【Java入门提高篇】Day18 Java容器类详解（一）Collection接口

今天来看看Java里的一个大家伙，那就是容器。

所谓容器，就是专门用来装对象的东西，如果你学过高数，没错，就跟里面说的集合是一个概念，就是一堆对象的集合体，但是集合类是容器类中的一个子集，为了区别表示，所以还是叫容器类，之后所说的集合类只是容器里的一个子集，之后会有详细介绍。

容器就是用来存放和管理其他类对象的地方，你可以把它理解为仓库管家，当你有东西需要存放和管理的时候，就要记得来找它。你也许会说，不是有数组吗？确实，用数组存放一堆相同类型对象也是一个不错的选择，但是有一个很大的缺陷，那就是数组大小只能是固定的，不能从数组里动态添加和删除一个对象，要扩容的时候，就只能新建一个数组然后把原来的对象全部复制到新的数组里，而且只能存放相同类型的对象，使用起来不够灵活。然而我们的管家就不一样了。

国际惯例，先来看一个栗子：

public class Test {
    public static void main(String args[]){
        //小明打算学Java，买了三本书
        Book bookA = new Book("Java核心技术（卷一）", 88.9);
        Book bookB = new Book("Java核心技术（卷二）", 88.6);
        Book bookC = new Book("Java编程思想", 99.0);
        //他想了想，放哪呢？到处放怕之后会找不到，放书架以后书变多了找起来就很麻烦
        //于是他找了个管家
        Map<String, Book> bookMap = new HashMap<>(3);
        //然后跟管家说，这三本书先放你这了，要用的时候找你拿
        bookMap.put(bookA.getName(), bookA);
        bookMap.put(bookB.getName(), bookB);
        bookMap.put(bookC.getName(), bookC);
        //勤劳的管家兢兢业业的保存好了三本书
        //小明回到家，想检查一下管家老不老实
        //“管家，把Java核心技术（卷一）给我拿过来”
        Book bookD = bookMap.get("Java核心技术（卷一）");
        //他查看了一下这本书的信息并跟原来的信息校验了一番
        System.out.println(bookD);
        System.out.println(bookA.equals(bookD));
        //并同样校验了另外两本书
        Book bookE = bookMap.get("Java核心技术（卷二）");
        System.out.println(bookE);
        System.out.println(bookB.equals(bookE));
        Book bookF = bookMap.get("Java编程思想");
        System.out.println(bookF);
        System.out.println(bookC.equals(bookF));
        //嗯，看来管家没有玩花样，还是原来的书，晚饭给他加个蛋
    }
}

class Book{
    private String name;
    private Double price;

    public Book(String name, Double price) {
        this.name = name;
        this.price = price;
    }

    public Double getPrice() {
        return price;
    }

    public void setPrice(Double price) {
        this.price = price;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Book{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", price=" + price +
                '}';
    }
}

输出如下：

Book{name='Java核心技术（卷一）', price=88.9}
true
Book{name='Java核心技术（卷二）', price=88.6}
true
Book{name='Java编程思想', price=99.0}
true

相信大家看过小明和管家的故事之后，对容器这个概念应该有初步的了解了。容器一般来说就是在你需要存放一系列对象时，可以给你管理对象的好管家。

当然，容器家族里并不只有HashMap这一个管家，最开始就说了，容器可是一个庞大的家族。先来看一张图感受一下吧：

好像有点多？关系有点复杂。没错，除了并发包里的集合类以外的大部分容器类差不多都在这了，这个图，emmmm...看看就好，我们还是看下面这个图吧

别慌，其实最常用的就是这么几个了，Collection和Map是两个大的接口，Collection下有三个子接口，List，Queue，Set，下面是最常用的三个类，ArrayList，LinkedList，HashSet。Map接口下最常用的就要数上面栗子里的HashMap了。正如你看到的那样，容器类里有很多不同的实现类，也就是不同的管家，他们有的不同的能力，各有所长也各有所短，至于他们的具体介绍，将会留到之后的几篇文章里介绍，本篇作为集合的介绍篇就不多做讲解了。

需要注意的是，容器中只能存放对象，而不能存放基本类型。所以当你将一个 int 型数据 1放入容器中的时候，其实它会自动装箱转换成 Integer 类后存入的，Java中每一种基本类型都有对应的引用类型。在容器存放的是多个对象的引用，对象本身还是放在堆内存中。容器可以存放不同类型，不限数量的数据类型。

Collection接口是容器家族里的老大哥，是最基本的容器接口，但是这里的Collection跟容器并不是等价关系，因为你仔细看看上面的图就知道，容器家族里还有另外一个老大哥，那就是Map接口。一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。Collection接口下有三个子接口，分别是List，Set，Queue，它们各有各的特点，下面会一一介绍，但是都继承于Collection接口，所以继承了Collection的所有特性。 　　

我们可以来看看Collection接口都有哪些方法：

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {

    //查询操作
    /**
     * 返回集合中元素个数
     */
    int size();

    /**
     * 集合是否为空
     */
    boolean isEmpty();

    /**
     * 是否包含某个元素
     */
    boolean contains(Object o);

    /**
     * 取迭代器
     */
    @Override
    Iterator<E> iterator();

    /**
     * 转到数组
     */
    Object[] toArray();

    /**
     * 转到指定数组
     */
    <T> T[] toArray(T[] a);

    // 修改操作

    /**
     * 添加元素
     */
    boolean add(E e);

    /**
     * 移除元素
     */
    boolean remove(Object o);

    // 批量操作

    /**
     * 是否全部包含
     */
    boolean containsAll(Collection<?> c);

    /**
     * 全部添加
     */
    boolean addAll(Collection<? extends E> c);

    /**
     * 全部移除
     */
    boolean removeAll(Collection<?> c);

    /**
     * 条件移除
     */
    default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
        Objects.requireNonNull(filter);
        boolean removed = false;
        final Iterator<E> each = iterator();
        while (each.hasNext()) {
            if (filter.test(each.next())) {
                each.remove();
                removed = true;
            }
        }
        return removed;
    }

    /**
     * 保留全部
     */
    boolean retainAll(Collection<?> c);

    /**
     * 清空
     */
    void clear();

    // 比较和哈希

    /**
     * 比较是否相等
     */
    boolean equals(Object o);

    /**
     * 取哈希值
     */
    int hashCode();

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

    //流操作

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

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

可以看出，Collection的操作还是蛮多的，增删该查和批量操作都有，至于迭代器是什么东西，后面的篇章会有详细介绍。最后两个方法涉及到了流操作，这是Java8里新添加的特性，关于流操作的知识，这里暂时不多说，以后在做讲解。

通过本篇，你只需要了解一下集合是什么，为什么要有集合，集合家族的全貌，了解一下Collection接口中有哪些方法就足够了，之后的文章会从以下几方面来介绍容器家族：

　　1.Map接口

　　2.Iterable接口

　　3.List，Set，Queue接口

　　4.ArrayList使用方式和应用场景+源码剖析

　　5.HashSet使用方式和应用场景+源码剖析

　　6.LinkedList使用方式和应用场景+源码剖析

　　7.HashMap使用方式和应用场景+源码剖析

今天的讲解就到此为止了，仅仅介绍了容器的基本概念，作为容器学习的开胃菜，后面一系列的文章都会围绕容器展开，希望大家继续关注！