java学习笔记18

今日内容介绍
1、集合
2、Iterator迭代器
3、增强for循环
4、泛型

###01集合使用的回顾
*A:集合使用的回顾
*a.ArrayList集合存储5个int类型元素
public static void main(String[] args) {
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(111);
list.add(222);
list.add(333);
list.add(444);
list.add(555);
for(int i=0; i<list.size(); i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}

*b.ArrayList集合存储5个Person类型元素
   public static void main(String[] args) {
    ArrayList<Person> list = new ArrayList<Person>();
    list.add(new Person(“小强”));
    list.add(new Person(“老王”));
    list.add(new Person(“小虎”));
    list.add(new Person(“小泽”));
    list.add(new Person(“小红”));
    for(int i=0; i<list.size(); i++){
      Person p = list.get(i);
            System.out.println(p);
     }
   }

###02集合的学习目标
集合，集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。
在前面的学习中，我们知道数据多了，可以使用数组存放或者使用ArrayList集合进行存放数据。那么，集合和数组既然都是容器，它们有啥区别呢？
 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。
 集合中存储的元素必须是引用类型数据

###03集合继承关系图
A:集合继承关系图
a:ArrayList的继承关系:
查看ArrayList类发现它继承了抽象类AbstractList同时实现接口List，而List接口又继承了Collection接口。Collection接口为最顶层集合接口了。
源代码：
interface List extends Collection {
}
public class ArrayList extends AbstractList implements List{
}

b:集合继承体系
 这说明我们在使用ArrayList类时，该类已经把所有抽象方法进行了重写。那么，实现Collection接口的所有子类都会进行方法重写。
   Collecton接口常用的子接口有：List接口、Set接口
   List接口常用的子类有：ArrayList类、LinkedList类
   Set接口常用的子类有：HashSet类、LinkedHashSet类

                          Collection 接口     
                               |
 ----------------------------------------------------------------
 |                                                              |
List接口                                                       Set接口
 |                                                              |

---

| | | |
ArrayList类 LinkedList类 HashSet类 LinkedHashSet类

###04集合Collection的方法
A:集合Collection的方法
/*
* Collection接口中的方法
* 是集合中所有实现类必须拥有的方法
* 使用Collection接口的实现类,程序的演示
* ArrayList implements List
* List extends Collection
* 方法的执行,都是实现的重写
*/
public class CollectionDemo {
public static void main(String[] args) {
function_2();
}

​ /* Collection接口方法

• Object[] toArray() 集合中的元素,转成一个数组中的元素, 集合转成数组

  private static void function_2() {
      Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
      coll.add("abc");
      coll.add("itcast");
      coll.add("itheima");
      coll.add("money");
      coll.add("123");

​
* 返回是一个存储对象的数组, 数组存储的数据类型是Object
*/

  *  Object[] toArray() 集合中的元素,转成一个数组中的元素, 集合转成数组
  *  返回是一个存储对象的数组, 数组存储的数据类型是Object
         */

   Object[] objs = coll.toArray();
   for(int i = 0 ; i < objs.length ; i++){
     System.out.println(objs[i]);
   }
 }
 /*
  * 学习Java中三种长度表现形式
  *   数组.length 属性  返回值 int
  *   字符串.length() 方法,返回值int
  *   集合.size()方法, 返回值int
  */

 /*
  * Collection接口方法
  * boolean contains(Object o) 判断对象是否存在于集合中,对象存在返回true
  * 方法参数是Object类型
  */
 private static void function_1() {
   Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
   coll.add("abc");
   coll.add("itcast");
   coll.add("itheima");
   coll.add("money");
   coll.add("123");

   boolean b = coll.contains("itcast");
   System.out.println(b);
 }


 /*
  * Collection接口的方法
  * void clear() 清空集合中的所有元素
  * 集合容器本身依然存在
  */
 public static void function(){
   //接口多态的方式调用
   Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
   coll.add("abc");
   coll.add("bcd");
   System.out.println(coll);

   coll.clear();

   System.out.println(coll);

 }
}

###05集合Collection的remove方法
A:05集合Collection的remove方法

/*
 * Collection接口方法
 * boolean remove(Object o)移除集合中指定的元素
 */
private static void function_3(){
  Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
  coll.add("abc");
  coll.add("money");
  coll.add("itcast");
  coll.add("itheima");
  coll.add("money");
  coll.add("123");  
  System.out.println(coll);

​
​ boolean b = coll.remove(“money”);
​ System.out.println(b);
​ System.out.println(coll);
​ }

=======================第二节课开始=============================================
###06迭代器的概述
A:迭代器概述:
a:java中提供了很多个集合，它们在存储元素时，采用的存储方式不同。
我们要取出这些集合中的元素，可通过一种通用的获取方式来完成。

b:Collection集合元素的通用获取方式：在取元素之前先要判断集合中有没有元素，
如果有，就把这个元素取出来，继续在判断，如果还有就再取出出来。一直把集合中的所有元素全部取出。这种取出方式专业术语称为迭代。

c:每种集合的底层的数据结构不同,例如ArrayList是数组,LinkedList底层是链表,但是无论使用那种集合,我们都会有判断是否有元素
以及取出里面的元素的动作,那么Java为我们提供一个迭代器定义了统一的判断元素和取元素的方法

