java基础（4）注解，集合，

注解

什么是注解（Annotation）？注解是放在Java源码的类、方法、字段、参数前的一种特殊“注释”

// this is a component:
@Resource("hello")
public class Hello {@Injectint n;@PostConstructpublic void hello(@Param String name) {System.out.println(name);}@Overridepublic String toString() {return "Hello";}
}

注释会被编译器直接忽略，注解则可以被编译器打包进入class文件，因此，注解是一种用作标注的“元数据”。

注解的作用

从JVM的角度看，注解本身对代码逻辑没有任何影响，如何使用注解完全由工具决定。
Java的注解可以分为三类：

• 由编译器使用的注解，

例如：@Override：让编译器检查该方法是否正确地实现了覆写；
@SuppressWarnings：告诉编译器忽略此处代码产生的警告

这类注解不会被编译进class文件中。

• 第二类是由工具处理.class文件使用的注解，比如有些工具会在加载class的时候，对class做动态修改，实现一些特殊的功能。一般只被底层库使用，不必自己处理。
• 第三类是在程序运行期能够读取的注解，它们在加载后一直存在于JVM中，这也是最常用的注解。例如，一个配置了@PostConstruct的方法会在调用构造方法后自动被调用（这是Java代码读取该注解实现的功能，JVM并不会识别该注解）

定义一个注解时，还可以定义配置参数。配置参数可以包括：
所有基本类型； String； 枚举类型； 基本类型、String、Class以及枚举的数组。

public class Hello {@Check(min=0, max=100, value=55)public int n;@Check(value=99)public int p;@Check(99) // @Check(value=99)public int x;@Checkpublic int y;
}

@Check就是一个注解。第一个@Check(min=0, max=100, value=55)明确定义了三个参数，第二个@Check(value=99)只定义了一个value参数，它实际上和@Check(99)是完全一样的。最后一个@Check表示所有参数都使用默认值。

定义注解

java 用@interface定义注解，然后添加参数、默认值：

public @interface Report {int type() default 0;String level() default "info";String value() default "";
}

接着有一些可以用于注解的注解，成为元注解。如

@Target(ElementType.TYPE)
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)
public @interface Report {int type() default 0;String level() default "info";String value() default "";
}

@Target定义该注解能注解什么东西
类或接口：ElementType.TYPE；
字段：ElementType.FIELD；
方法：ElementType.METHOD；
构造方法：ElementType.CONSTRUCTOR；
方法参数：ElementType.PARAMETER。

@Retention定义该注解的生命周期，如上就是定义在runtime的时候运行，因为我们自己写的注解一般在runtime的时候执行。
仅编译期：RetentionPolicy.SOURCE；
仅class文件：RetentionPolicy.CLASS；
运行期：RetentionPolicy.RUNTIME。
其次还有@Repeatable定义该注解是否可以重复使用在同一个地方，@Inherited定义是否可以继承父类的注解。

处理注解

Java的注解本身对代码逻辑没有任何影响。根据@Retention的配置：

• SOURCE类型的注解在编译期就被丢掉了；
• CLASS类型的注解仅保存在class文件中，它们不会被加载进JVM；
• RUNTIME类型的注解会被加载进JVM，并且在运行期可以被程序读取。

使用注解

// 定义一个注解
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME) // runtime时运行，会打入jvm
@Target(ElementType.FIELD) // 作用于字段
@interface Range {int min() default 0;int max() default 255;
}class Person1 {@Range(min = 1, max = 20)public String name;@Range(max = 10)public String city;
}

定义了注解，本身对程序逻辑没有任何影响。我们必须自己编写代码来使用注解。

void check(Person person) throws IllegalArgumentException, ReflectiveOperationException {// 遍历所有Field:for (Field field : person.getClass().getFields()) {// 获取Field定义的@Range:Range range = field.getAnnotation(Range.class);// 如果@Range存在:if (range != null) {// 获取Field的值:Object value = field.get(person);// 如果值是String:if (value instanceof String s) {// 判断值是否满足@Range的min/max:if (s.length() < range.min() || s.length() > range.max()) {throw new IllegalArgumentException("Invalid field: " + field.getName());}}}}
}

