“java.util.Collection” 读后感

编程入门行业动态更新时间:2024-10-08 00:26:42

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“java.util.Collection” 读后感

什么是Collection接口
- 规定实现子类的特性
- 构造方法
- 默认方法
- 抽象方法
- 提问

文中没有对每个方法涉及到的其他外部接口内容进行细究，主要是针对Collection接口的一个读后感，若读者遇到不明所以之处，不必细细追究，只用知道大致干嘛的即可，即不妨碍理解接口即可

什么是Collection接口

是一个集合类的顶层接口，JDK规定了该接口不可以被直接实现，只能实现其子接口，即所有的集合类都会间接的实现该接口内的方法。
该接口继承了Iterable接口。其内给定了15个抽象方法，和四个默认方法（接口内准许使用default关键字对方法进行声明，从而使得接口内也能存在具体实现的方法）。使用自然语言对描述了每个抽象的方法的期望功能，即若你要实现这个接口，那这些个抽象方法分别要做的事情是什么。这种口头的约束，并没有强有力的监督、纠错能力，只能是期望你有一定的职业操守，自动遵守大家都默认遵守的规则。

规定实现子类的特性

特性的具体实现子类，若不清楚，可以暂且不去细细追究，目前先大致了解Collection接口对于集合类的一些潜规定，并且记住就可以了

有序无序。子类对存储的元素的顺序一般有两种处理方式：
1. 依据元素放入的顺序进行存储。
2. 依据子类内部的排序规则进行排序后存储。
是否重复。即子类存储的元素是否可以重复，关键在于待存储的元素在存储之前，是否需要用hash函数处理一下：
1. 对于List一类来说，以底层是数组的ArrayList为例，存储元素直接放入数组内部，若对位置有要求，就先算一下要存放的位置。
  到这里，其实思想本质和hash函数的处理是一样的，但是具体的实现不一样，而针对这个特点的划分也仅仅是基于实现上的区别。
2. 对于Set、Map这一类来说，以底层是数组为例，与上述上述进行比较（上述的一类存储之前是否需要计算存储位置，这个是可选的），这一类存储之前必须要进行存储位置的计算，即必须经过hash函数的处理得到一个存储位置，而计算、处理的依据是元素本身的信息（一般都是通过元素本身在ASCII或者unicode上对应的数值作为计算条件）和某一个质数（一般是31）做运算，可能还会做一个加减个位数的调整。当数据重复的时候，要求hash函数的计算结果是一样的，当一个数据是待存储的，会先进行hash函数的计算，得到存储位置，依据该位置是否有人来判断数据是否已经存在这个集合中（这里还涉及到一个hash冲突，暂不做解释，本文只是叙述一下笔者对Collection的读后感）。

笔者将collection接口中的方法分为三个大类，依据是构造方法（虽然接口没有构造方法，但是Collection接口对其实现子类的构造方法做了一些口头的约束）还是默认的实现方法亦或是抽象类型的方法，又针对抽象方法依据增删改查进行划分。（因为集合类如Collection接口、Set一类、List一类、Map一类都是用作存储数据的，其他的如迭代、排序功能，都尽量用工具类进行隔离、封装，如Collections、Arrays等工具类）

构造方法

接口没有构造方法，只是这里对其实现子类（包括直接和间接的实现子类）进行口头建议
Collection接口建议，所有它的子接口的具体实现类，在构造函数上，建议明文特别声明以下两种构造函数：

无参构造函数。（会基本java语法的，都懂）
类型是Collection泛型类型的形参。

默认方法

重申一下，接口内有一个default关键字，被该关键字申明的方法，可以在接口内具体实现

该方法的作用是移除 this 集合内，和 filter 集合的并集元素。
不用管Predicate是函数式接口，不用具体理解，只用知道是一层包装

default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {Objects.requireNonNull(filter);  //判断filter是否为空，为空会向调用该方法的地方抛出空指针异常（NullPointerException）boolean removed = false;final Iterator<E> each = iterator();   //获取调用方法的集合类的迭代器while (each.hasNext()) {//判断是否存在下一个值if (filter.test(each.next())) {    //test() 方法做具体的比较each.remove();  //移除当前元素removed = true;}}return removed;
}

笔者暂时也没用过，目前已知功能是做分割，将集合元素均分给其他集合。（如有不对，欢迎指正，给出理由）

 @Overridedefault Spliterator<E> spliterator() {return Spliterators.spliterator(this, 0); }

（不懂之处，暂且保留，后续更新）

default Stream<E> stream() {return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}