###07迭代器的实现原理
A:迭代器的实现原理
/
* 集合中的迭代器:
* 获取集合中元素方式
* 接口 Iterator : 两个抽象方法
* boolean hasNext() 判断集合中还有没有可以被取出的元素,如果有返回true
* next() 取出集合中的下一个元素
*
* Iterator接口,找实现类.
* Collection接口定义方法
* Iterator iterator()
* ArrayList 重写方法 iterator(),返回了Iterator接口的实现类的对象
* 使用ArrayList集合的对象
* Iterator it =array.iterator(),运行结果就是Iterator接口的实现类的对象
* it是接口的实现类对象,调用方法 hasNext 和 next 集合元素迭代
*/

###08迭代器的代码实现
*A:迭代器的代码实现

public class IteratorDemo {
     public static void main(String[] args) {
       Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
       coll.add("abc1");
       coll.add("abc2");
       coll.add("abc3");
       coll.add("abc4");
       //迭代器,对集合ArrayList中的元素进行取出

​
​ //调用集合的方法iterator()获取出,Iterator接口的实现类的对象
​ Iterator it = coll.iterator();
​ //接口实现类对象,调用方法hasNext()判断集合中是否有元素
​ //boolean b = it.hasNext();
​ //System.out.println(b);
​ //接口的实现类对象,调用方法next()取出集合中的元素
​ //String s = it.next();
​ //System.out.println(s);
​
//迭代是反复内容,使用循环实现,循环的条件,集合中没元素, hasNext()返回了false
while(it.hasNext()){
String s = it.next();
System.out.println(s);
}

         
​          
        }
      }

###09迭代器的执行过程
A:迭代器的执行过程
a:迭代器的原理:

while(it.hasNext()) {
      System.out.println(it.next());
 }

  //cursor记录的索引值不等于集合的长度返回true,否则返回false
    public boolean hasNext() {       
      return cursor != size; //cursor初值为0

    }

   //next()方法作用:
   //①返回cursor指向的当前元素 
   //②cursor++
   public Object next() {            
            int i = cursor; 
            cursor = i + 1;  
            return  elementData[lastRet = i]; 

        }
b:for循环迭代写法:
   for (Iterator<String> it2 = coll.iterator(); it2.hasNext();  ) {
    System.out.println(it2.next());
  } 

###10集合迭代中的转型
A:集合迭代中的转型
a:在使用集合时，我们需要注意以下几点：
 集合中存储其实都是对象的地址。
 集合中可以存储基本数值吗？jdk1.5版本以后可以存储了。
因为出现了基本类型包装类，它提供了自动装箱操作（基本类型对象），这样，集合中的元素就是基本数值的包装类对象。

b:存储时提升了Object。取出时要使用元素的特有内容，必须向下转型。
 Collection coll = new ArrayList();
 coll.add("abc");
 coll.add("aabbcc");
 coll.add("shitcast");
 Iterator it = coll.iterator();
 while (it.hasNext()) {
  //由于元素被存放进集合后全部被提升为Object类型
 //当需要使用子类对象特有方法时，需要向下转型
  String str = (String) it.next();
  System.out.println(str.length());
 }
 注意：如果集合中存放的是多个对象，这时进行向下转型会发生类型转换异常。

​ c:Iterator接口也可以使用<>来控制迭代元素的类型的。代码演示如下：

Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
coll.add("abc");
coll.add("aabbcc");
coll.add("shitcast");
Iterator<String> it = coll.iterator();
while (it.hasNext()) {
 String str =  it.next(); 
//当使用Iterator<String>控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
 System.out.println(str.length());
}

###11增强for循环遍历数组
*A:增强for循环遍历数组
a:格式:

/*
  *  JDK1.5新特性,增强for循环
  *  JDK1.5版本后,出现新的接口 java.lang.Iterable
  *    Collection开是继承Iterable
  *    Iterable作用,实现增强for循环
  *    
  *    格式:
  *      for( 数据类型  变量名 : 数组或者集合 ){
  *         sop(变量);
  *      }
  */
 public static void function_1(){
    //for对于对象数组遍历的时候,能否调用对象的方法呢
    String[] str = {"abc","itcast","cn"};
    for(String s : str){
      System.out.println(s.length());
    }
  }

/*
 *  实现for循环,遍历数组
 *  好处: 代码少了,方便对容器遍历
 *  弊端: 没有索引,不能操作容器里面的元素
 */
public static void function(){
  int[] arr = {3,1,9,0};
  for(int i : arr){
    System.out.println(i+1);
  }
  System.out.println(arr[0]);
}

###12增强for循环遍历集合
A:增强for循环遍历集合
/*
* 增强for循环遍历集合
* 存储自定义Person类型
*/
public static void function_2(){
ArrayList array = new ArrayList();
array.add(new Person(“a”,20));
array.add(new Person(“b”,10));
for(Person p : array){
System.out.println(p);// System.out.println(p.toString());
}
}