集合

什么是集合（Collection）？集合就是“由若干个确定的元素所构成的整体”。
在Java中，如果一个Java对象可以在内部持有若干其他Java对象(注意是对象，而不是基础类型，比如Integer可以，但是int不行)，并对外提供访问接口，我们把这种Java对象称为集合。很显然，Java的数组可以看作是一种集合：

String[] ss = new String[10]; // 可以持有10个String对象
ss[0] = "Hello"; // 可以放入String对象
String first = ss[0]; // 可以获取String对象

数组的限制，长度固定，数据只能通过索引获取。
我们需要各种不同类型的集合类来处理不同的数据，例如：

• 可变大小的顺序链表；
• 保证无重复元素的集合；

Collection

Java标准库自带的java.util包提供了集合类：Collection，它是除Map外所有其他集合类的根接口
ava的java.util包主要提供了以下三种类型的集合：

• List 一种有序列表的集合，例如，按索引排列的Student的List，如ArrayList， LinkedList
• Set 一种保证没有重复元素的集合，例如，所有无重复名称的Student的Set
• Map 一种通过键值（key-value）查找的映射表集合，例如，根据Student的name查找对应Student的Map

Java集合设计的特点

• 实现了 接口和 实现类 相分离，如有序表的接口是List，具体的实现类有ArrayList，LinkedList等
• 支持泛型 List list = new ArrayList<>(); // 只能放入String类型
• 访问集合都是通过迭代器(Iterator)的形式访问的，它最明显的好处在于无需知道集合内部元素是按什么方式存储的。（类似于js的实现Symbol.iterator，实现对象的迭代，外部无需知道他是怎么存储的。）

List

List是最基础的一种集合：它是一种有序列，数组和List非常相似。但是数组进行增删操作会非常麻烦。反观List
当我们需要增删操作的时候，可以使用ArrayList，

如 一个ArrayList拥有5个元素，实际数组大小为6（即有一个空位）

• 当添加一个元素并指定索引如2到ArrayList时，ArrayList自动移动需要移动的元素，把2及后面的元素移动。
• 然后，往内部指定索引的数组位置添加一个元素，然后把size加1
• 此时继续添加元素的时候，数组已满，没有空闲位置的时候，ArrayList先创建一个更大的新数组，然后把旧数组的所有元素复制到新数组，紧接着用新数组取代旧数组。

可见，ArrayList把添加和删除的操作封装起来，让我们操作List类似于操作数组，却不用关心内部元素如何移动。
List < T >主要的接口方法
在末尾添加一个元素：boolean add(E e)
在指定索引添加一个元素：boolean add(int index, E e)
删除指定索引的元素：E remove(int index)
删除某个元素：boolean remove(Object e)
获取指定索引的元素：E get(int index)
获取链表大小（包含元素的个数）：int size()

上述是通过数组实现的List，实际上，使用链表也能实现。
在LinkedList中，它的内部每个元素都指向下一个元素：

        ┌───┬───┐   ┌───┬───┐   ┌───┬───┐   ┌───┬───┐
HEAD ──>│ A │ ●─┼──>│ B │ ●─┼──>│ C │ ●─┼──>│ D │   │└───┴───┘   └───┴───┘   └───┴───┘   └───┴───┘

我们来比较一下ArrayList和LinkedList：

123	ArrayList	LinkedList
获取指定元素	速度很快	需要从头开始查找元素
添加元素到末尾	速度很快	速度很快
在指定位置添加/删除	需要移动元素	不需要移动元素
内存占用	少	较大

使用

	   List<String> list = new ArrayList<>();list.add("apple");list.add("pear");List<String> list1 = new LinkedList<>();list1.add("test1");list1.add("test2");// Java 9 List<Integer> list2 = List.of(1, 2, 5);System.out.println(list);System.out.println(list1);

遍历List，使用for循环

 for (int i = 0; i < list.size(); i++) {String s = list.get(i);System.out.println(s);}

这种方法并不推荐
一是代码复杂，二是因为get(int)方法只有ArrayList的实现是高效的，换成LinkedList后，索引越大，访问速度越慢。
要始终坚持使用迭代器Iterator来访问List。Iterator本身也是一个对象，但它是由List的实例调用iterator()方法的时候创建的。

 for (Iterator<String> it = list.iterator();it.hasNext();) {String s = it.next();System.out.println(s);}

