多只允许包含一个 null 元素。

--1.HashSet 类

HashSet 类是按照哈希算法来存储集合中的元素，使用哈希算法可以提高集合元素的存储速度，当向 Set 集合中添加一个元素时，HashSet 会调用该元素的 hashCode() 方法，获取其哈希码，然后根据这个哈希码计算出该元素在集合中的存储位置。

在 HashSet 类中实现了 Collection 接口中的所有方法。HashSet 类的常用构造方法重载形式如下。

HashSet()：构造一个新的空的 Set 集合。
HashSet(Collection<? extends E>c)：构造一个包含指定 Collection 集合元素的新 Set 集合。其中，“< >”中的 extends 表示 HashSet 的父类，即指明该 Set 集合中存放的集合元素类型。c 表示其中的元素将被存放在此 Set 集合中。

下面的代码演示了创建两种不同形式的 HashSet 对象。

HashSet hs=new HashSet();    //调用无参的构造函数创建HashSet对象
HashSet<String> hss=new HashSet<String>();    //创建泛型的 HashSet 集合对象

例 1

编写一个 Java 程序，使用 HashSet 创建一个 Set 集合，并向该集合中添加 5 本图书名称。具体实现代码如下：

public static void main(String[] args)
{HashSet<String> bookSet=new HashSet<String>();    //创建一个空的 Set 集合String book1=new String("如何成为 Java 编程高手");String book2=new String("Java 程序设计一百例");String book3=new String("从零学 Java 语言");String book4=new String("论 java 的快速开发");bookSet.add(book1);    //将 bookl 存储到 Set 集合中bookSet.add(book2);    //将 book2 存储到 Set 集合中bookSet.add(book3);    //将 book3 存储到 Set 集合中bookSet.add(book4);    //将 book4 存储到 Set 集合中System.out.println("新进图书有：");Iterater<String> it=bookSet.iterator();while(it.hasNext()){System.out.println("《"+(String)it.next()+"》");    //输出 Set 集合中的元素}System.out.println("共采购 "+bookSet.size()+" 本图书！");
}

如上述代码，首先使用 HashSet 类的构造方法创建了一个 Set 集合，接着创建了 4 个 String 类型的对象，并将这些对象存储到 Set 集合中。使用 HashSet 类中的 iterator() 方法获取一个 Iterator 对象，并调用其 hasNext() 方法遍历集合元素，再将使用 next() 方法读取的元素强制转换为 String 类型。最后调用 HashSet 类中的 size() 方法获取集合元素个数。

运行该程序，输出的结果如下：

新进图书有：
《如何成为 Java 编程高手》
《从零学 Java 语言》
《Java 程序设计一百例》
《论 java 的快速开发》
共采购 4 本图书!

注意：在该示例中，如果再向 bookSet 集合中添加一个名称为“Java 程序设计一百例”的 String 对象，则输出的结果与上述执行结果相同。也就是说，如果向 Set 集合中添加两个相同的元素，则后添加的会覆盖前面添加的元素，即在 Set 集合中不会出现相同的元素。

---2.TreeSet 类

TreeSet 类同时实现了 Set 接口和 SortedSet 接口。SortedSet 接口是 Set 接口的子接口，可以实现对集合进行自然排序，因此使用 TreeSet 类实现的 Set 接口默认情况下是自然排序的，这里的自然排序指的是升序排序。

TreeSet 只能对实现了 Comparable 接口的类对象进行排序，因为 Comparable 接口中有一个 compareTo(Object o) 方法用于比较两个对象的大小。例如 a.compareTo(b)，如果 a 和 b 相等，则该方法返回 0；如果 a 大于 b，则该方法返回大于 0 的值；如果 a 小于 b，则该方法返回小于 0 的值。

表 1 列举了 JDK 类库中实现 Comparable 接口的类，以及这些类对象的比较方式。

表1 实现Comparable接口类对象的比较方式
类	比较方式
包装类（BigDecimal、Biglnteger、 Byte、Double、 Float、Integer、Long 及 Short)	按数字大小比较
Character	按字符的 Unicode 值的数字大小比较
String	按字符串中字符的 Unicode 值的数字大小比较

