【Java编程思想笔记】-集合1

1.为什么要用集合？

一般情况下，数组是保存一组对象（或基本数据类型）最有效的方式。但是数组有着固定的尺寸，而在更一般的情况下，我们在写程序时不知道将需要保存多少个对象，或者是否需要更复杂的存储结构来保存对象，因此数组尺寸固定是一个非常大的限制。

Java提供了一套相当完整的容器类（集合）来解决这个问题，其中基本的类型是List，Set，Queue和Map。这些对象类型也称为集合类，集合类提供了完善的方法来保存对象，我们可以使用这些工具来解决数量惊人的问题。

2.基本概念

Java集合类的用途是“保存对象”，并将其划分为两个概念：

（1）Collection： 一个独立元素的序列，这些元素都是服从一条或多条规则。如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。

（2）Map: 一组成对的“键值对”对象，允许你使用键来查找值。ArrayList允许你使用数字来查找值，因此在某种意义上讲，它将数字与对象关联在一起。映射表，允许我们使用另一个对象来查找某一个对象，它也被称为“关联数组”，因为它将某些对象与另外一些对象关联在了一起；你可以使用键对象来查找值对象，就像使用字典一样。

3.类型安全问题

一般使用数组时，我们会规定该数组的大小和存储的对象类型，因此无法在数组中保存非规定类型的对象。

而集合在Java SE5之前的一个主要问题就是，编译器允许你向容器中插入不正确的类型。如下：

 class Dog{ }
 
 class Human{
     private static long counter;
     private final long id = counter++;
     public long id(){return id;}
 }
 
 public class TypeSafeTest {
     @SuppressWarnings("unchecked")
     public static void main(String[] args){
         ArrayList humans = new ArrayList();//无规定类型的容器
         for(int i = 0; i<3; i++){
             humans.add(new Human());
         }
         //向人的容器中加入一只狗
         humans.add(new Dog());
 
         for(int i = 0; i<humans.size(); i++){
             ((Human)humans.get(i)).id();
             //由于容器中默认为保存Object类，再取出时要强制转型为Human类，并获取容器中每个人的ID
         }
     }
 }

这里需要@SuppressWarnings 来帮助完成，因为在正常情况下，Java编译器会提示 没有使用泛型。

以上，在不使用泛型时，ArrayList默认保存对象为Object类，而Object类是所有类的父类，因此对于实现的不同的类型，都可以保存到其中。

但是应用预定义的泛型，就可以在编译期 防止将错误类型的对象放置到容器中。如：

public class TypeSafeTest {
    public static void main(String[] args){
        ArrayList<Human> humans = new ArrayList<>();//规定保存类型的容器
        for(int i = 0; i<3; i++){
            humans.add(new Human());
        }
        //向人的容器中加入一只狗时就会报错
        humans.add(new Dog());
 
        for(int i = 0; i<humans.size(); i++){
            humans.get(i).id();
            //同时取出时不需要再强制转型
        }
    }
}