调用iterator获取一个iterator对象，跟js的迭代器很类似。it.hasNext()判断是否还有下一个元素，it.next()返回下一个元素
以上是一种固定写法，第二个参数需要搭配it.hasNext()返回一个boolen判断是否继续循环。
Java的for each循环本身就可以帮我们使用Iterator遍历

for (String it1 : list1) {System.out.println(it1);}

可以直接遍历获取值。
实际上，只要实现了Iterable接口的集合类都可以直接用for each循环来遍历，Java编译器本身并不知道如何遍历集合对象，但它会自动把for each循环变成Iterator的调用，原因就在于Iterable接口定义了一个Iterator<E> iterator()方法，强迫集合类必须返回一个Iterator实例。
有点像js中，只要实现了Symbol.iterator方法的对象，就可以使用for of进行遍历。因为Symbol.iteraotr方法返回了一个迭代器对象。

List和Array互相转换

• 把List变为Array有三种方法，第一种是调用toArray()方法直接返回一个Object[]数组，不常用，因为类型可能会丢失
• 第二种方式是给toArray(T[])传入一个类型相同的Array，List内部自动把元素复制到传入的Array中。这里的T和List< E>不一样，所以toArray可以传其他类型的数组，但不兼容会报错。

  List<String> list1 = new LinkedList<>();list1.add("test1");list1.add("test2");String[] test2 = list1.toArray(new String[2]);Integer[] test3 = list1.toArray(new Integer[2]); //会报错

传入的数组如果不够大，那么List内部会创建一个新的数组，大小一样。
如果传入的数组过大，那么多余的元素全部填充null。

Array to List

// JAVA 9 
Integer[] array = { 1, 2, 3 };
List<Integer> list = List.of(array);// JAVA 9 之前List<String> list3 = Arrays.asList(test2);

注意，这种返回的List不一定是ArrayList或者LinkedList，因为返回的List是只读的，在操作会报错。’

编写equals方法

List提供了contains方法，来判断当前list是否包含哪些内容。提供了indexOf(obj)方法来判断obj在当前list的位置

 List<String> list3 = new ArrayList<>();list3.add("S");list3.add("C");System.out.println(list3.contains(new String("S"))); // trueSystem.out.println(list3.indexOf("S")); //0

这里contains我们传入了一个全新的String对象，但是结果还是为true，这是因为contains的实现是

public class ArrayList {Object[] elementData;public boolean contains(Object o) {for (int i = 0; i < elementData.length; i++) {if (o.equals(elementData[i])) {return true;}}return false;}
}

拿传入的对象，调用其equals方法，所以，要向正确的使用contains和indexOf，传入的对象就必须正确的实现equals方法。而String和Integer等对象，java已经帮我们实现了equals方法。

如何编写equals方法

• 先确定实例“相等”的逻辑，即哪些字段相等，就认为实例相等；
• 用instanceof判断传入的待比较的Object是不是当前类型，如果是，继续比较，否则，返回false；
• 对引用类型用Objects.equals()比较，对基本类型直接用==比较。

class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}public boolean equals(Object o) {if (o instanceof Person) {Person p = (Person) o;boolean nameEquals = false;if (this.name == null && p.name == null) {nameEquals = true;}if (this.name != null) {nameEquals = this.name.equals(p.name);}return nameEquals && this.age == p.age;}return false;}// 使用Objects.equals()比较两个引用类型是否相等的目的是省去了判断null的麻烦。两个引用类型都是null时它们也是相等的。public boolean equals1(Object o) {if (o instanceof Person) {Person p = (Person) o;return Objects.equals(this.name, p.name) && this.age == p.age;}return false;}
}

Map

有个需求，在存放Students 集合 List中查找一个名为小明的，查看他的成绩。
这时候我们需要遍历List，然后判断到name微小明的，就取他的成绩。这样效率很低。
而Map这种key value的形式刚好可以满足。

  Map<String, Person> map = new HashMap<>();map.put("lin", new Person("lin", 20));Person Target = map.get("lin");

和List类似，Map也是一个接口，最常用的实现类是HashMap。如果只是想查询某个key是否存在，可以调用boolean containsKey(K key)方法。
其他与js的Map类似。
遍历