TreeSet 类除了实现 Collection 接口的所有方法之外，还提供了如表 2 所示的方法。

表2 TreeSet类的常用方法
方法名称	说明
E first()	返回此集合中的第一个元素。其中，E 表示集合中元素的数据类型
E last()	返回此集合中的最后一个元素
E poolFirst()	获取并移除此集合中的第一个元素
E poolLast()	获取并移除此集合中的最后一个元素
SortedSet<E> subSet(E fromElement,E toElement)	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 fromElement 对象与 toElement 对象之间的所有对象。包含 fromElemen t对象，不包含 toElement 对象
SortedSet<E> headSet<E toElement〉	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 toElement 对象之前的所有对象。不包含 toElement 对象
SortedSet<E> tailSet(E fromElement)	返回一个新的集合，新集合包含原集合中 fromElement 对象之后的所有对象。包含 fromElement 对象

例 2

本次有 5 名学生参加考试，当老师录入每名学生的成绩后，程序将按照从低到高的排列顺序显示学生成绩。此外，老师可以查询本次考试是否有满分的学生存在，不及格的成绩有哪些，90 分以上成绩的学生有几名。

下面使用TreeSet类来创建Set集合，完成学生成绩查询功能。具体的代码如下：

import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;
import java.util.SortedSet;
import java.util.TreeSet;
public class Test08
{public static void main(String[] args){TreeSet<Double> scores=new TreeSet<Double>();    //创建 TreeSet 集合Scanner input=new Scanner(System.in);//由用户输入System.out.println("------------学生成绩管理系统-------------");for(int i=0;i<5;i++){System.out.println("第"+(j+1)+"个学生成绩：");double score=input.nextDouble();//将学生成绩转换为Double类型，添加到TreeSet集合中scores.add(Double.valueOf(score));}Iterator<Double> it=scores.iterator();    //创建 Iterator 对象System.out.println("学生成绩从低到高的排序为：");while(it.hasNext()){System.out.print(it.next()+"\t");}System.out.println("\n请输入要查询的成绩：");double searchScore=input.nextDouble();if(scores.contains(searchScore)){System.out.println("成绩为： "+searchScore+" 的学生存在！");}else{System.out.println("成绩为： "+searchScore+" 的学生不存在！");}//查询不及格的学生成绩SortedSet<Double> score1=scores.headSet(60.0);System.out.println("\n不及格的成绩有：");for(int i=0;i<score1.toArray().length;i++){System.out.print(score1.toArray()[i]+"\t");}//查询90分以上的学生成绩SortedSet<Double> score2=scores.tailSet(90.0);System.out.println("\n90 分以上的成绩有：");for(int i=0;i<score2.toArray().length;i++){System.out.print(score2.toArray()[i]+"\t");}}
}

如上述代码，首先创建一个 TreeSet 集合对象 scores，并向该集合中添加 5 个 Double 对象。接着使用 while 循环遍历 scores 集合对象，输出该对象中的元素，然后调用 TreeSet 类中的 contains() 方法获取该集合中是否存在指定的元素。最后分别调用 TreeSet 类中的 headSet() 方法和 tailSet() 方法获取不及格的成绩和 90 分以上的成绩。

运行该程序，执行结果如下所示。

------------学生成绩管理系统-------------
第1个学生成绩：
53
第2个学生成绩：
48
第3个学生成绩：
85
第4个学生成绩：
98
第5个学生成绩：
68
学生成绩从低到高的排序为：
48.0    53.0    68.0    85.0    98.0
请输入要查询的成绩：
90
成绩为： 90.0 的学生不存在！不及格的成绩有：
48.0    53.0
90 分以上的成绩有：
98.0

注意：在使用自然排序时只能向 TreeSet 集合中添加相同数据类型的对象，否则会抛出 ClassCastException 异常。如果向 TreeSet 集合中添加了一个 Double 类型的对象，则后面只能添加 Double 对象，不能再添加其他类型的对象，例如 String 对象等。

Map集合

Map 是一种键-值对（key-value）集合，Map 集合中的每一个元素都包含一个键对象和一个值对象。其中，键对象不允许重复，而值对象可以重复，并且值对象还可以是 Map 类型的，就像数组中的元素还可以是数组一样。

Map 接口主要有两个实现类：HashMap 类和 TreeMap 类。其中，HashMap 类按哈希算法来存取键对象，而 TreeMap 类可以对键对象进行排序。

