Java 集合框架

早在 Java 2 中之前，Java 就提供了特設類。比如：Dictionary, Vector, Stack, 和 Properties 這些類用來存儲和操作對象組。

雖然這些類都非常有用，但是它們?nèi)鄙僖粋€核心的，統(tǒng)一的主題。由于這個原因，使用 Vector 類的方式和使用 Properties 類的方式有著很大不同。

集合框架被設計成要滿足以下幾個目標。

• 該框架必須是高性能的?；炯希▌討B(tài)數(shù)組，鏈表，樹，哈希表）的實現(xiàn)也必須是高效的。
• 該框架允許不同類型的集合，以類似的方式工作，具有高度的互操作性。
• 對一個集合的擴展和適應必須是簡單的。

為此，整個集合框架就圍繞一組標準接口而設計。你可以直接使用這些接口的標準實現(xiàn)，諸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet 等,除此之外你也可以通過這些接口實現(xiàn)自己的集合。

簡化圖：

說明：對于以上的框架圖有如下幾點說明

1. 所有集合類都位于 java.util 包下。Java的集合類主要由兩個接口派生而出：Collection 和 Map，Collection 和 Map 是 Java 集合框架的根接口，這兩個接口又包含了一些子接口或?qū)崿F(xiàn)類。
2. 集合接口：6個接口（短虛線表示），表示不同集合類型，是集合框架的基礎。
3. 抽象類：5個抽象類（長虛線表示），對集合接口的部分實現(xiàn)。可擴展為自定義集合類。
4. 實現(xiàn)類：8個實現(xiàn)類（實線表示），對接口的具體實現(xiàn)。
5. Collection 接口是一組允許重復的對象。
6. Set 接口繼承 Collection，集合元素不重復。
7. List 接口繼承 Collection，允許重復，維護元素插入順序。
8. Map接口是鍵－值對象，與Collection接口沒有什么關系。
9. Set、List 和 Map 可以看做集合的三大類：
   List 集合是有序集合，集合中的元素可以重復，訪問集合中的元素可以根據(jù)元素的索引來訪問。
   Set 集合是無序集合，集合中的元素不可以重復，訪問集合中的元素只能根據(jù)元素本身來訪問（也是集合里元素不允許重復的原因）。
   Map 集合中保存 Key-value 對形式的元素，訪問時只能根據(jù)每項元素的 key 來訪問其 value。

集合框架圖如圖所示：

Java 集合框架提供了一套性能優(yōu)良，使用方便的接口和類，java 集合框架位于 java.util 包中， 所以當使用集合框架的時候需要進行導包。

集合接口

集合框架定義了一些接口。本節(jié)提供了每個接口的概述：

集合類

Java 提供了一套實現(xiàn)了 Collection 接口的標準集合類。其中一些是具體類，這些類可以直接拿來使用，而另外一些是抽象類，提供了接口的部分實現(xiàn)。

標準集合類匯總于下表：

在前面的教程中已經(jīng)討論通過 java.util 包中定義的類，如下所示：

一個 Bitset 類創(chuàng)建一種特殊類型的數(shù)組來保存位值。BitSet 中數(shù)組大小會隨需要增加。

集合算法

集合框架定義了幾種算法，可用于集合和映射。這些算法被定義為集合類的靜態(tài)方法。

在嘗試比較不兼容的類型時，一些方法能夠拋出 ?ClassCastException?異常。當試圖修改一個不可修改的集合時，拋出?UnsupportedOperationException?異常。

集合定義三個靜態(tài)的變量：EMPTY_SET EMPTY_LIST，EMPTY_MAP 的。這些變量都不可改變。

如何使用迭代器

通常情況下，你會希望遍歷一個集合中的元素。例如，顯示集合中的每個元素。

做到這一點最簡單的方法是采用一個迭代器，它是一個對象，實現(xiàn)了 Iterator 接口或 ListIterator 接口。

迭代器，使你能夠通過循環(huán)來得到或刪除集合的元素。ListIterator 繼承了 Iterator，以允許雙向遍歷列表和修改元素。

這里通過實例列出 Iterator 和 listIterator 接口提供的所有方法。