  Person Target = map.get("lin");for (String key : map.keySet()) {System.out.println(key);}for (Map.Entry<String, Person> entry : map.entrySet()) {String key = entry.getKey();Person value = entry.getValue();System.out.println(key);System.out.println(value);}

map.keySet()获取key，map.entrySet()获取key-value

• Map不保证顺序

编写equals 和 hashCode

Map之所以能很快通过key获取value，是因为内部通过空间换时间的处理。
Map内部用很大的数组存放数据，然后通过特殊的计算，比如f函数 f(key) = index，传入同一个key，index总是相同的，然后通过index存放value，取数据的时候也是通过f(key) = index计算出index，然后通过数组[index]去获取数据。但这样有个问题，如果传入的两个key是不同的对象呢。

 Map<String, String> map2 = new HashMap<>();map2.put("2", "123");System.out.println(map2.get(new String("2"))); // 123

传入不同的String还是能拿到正确的值，因为跟List一样，key值得比对也是通过equals方法。
其次，通过key获取index是通过hashCode方法获取的，

正确使用Map必须保证：

• 作为key的对象必须正确覆写equals()方法，相等的两个key实例调用equals()必须返回true；
• 作为key的对象还必须正确覆写hashCode()方法，且hashCode()方法要严格遵循以下规范：
• 如果两个对象相等，则两个对象的hashCode()必须相等；
• 如果两个对象不相等，则两个对象的hashCode()尽量不要相等

public class Person {String firstName;String lastName;int age;@Overrideint hashCode() {int h = 0;h = 31 * h + firstName.hashCode();h = 31 * h + lastName.hashCode();h = 31 * h + age;return h;}
}
// 借助Objects.hash
int hashCode() {return Objects.hash(firstName, lastName, age);
}

equals()用到的用于比较的每一个字段，都必须在hashCode()中用于计算；
equals()中没有使用到的字段，绝不可放在hashCode()中计算。

这里注意，两个对象的hashCode尽量不要想等，也就是有可能相等。

我们把不同的key具有相同的hashCode()的情况称之为哈希冲突。在冲突的时候，一种最简单的解决办法是用List存储hashCode()相同的key-value。显然，如果冲突的概率越大，这个List就越长，Map的get()方法效率就越低，这就是为什么要尽量满足条件二。

hashCode()方法编写得越好，HashMap工作的效率就越高。
计算hash code，相同hash code用一个List存放。

EnumMap

HsahMap通过空间换时间，计算index从数组直接拿数据。
如果key是Enum的话，可以用EnumMap ,在内部以一个非常紧凑的数组存储value，并且根据enum类型的key直接定位到内部数组的索引，并不需要计算hashCode()，不但效率最高，而且没有额外的空间浪费。

public class Main {public static void main(String[] args) {Map<DayOfWeek, String> map = new EnumMap<>(DayOfWeek.class);map.put(DayOfWeek.MONDAY, "星期一");map.put(DayOfWeek.TUESDAY, "星期二");map.put(DayOfWeek.WEDNESDAY, "星期三");map.put(DayOfWeek.THURSDAY, "星期四");map.put(DayOfWeek.FRIDAY, "星期五");map.put(DayOfWeek.SATURDAY, "星期六");map.put(DayOfWeek.SUNDAY, "星期日");System.out.println(map);System.out.println(map.get(DayOfWeek.MONDAY));}
}

TreeMap

HashMap无序，还有一种Map，它在内部会对Key进行排序，这种Map就是SortedMap。注意到SortedMap是接口，它的实现类是TreeMap。

       ┌───┐│Map│└───┘▲┌────┴─────┐│          │
┌───────┐ ┌─────────┐
│HashMap│ │SortedMap│
└───────┘ └─────────┘▲│┌─────────┐│ TreeMap │└─────────┘

SortedMap保证遍历时以Key的顺序来进行排序。例如，放入的Key是"apple"、“pear”、“orange”，遍历的顺序一定是"apple"、“orange”、“pear”，因为String默认按字母排序

 public static void main(String[] args) {Map<String, Integer> map = new TreeMap<>();map.put("orange", 1);map.put("apple", 2);map.put("pear", 3);for (String key : map.keySet()) {System.out.println(key);}// apple, orange, pear}