Map 接口中提供的常用方法如表 1 所示。

表1 Map接口的常用方法
方法名称	说明
V get(Object key)	返回 Map 集合中指定键对象所对应的值。V 表示值的数据类型
V put(K key, V value)	向 Map 集合中添加键-值对，返回 key 以前对应的 value，如果没有，则返回 null
V remove(Object key)	从 Map 集合中删除 key 对应的键-值对，返回 key 对应的 value，如果没有，则返回null
Set entrySet()	返回 Map 集合中所有键-值对的 Set 集合，此 Set 集合中元素的数据类型为 Map.Entry
Set keySet()	返回 Map 集合中所有键对象的 Set 集合

例 1

每名学生都有属于自己的唯一编号，即学号。在毕业时需要将该学生的信息从系统中移除。

下面编写 Java 程序，使用 HashMap 来存储学生信息，其键为学生学号，值为姓名。毕业时，需要用户输入学生的学号，并根据学号进行删除操作。具体的实现代码如下：

import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner;
public class Test09
{public static void main(String[] args){HashMap users=new HashMap();users.put("11","张浩太");    //将学生信息键值对存储到Map中users.put("22","刘思诚");users.put("33","王强文");users.put("44","李国量");users.put("55","王路路");System.out.println("******** 学生列表 ********");Iterator it=users.keySet().iterator();while(it.hasNext()){//遍历 MapObject key=it.next();Object val=users.get(key);System.out.println("学号："+key+"，姓名:"+val);}Scanner input=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入要删除的学号：");int num=input.nextInt();if(users.containsKey(String.valueOf(num))){    //判断是否包含指定键users.remove(String.valueOf(num));    //如果包含就删除}else{System.out.println("该学生不存在！");}System.out.println("******** 学生列表 ********");it=users.keySet().iterator();while(it.hasNext()){Object key=it.next();Object val=users.get(key);System.out.println("学号："+key+"，姓名："+val);}}
}

在该程序中，两次使用 while 循环遍历 HashMap 集合。当有学生毕业时，用户需要输入该学生的学号，根据学号使用 HashMap 类的 remove() 方法将对应的元素删除。程序运行结果如下所示。

******** 学生列表 ********
学号：44，姓名:李国量
学号：55，姓名:王路路
学号：22，姓名:刘思诚
学号：33，姓名:王强文
学号：11，姓名:张浩太
请输入要删除的学号：
22
******** 学生列表 ********
学号：44，姓名：李国量
学号：55，姓名：王路路
学号：33，姓名：王强文
学号：11，姓名：张浩太

******** 学生列表 ********
学号：44，姓名:李国量
学号：55，姓名:王路路
学号：22，姓名:刘思诚
学号：33，姓名:王强文
学号：11，姓名:张浩太
请输入要删除的学号：
44
******** 学生列表 ********
学号：55，姓名：王路路
学号：22，姓名：刘思诚
学号：33，姓名：王强文
学号：11，姓名：张浩太

注意：TreeMap 类的使用方法与 HashMap 类相同，唯一不同的是 TreeMap 类可以对键对象进行排序，这里不再赘述。

Collection类：sort()升序排序、reverse()降序排序、copy()复制、fill()填充

正向排序/升序排序sort()

----从低到高排序

使用 Collections 类的静态方法 sort() 可以对集合中的元素进行升序排序。这要求列表中的所有元素都必须实现 Comparable 接口，而且所有元素都必须是使用指定比较器可相互比较的。

sort() 方法主要有如下两种重载形式，固定格式。

void sort(List list)：根据元素的自然顺序对集合中的元素进行升序排序。
void sort(List list,Comparator comparator)：按 comparator 参数指定的排序方式对集合中的元素进行排序。

例 1

编写一个程序，对用户输入的 5 个商品价格进行排序后输出。这里要求使用 Collections 类中 sort() 方法按从低到局的顺序对其进行排序，最后将排序后的成绩输出。

具体实现代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Test10
{public static void main(String[] args){Scanner input=new Scanner(System.in);List prices=new ArrayList();for(int i=0;i<5;i++){System.out.println("请输入第 "+(i+1)+" 个商品的价格：");int p=input.nextInt();prices.add(Integer.valueOf(p));    //将录入的价格保存到List集合中}Collections.sort(prices);    //调用sort()方法对集合进行排序System.out.println("价格从低到高的排列为：");for(int i=0;i<prices.size();i++){System.out.print(prices.get(i)+"\t");}}
}