（不懂之处，暂且保留，后续更新）

default Stream<E> parallelStream() {return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
}

抽象方法

增
1. 添加指定的单个元素。
```
boolean add(E e);
```
2. 调用该方法将集合 c 添加到自己内部。
```
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
```
删
1. 移除集合中指定的元素 o，如果元素存在，则移除，返回true，若不存在，则返回false。
```
boolean remove(Object o);
```
2. 清除集合内部全部内容。
```
void clear();
```
改
1. 移除与指定集合的交集元素，一般是删去部分元素，对集合做更改。若this集合是集合 c 的子集，则起到和 clean() 同样的效果。
```
boolean removeAll(Collection<?> c);
```
2. 该方法应该要实现求 this 集合和 c 集合的并集，并用并集替换 this 集和原本的元素。
```
boolean retainAll(Collection<?> c);
```
查
1. 查询集合中的元素个数。
```
int size();
```
2. 检查集合是否为空。若为空返回 true，若不为空返回false。
```
boolean isEmpty();
```
3. 检查集合是否包含指定的对象元素。若存在则返回true，不存在返回false。底层实现是循环遍历，比hash函数直接计算出位置慢多了，时间复杂度分别是 O(n) 和 O(1)。
```
boolean contains(Object o);
```
4. 检查集合是否包含指定集合的元素对象，类似方法retainAll()求并集，但不修改自身或者传入集合，只是确认两者是否有交集。返回布尔类型的值。
```
boolean containsAll(Collection<?> c);
```
5. 将集合内的元素转换成Object类型的数组，
```
Object[] toArray();
```
6. 将集合内的元素转换成指定类型的数组。
```
<T> T[] toArray(T[] a);
```
7. 迭代器。这是一个外部接口，被写入 Iterable 接口中，而Collection接口继承了 Iterable 接口，因此也可以使用 Iterator 接口。
```
Iterator<E> iterator();
```
8. 该方法应该判断 this 集合和 o 对象是否相等。
```
boolean equals(Object o);
```
  为什么集合的equals() 方法的形参是Object类型的，不应该是 Collection 的吗？
  笔者做个Debug，this集合是一个ArrayList类型集合，调用该方法分别传入ArrayList类型变量，String类型变量，HashSet类型变量。都存入相同的值 abc 。
  传入ArrayList类型变量进行比较，结果是true，调用的是AbstractList类的equals() ，形参 o 是ArrayList类型的变量。
  传入String类型变量进行比较，结果是false，调用的是AbstractList类的equals()，形参 o是一个char[ ] 类型的变量（String底层是一个final的char[ ]）。
  传入HashSet类型的变量进行比较，结果是false，调用的是AbstractList类的equals()，形参 o 是HashSet类型的变量。
  用例代码如下：
```
public class test1 {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> arrayList1 = new ArrayList<>();ArrayList<String> arrayList2 = new ArrayList<>();Set<String> set = new HashSet<>();String str = "abc";arrayList1.add("abc");arrayList2.add("abc");set.add("abc");System.out.println(arrayList1.equals(arrayList2));  //trueSystem.out.println(arrayList1.equals(str));              //falseSystem.out.println(arrayList1.equals(set));             //false}
}
```
9. 该方法的顶层抽象是用来计算一个变量或者对象的hash值，默认调用的hash函数是一个非java程序的本地的计算函数方法，并且可以被重写。
  该方法和equals() 都可以用作判断两个变量或者两个对象是否相等，但有一个优先级，即hashcode高于equals方法。判断逻辑如下：
  两个变量或者对象通过该方法得到属于自己的hash（理论上每个变量或对象的hash值是唯一的），如果hash值相同，表明两个变量或者对象一定是相同，即使通过equals() 函数判断两者不同，但最终结果也是两者相同，因为两者的hash值是一样的。
  如果两个不同对象计算出了相同的hash值，这种情况是hash冲突，是需要解决的问题，通常来自于hash函数不够完美。理论上hash函数能对一切进行计算，并且对每个变量或者对象计算出唯一的hash值，只有两者相同的情况下才能得到相同的hash值
  若两个变量或者对象通过equals() 判断相同，但是通过hashCode() 函数得到了不同的hash值，那么也是说明两者是不同的。
  不过一般来说，equals() 都会向 hashCode() 协同（或者叫匹配，即结果尽量是前者依赖后者）。即对equals() 进行重写的时候，会同时对配套的hashCode() 进行重写。
```
int hashCode();
```