TreeMap要求实现Comparable方法
没有的话需要在使用TreeMap的时候指定排序方法，

public class Main {public static void main(String[] args) {Map<Person, Integer> map = new TreeMap<>(new Comparator<Person>() {public int compare(Person p1, Person p2) {return p1.name.compareTo(p2.name);}});map.put(new Person("Tom"), 1);map.put(new Person("Bob"), 2);map.put(new Person("Lily"), 3);for (Person key : map.keySet()) {System.out.println(key);}// {Person: Bob}, {Person: Lily}, {Person: Tom}System.out.println(map.get(new Person("Bob"))); // 2}
}

Comparator接口要求实现一个比较方法，它负责比较传入的两个元素a和b，如果a<b，则返回负数，通常是-1，如果a==b，则返回0，如果a>b，则返回正数，通常是1。TreeMap内部根据比较结果对Key进行排序

• SortedMap在遍历时严格按照Key的顺序遍历，最常用的实现类是TreeMap；
• 作为SortedMap的Key必须实现Comparable接口，或者传入Comparator；
• 要严格按照compare()规范实现比较逻辑，否则，TreeMap将不能正常工作。

Set

不重复的集合，且不需要value，类似于js的Set

   Set<String> set = new HashSet<>();System.out.println(set.add("abc")); // trueSystem.out.println(set.add("xyz")); // trueSystem.out.println(set.add("xyz")); // false，添加失败，因为元素已存在System.out.println(set.contains("xyz")); // true，元素存在System.out.println(set.contains("XYZ")); // false，元素不存在System.out.println(set.remove("hello")); // false，删除失败，因为元素不存在System.out.println(set.size()); // 2，一共两个元素

set.add, set.contains, set.remove, set.resize
Set实际上相当于只存储key、不存储value的Map。我们经常用Set用于去除重复元素。
因为放入Set的元素和Map的key类似，都要正确实现equals()和hashCode()方法，否则该元素无法正确地放入Set

HashSet其实是封装HashMap

public class HashSet<E> implements Set<E> {// 持有一个HashMap:private HashMap<E, Object> map = new HashMap<>();// 放入HashMap的value:private static final Object PRESENT = new Object();public boolean add(E e) {return map.put(e, PRESENT) == null;}public boolean contains(Object o) {return map.containsKey(o);}public boolean remove(Object o) {return map.remove(o) == PRESENT;}
}

HasHSet是无序的，而SortedSet是有序的，但他只是个接口，实现的类是TreeSet

public class Main {public static void main(String[] args) {Set<String> set = new TreeSet<>();set.add("apple");set.add("banana");set.add("pear");set.add("orange");for (String s : set) {System.out.println(s);}}
}

使用TreeSet和使用TreeMap的要求一样，添加的元素必须正确实现Comparable接口，如果没有实现Comparable接口，那么创建TreeSet时必须传入一个Comparator对象。

Queue

队列，先进先出
它和List的区别在于，List可以在任意位置添加和删除元素，而Queue只有两个操作：

把元素添加到队列末尾；
从队列头部取出元素。

这些操作有两个方法，一个会抛出错误，一个返回false/null。

// 这是一个List:
List<String> list = new LinkedList<>();
// 这是一个Queue:
Queue<String> queue = new LinkedList<>();

LinkedList(链表)类实现了Queue接口和List接口

PriorityQueue

上述的Queue是先进先出，但是如果有优先级的处理，就像react中优先级高的渲染，就出现了优先级队列PriorityQueue，
PriorityQueue和Queue的区别在于，它的出队顺序与元素的优先级有关，对PriorityQueue调用remove()或poll()方法，返回的总是优先级最高的元素。(react-sceduler的实现类似)

public class Main {public static void main(String[] args) {Queue<String> q = new PriorityQueue<>();// 添加3个元素到队列:q.offer("apple");q.offer("pear");q.offer("banana");// 按照元素顺序System.out.println(q.poll()); // appleSystem.out.println(q.poll()); // bananaSystem.out.println(q.poll()); // pearSystem.out.println(q.poll()); // null,因为队列为空}
}