如上述代码，循环录入 5 个价格，并将每个价格都存储到已定义好的 List 集合 prices 中，然后使用 Collections 类的 sort() 方法对该集合元素进行升序排序。最后使用 for 循环遍历 users 集合，输出该集合中的元素。该程序的执行结果如下所示：

请输入第 1 个商品的价格：
85
请输入第 2 个商品的价格：
48
请输入第 3 个商品的价格：
66
请输入第 4 个商品的价格：
80
请输入第 5 个商品的价格：
18
价格从低到高的排列为：
18    48    66    80    85

逆向排序/reverse()降序排序

---从高到低排序

与 sort() 方法的作用相反，调用 reverse() 静态方法可以对指定集合元素进行逆向排序。该方法的定义如下，固定格式：

void reverse(List list)    //对集合中的元素进行反转排序

例 2

循环录入 5 个商品的名称，并按录入时间的先后顺序进行降序排序，即后录入的先输出。

下面编写程序，使用 Collections 类的 reverse() 方法对保存到 List 集合中的 5 个商品名称进行反转排序，并输出排序后的商品信息。按照时间先后，此案例是按时间降序输出，具体的实现代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Coliections;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Test11
{public static void main(String[] args){Scanner input=new Scanner(System.in);//由用户输入内容List students=new ArrayList();//创建集合System.out.println("******** 商品信息 ********");for(int i=0;i<5;i++){System.out.println("请输入第 "+(i+1)+" 个商品的名称：");String name=input.next(); //获取用户的输入内容students.add(name);    //将录入的商品名称存到List集合中}Collections.reverse(students);    //调用reverse()方法对集合元素进行反转排序System.out.println("按录入时间的先后顺序进行降序排列为：");for(int i=0;i<5;i++){System.out.print(students.get(i)+"\t");}}
}

如上述代码，首先循环录入 5 个商品的名称，并将这些名称保存到 List 集合中，然后调用 Collections 类中的 reverse() 方法对该集合元素进行反转排序。最后使用 for 循环将排序后的集合元素输出。

执行该程序，输出结果如下所示。

******** 商品信息 ********
请输入第 1 个商品的名称：
果粒橙
请输入第 2 个商品的名称：
冰红茶
请输入第 3 个商品的名称：
矿泉水
请输入第 4 个商品的名称：
软面包
请输入第 5 个商品的名称：
巧克力
按录入时间的先后顺序进行降序排列为：
巧克力    软面包    矿泉水    冰红茶    果粒橙

复制copy()

Collections 类的 copy() 静态方法用于将指定集合中的所有元素复制到另一个集合中。执行 copy() 方法后，目标集合中每个已复制元素的索引将等同于源集合中该元素的索引。

copy() 方法的语法格式如下：

void copy(List <? super T> dest,List<? extends T> src)

其中，dest 表示目标集合对象，src 表示源集合对象。

注意：目标集合的长度至少和源集合的长度相同，如果目标集合的长度更长，则不影响目标集合中的其余元素。如果目标集合长度不够而无法包含整个源集合元素，程序将抛出 IndexOutOfBoundsException 异常。

例 3

在一个集合中保存了 5 个商品名称，现在要使用 Collections 类中的 copy() 方法将其中的 3 个替换掉。具体实现的代码如下：

public class Test12
{public static void main(String[] args){Scanner input=new Scanner(System.in);List srcList=new ArrayList();List destList=new ArrayList();destList.add("苏打水");destList.add("木糖醇");destList.add("方便面");destList.add("火腿肠");destList.add("冰红茶");System.out.println("原有商品如下：");for(int i=0;i<destList.size();i++){System.out.println(destList.get(i));}System.out.println("输入替换的商品名称：");for(int i=0;i<3;i++){System.out.println("第 "+(i+1)+" 个商品：");String name=input.next();srcList.add(name);}//调用copy()方法将当前商品信息复制到原有商品信息集合中Collections.copy(destList,srcList);System.out.println("当前商品有：");for(int i=0;i<destList.size();i++){System.out.print(destList.get(i)+"\t");}}
}