放入PriorityQueue的元素，必须实现Comparable接口，PriorityQueue会根据元素的排序顺序决定出队的优先级。
也可以在创建PriorityQeue的时候提供一个comparator对象来判断两个元素的顺序，跟TreeMap类似。

public class Main {public static void main(String[] args) {Queue<User> q = new PriorityQueue<>(new UserComparator());// 添加3个元素到队列:q.offer(new User("Bob", "A1"));q.offer(new User("Alice", "A2"));q.offer(new User("Boss", "V1"));System.out.println(q.poll()); // Boss/V1System.out.println(q.poll()); // Bob/A1System.out.println(q.poll()); // Alice/A2System.out.println(q.poll()); // null,因为队列为空}
}class UserComparator implements Comparator<User> {public int compare(User u1, User u2) {if (u1.number.charAt(0) == u2.number.charAt(0)) {// 如果两人的号都是A开头或者都是V开头,比较号的大小:return u1.number.compareTo(u2.number);}if (u1.number.charAt(0) == 'V') {// u1的号码是V开头,优先级高:return -1;} else {return 1;}}
}

Deque双端队列

，允许两头都进，两头都出，这种队列叫双端队列

Java集合提供了接口Deque来实现一个双端队列，它的功能是：

既可以添加到队尾，也可以添加到队首；
既可以从队首获取，又可以从队尾获取。

Deque是一个接口，它的实现类有ArrayDeque和LinkedList。

Stack 先进后出

将十进制转为16进制

public static void main(String[] args) {String hex = toHex(12500);System.out.println(hex);if (hex.equalsIgnoreCase("30D4")) {System.out.println("测试通过");} else {System.out.println("测试失败");}}static String toHex(int n) {Deque<String> dq = new LinkedList<>();int num = n % 16;int num1 = n / 16;while (num1 != 0) {dq.addFirst(Integer.toHexString(num));num = num1 % 16;num1 = num1 / 16;}dq.addFirst(Integer.toHexString(num));String result = "";String s = dq.pollFirst();System.out.println(s);while (s != null) {result += s;s = dq.pollFirst();}return result;}

循环求余数压入栈中，再循环取出。

Iterator

Java的集合类都可以使用for each循环，List、Set和Queue会迭代每个元素，Map会迭代每个key。因为他们都实现了Iterator对象
Java编译器并不知道如何遍历List。上述代码能够编译通过，只是因为编译器把for each循环通过Iterator改写为了普通的for循环：

for (Iterator<String> it = list.iterator(); it.hasNext(); ) {String s = it.next();System.out.println(s);
}
for (String s : list) {System.out.println(s);
}

类似于js的Symbol.Iterator迭代器，只要实现了Symbol.iterator，就可以用for of循环。
实现一个集合，需要实现他的Iterator方法，并且返回一个Iterator对象

class ReverseList<T> implements Iterable<T> {private List<T> list = new ArrayList<>();public void add(T t) {list.add(t);}@Overridepublic Iterator<T> iterator() {return new ReverseIterator(list.size());}class ReverseIterator implements Iterator<T> {int index;ReverseIterator(int index) {this.index = index;}@Overridepublic boolean hasNext() {return index > 0;}@Overridepublic T next() {index--;return ReverseList.this.list.get(index);}}
}

可以看到迭代器主要实现hasNext方法和next方法。js的Symbol.Iterator则是实现{done: ture, value: ‘’}来判断是否已经遍历结束。

Collections

Collections是JDK提供的工具类，同样位于java.util包中。它提供了一系列静态方法，能更方便地操作各种集合。

 // 空集合List<String> list2 = Collections.emptyList(); // 返回不可变List// 单元素集合List<String> list3 = Collections.singletonList("apple"); // 返回不可变ListList<String> list4 = Arrays.asList("1230", "456", "132"); // 返回不可变List// 排序Collections.sort(list4); // 排序回修改List元素的位置，所以需要传入可变ListSystem.out.println(list4);Collections.shuffle(list4); // 打乱List的顺序System.out.println(list4);// 变为不可变集合 假设List4是可变ListList<String> list5 = Collections.unmodifiableList(list4);// list5.add("orange"); // UnsupportedOperationException!list4.add("2222");list4 = null; // 转变后立马扔掉老的引用System.out.println(list5); // 老的List修改影响不可变List