如上述代码，首先创建了两个 List 对象 srcList 和 destList，并向 destList 集合中添加了 5 个元素，向 srcList 集合中添加了 3 个元素，然后调用 Collections 类中 copy() 方法将 srcList 集合中的全部元素复制到 destList 集合中。由于 destList 集合中含有 5 个元素，故最后两个元素不会被覆盖。

运行该程序，具体的执行结果如下所示。

原有商品如下：
苏打水
木糖醇
方便面
火腿肠
冰红茶
输入替换的商品名称：
第 1 个商品：
燕麦片
第 2 个商品：
八宝粥
第 3 个商品：
软面包
当前商品有：
燕麦片    八宝粥软面包    火腿肠    冰红茶

填充fill()

Collections 类的 fill() 静态方法可以对指定集合的所有元素进行填充操作。fill() 方法的定义如下:

void fill(List<? super T> list,T obj)    //使用指定元素替换指定列表中的所有元素

其中，list 表示要替换的集合对象，obj 表示用来替换指定集合的元素值。

例 4

编写一个程序，要求用户输入 3 个商品名称，然后使用 Collections 类中的 fill() 方法对商品信息进行重置操作，即将所有名称都更改为“未填写”。具体的实现代码如下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
import java.util.Scanner;
public class Test13
{public static void main(String[] args){Scanner input=new Scanner(System.in);List products=new ArrayList();System.out.println("******** 商品信息 ********");for(int i=0;i<3;i++){System.out.println("请输入第 "+(i+1)+" 个商品的名称：");String name=input.next();products.add(name);    //将用户录入的商品名称保存到List集合中}System.out.println("重置商品信息，将所有名称都更改为'未填写'");Collections.fill(products,"未填写");System.out.println("重置后的商品信息为：");for(int i=0;i<products.size();i++){System.out.print(products.get(i)+"\t");}}
}

如上述代码，首先循环录入 3 个商品名称，并将这些商品信息存储到 List 集合中，然后调用 Collections 类中的 fill() 方法将该集合中的所有元素值替换为“未填写”。最后使用 for 循环将替换后的集合元素输出。

运行该程序，执行结果如下所示。

******** 商品信息 ********
请输入第 1 个商品的名称：
苏打水
请输入第 2 个商品的名称：
矿泉水
请输入第 3 个商品的名称：
冰红茶
重置商品信息，将所有名称都更改为'未填写'
重置后的商品信息为：
未填写    未填写    未填写

泛型

概念：由于类型转换错误，java虚拟机编译时不会报错，而在运行时报异常，所以安全隐患非常明显，----所以用泛型来弥补这一缺陷；有个<>；在代码中会经常看到泛型，所以要学好它，

泛型也类似数组，数组是[],泛型是<>,数组里面放的数值，泛型里面放的类型，可以这么理解，泛型就是取数组里面的类型，如：ArratList<String>是从数组里取String类型的。

我另篇详细介绍了泛型：https://blog.csdn.net/bbs11007/article/details/80835234

泛型<>里面必须是引用类型，不能使基本类型（如int、long这些）

基本类型解决方案（引用包装类知识，请查看该内容知识）：

基本类型引用包装类就可以使用泛型了。

具体使用

输出时200；

ArayList

比如在集合类添加对象的时候，我们经常做格式强转操作，

说白了，泛型就是在你写强转类型的时候，给你个错误提示，让你知道这个是错误了。

固定格式（加个"<>"）：

集合类 <需要转换的类>

例如（下面的就是泛型）：类似定义数组，相当于数组都是String

ArrayList <String>

ArrayList<String> ff = new ArrayList<> ();//JDK1.7以上，右边尖括号可以为空，这个泛型都是String类型

//JDK1.6以下：左右两边尖括号都不能为空，如：ArrayList<String> ff = new ArrayList<String> ();