小结

List

• Java集合使用统一的Iterator遍历
• 有序集合 List -> ArrayList（通过数组实现，） LinkedList(通过链表实现)，可以用for each遍历。存放List的对象需要实现equals方法，便于调用List的contains和indexOf方法。

Map

• key-value 映射表 -> Map , Map集合无序，可以通过for each遍历keySet()，也可以通过for each遍历entrySet()，直接获取key-value。最常用的Map就是HashMap

• HashMap通过数组的形式存放，调用key.hashCode()获取索引，通过key.equals()判断是否相等，所以HashMap存放到对象需要实现hashCode和equals方法，而且equals方法返回true，则hashCode返回的索引一定相等，如果equals返回false，那么hashCode返回的值尽两不要相等。

  • 但是万一相等了呢，HashMap的数组存放的是List<Entry<string, Object>>，当不同的key的HashCode返回的索引相等的时候，会拿到一个List，再通过key.equlas去获取到对应的值。

• 如果Map的key是enum类型，推荐使用EnumMap，既保证速度，也不浪费空间。使用EnumMap的时候，根据面向抽象编程的原则，应持有Map接口。

• HashMap是无序的，但是Map下面还有一个SortedMap接口，TreeMap类实现了这个接口，他是有序的。

  • TreeMap怎么排序呢，通过存放的每个对象实现一个comparable接口，或者在定义TreeMap的时候，指定一个自定义排序算法

  •   Map<Person, Integer> map = new TreeMap<>(new Comparator<Person>() {public int compare(Person p1, Person p2) {return p1.name.compareTo(p2.name);}});
    

  • Comparator接口要求实现一个比较方法，它负责比较传入的两个元素a和b，如果a<b，则返回负数，通常是-1，如果a==b，则返回0，如果a>b，则返回正数，通常是1。TreeMap内部根据比较结果对Key进行排序。

Set

• 只需要存储不重复的key，并不需要存储映射的value，那么就可以使用Set。
• 最常用的Set是HashSet，他是HashMap的封装
• 此外HashSet是无序的，但同时，SrotedSet是有序的，他是一个接口，TreeSet实现了这个接口
• 跟TreeMap一样，TreeSet也要求一个compator接口，来判断两个对象的顺序。

Queue 通过LinkedList类实现该接口

• 队列先进先出，通过add()/offer()方法将元素添加到队尾
• 通过remove/poll获取队首元素并挪去。
• 通过element()/peek()获取队首元素但不去掉。
• 前面的add/remove/eleemtn执行出错会报错，而offer/poll/peek只返回对应的false/null
• PriorityQueue优先级队列，优先级队列需要实现Comparable接口，priorityQueue根据元素的优先顺序决定谁先出队。
• PriorityQueue默认按元素比较的顺序排序（必须实现Comparable接口），也可以通过Comparator自定义排序算法（元素就不必实现Comparable接口）。

Deque 双头队列 也是LinkedList实现

• Deque其实也是继承于Queue的
• addLast/offerLast addFirst/offerFirst 从队头/队尾插入
• removeFirst/pollFirst removeLast/pollLast 从对头/队尾取出并删除
• getFirst/peekFirst getLast/peekLast 从对头/队尾取出但不删除

Stack 栈，先进后厨

• 利用Deque实现栈即可
• 只调用对应的offerFirst/peekFirst/getFirst三个方法。
• Stack作用很大，比如计算机调用方法通过执行栈维护等等

Iterator

Iterator是一种抽象的数据访问模型。使用Iterator模式进行迭代的好处有：

• 对任何集合都采用同一种访问模型；
• 调用者对集合内部结构一无所知；
• 集合类返回的Iterator对象知道如何迭代。
• Java提供了标准的迭代器模型，即集合类实现java.util.Iterable接口，返回java.util.Iterator实例。

Collections

Collections类提供了一组工具方法来方便使用集合类：

• Collections.emptyList()创建空集合 返回不可变集合
• Collections.singletonList(“test”)创建单个集合 返回不可变集合
• Collections.unmodifiableList(可变集合)，将可变集合变成不可变集合
• Collections.sort()排序集合， Collections.shuffle() 将集合的顺序重新打乱(洗牌)