加上泛型，强转类型会提前报错，不加泛型，强转类型不会报错，但你一旦运行就报错；

代码案例来说明（注意看注释说明就明白了）：

如图，本来定于<String>类型，是字符串，你却用的是数字100，肯定是不行的。除非你用<intage>类型

//代码简单缩写，说明下泛型的作用
//不加泛型的时候
ArrayList ff = new ArrayList();//这个没有加泛型
Ls ls1 = new ls("薯片")；//LS是零食的类
ff.add(ls1);
Ls cls=ff.get(0);//这个ff是ArrayList类，cls是LS的类，这两个类不能直接赋值，会直接报错，如int和char不能直接赋值，需要强转，如：int a = （int）b
Ls cls=（LS）ff.get(0);//强转操作，所以需要强转操作，这样子编译器不会报错，但这个get 0不能直接添加到零食里，所以一运行，就报错了，这就是没有加泛型的缺点//我们在来看看加泛型以后的区别
ArrayList<LS> ff = new ArrayList<Ls>();//这个是加泛型的，意思是我只允许你添加零食，其他都不给你添加
Ls ls1 = new ls("薯片")；//LS是零食的类
ff.add(ls1);
Ls cls=（LS）ff.get(0);//注意：加泛型后，这句话就直接报错了，不用等允许才知道错误，这样子程序员不运行，在写代码的时候一眼就看出问题了。

除了add，还要其他方法。

https://blog.csdn.net/github_37130188/article/details/96508766

反射reflect

详解请看我另篇专项讲解：https://blog.csdn.net/bbs11007/article/details/99678074

首先介绍 Java 中 Class 类与 Java 反射的基本用法，然后介绍具体的反射应用。为了便于读者理解，在讲解过程中还结合了大量案例

通过 Java 的反射机制，程序员可以更深入地控制程序的运行过程。例如，在程序运行时由用户输入一个类名，然后动态获取该类拥有的构造、属性和方法，甚至调用任意类的任意方法。

泛型是提示强转类型，就一行，就在；反射的功能就强大点，可以写在类或方法中。

动态的获取指定的类以及动态的调用类中的内容。以前，先有类，再new对象。有了反射后：先new对象，至于new哪个类由用户通过配置文件传递。即在没有类之前就将创建对象的动作完成了。

好处：大大的提高了程序的扩展性。应用：当使用的类不确定的时候，可以通过配置文件告诉应用程序，只要应用程序中使用反射技术即可。
Java 反射机制是 Java 语言的一个重要特性，它在服务器程序和中间件程序中得到了广泛运用。在服务器端，往往需要根据客户的请求，动态调用某一个对象的特定方法。此外，在 ORM 中间件的实现中，运用 java 反射机制可以读取任意一个 JavaBean 的所有属性，或者给这些属性赋值。

视频教学https://ke.qq.com/webcourse/index.html#cid=375599&term_id=100447257&taid=2891999049268015&vid=v1431lhb455

我另篇详细介绍了反射：

【转载】反射进阶学习：https://blog.csdn.net/bbs11007/article/details/80835247

【转载】细说反射，Java 和 Android 开发者必须跨越的坎：https://blog.csdn.net/bbs11007/article/details/80835266

一个反射概念简单学习的网址：http://c.biancheng.net/view/1103.html

代码说明：

//如果别的程序员写的一个玩具（wj）方法，我也不知道这个方法有什么
class Wj//玩具类
{public void wan（）//玩的方法{system.out。println（“正在玩游戏”）；}public void 加法（int a，int b）//一个加游戏的方法{return a+b；}}

我可以通过类和泛型传进来，因为我不知道那个写方法的程序员用的是什么类型，这样经常会搞错，所以我们可以通过泛型来解决这一个问题；

JVM虚拟机

https://blog.csdn.net/bbs11007/article/details/100066875

类加载：https://blog.csdn.net/github_37130188/article/details/97254899

---------------------未完，陆续更新中！------------------------

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需要记的方法操作有：判断父目录、判断文件夹、判断文件是否存在、删除；

IO流

输入流

输出流

集合

Collection接口

List接口的两种类使用方法

Set接口的两种类使用方法

Map集合

Collection类：sort()升序排序、reverse()降序排序、copy()复制、fill()填充

正向排序/升序排序sort()

逆向排序/reverse()降序排序

复制copy()

填充fill()

泛型

ArayList

反射reflect

通过 Java 的反射机制，程序员可以更深入地控制程序的运行过程。例如，在程序运行时由用户输入一个类名，然后动态获取该类拥有的构造、属性和方法，甚至调用任意类的任意方法。

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