###13泛型的引入
A:泛型的引入
在前面学习集合时，我们都知道集合中是可以存放任意对象的，
只要把对象存储集合后，那么这时他们都会被提升成Object类型。
当我们在取出每一个对象，并且进行相应的操作，这时必须采用类型转换。比如下面程序：

public class GenericDemo {
  public static void main(String[] args) {
    List list = new ArrayList();
    list.add("abc");
    list.add("itcast");
    list.add(5);//由于集合没有做任何限定，任何类型都可以给其中存放
                //相当于:Object obj=new Integer(5);

​

​

    Iterator it = list.iterator();
    while(it.hasNext()){
      //需要打印每个字符串的长度,就要把迭代出来的对象转成String类型
      String str = (String) it.next();//String str=(String)obj;
                                      //编译时期仅检查语法错误,String是Object的儿子可以向下转型
                                      //运行时期String str=(String)(new Integer(5))
                                      //String与Integer没有父子关系所以转换失败
                                      //程序在运行时发生了问题java.lang.ClassCastException
      System.out.println(str.length());
    }
  }
}

​

###14泛型的定义和使用
A:泛型的定义和使用
/*
* JDK1.5 出现新的安全机制,保证程序的安全性
* 泛型: 指明了集合中存储数据的类型 <数据类型>
*/

public class GenericDemo {
  public static void main(String[] args) {
    function();
  }

  public static void function(){
    Collection<String> coll = new ArrayList<String>();
    coll.add("abc");
    coll.add("rtyg");
    coll.add("43rt5yhju");
//    coll.add(1);

    Iterator<String> it = coll.iterator();
    while(it.hasNext()){
      String s = it.next();
      System.out.println(s.length());
    }
  }
}

###15Java中的伪泛型
A:Java中的伪泛型：
泛型只在编译时存在,编译后就被擦除,在编译之前我们就可以限制集合的类型,起到作用
例如:ArrayList al=new ArrayList();
编译后:ArrayList al=new ArrayList();

###16泛型类
A:泛型类:
a:定义格式：
修饰符 class 类名<代表泛型的变量> { }

  例如，API中的ArrayList集合：
  class ArrayList<E>{ 
       public boolean add(E e){ }
    public E get(int index){  }
  }

b:使用格式：
  创建对象时，确定泛型的类型

  例如，ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
  此时，变量E的值就是String类型
  class ArrayList<String>{ 
    public boolean add(String e){ }
    public String get(int index){  }
  }

  例如，ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>();
  此时，变量E的值就是Integer类型
  class ArrayList<Integer>{ 
       public boolean add(Integer e){ }
       public Integer get(int index){  }
  }

###17泛型的方法
A:泛型的方法
a:定义格式：修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ }
b:泛型方法的使用:
1:例如，API中的ArrayList集合中的方法：
public T[] toArray(T[] a){ }
//该方法，用来把集合元素存储到指定数据类型的数组中，返回已存储集合元素的数组

  使用格式：调用方法时，确定泛型的类型
例如:
      ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
      String[] arr = new String[100];
      String[] result = list.toArray(arr);
   此时，变量T的值就是String类型。变量T，可以与定义集合的泛型不同
   public <String> String[] toArray(String[] a){  } 


  例如:
      ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
      Integer[] arr = new Integer[100];
      Integer [] result = list.toArray(arr);

  此时，变量T的值就是Integer类型。变量T，可以与定义集合的泛型不同
  public <Integer> Integer[] toArray(Integer[] a){  } 

###18泛型的接口
A:泛型的接口:

/*
    *  带有泛型的接口
    *  
    *  public interface List <E>{
    *    abstract boolean add(E e);
    *  }
    * 
    *  实现类,先实现接口,不理会泛型
    *  public class ArrayList<E> implements List<E>{
    *  }
    *  调用者 : new ArrayList<String>() 后期创建集合对象的时候,指定数据类型
    *  
    *  
    *  实现类,实现接口的同时,也指定了数据类型
    *  public class XXX implements List<String>{
    *  }
    *  new XXX()
    */
   public class GenericDemo2 {

​
​ }

###19泛型的好处
A:泛型的好处
a:将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。
b:避免了类型强转的麻烦。
演示下列代码：

public class GenericDemo {
    public static void main(String[] args) {
      List<String> list = new ArrayList<String>();
      list.add("abc");
      list.add("itcast");
      //list.add(5);//当集合明确类型后，存放类型不一致就会编译报错
                   //集合已经明确具体存放的元素类型，那么在使用迭代器的时候，迭代器也同样会知道具体遍历元素类型

​

​

    Iterator<String> it = list.iterator();
    while(it.hasNext()){
       String str = it.next();
       System.out.println(str.length()); //当使用Iterator<String>      
                                        //控制元素类型后，就不需要强转了。获取到的元素直接就是String类型
    }
  }
}

###20泛型的通配符
A:泛型的通配符

/*
 *  泛型的通配符
 */
public class GenericDemo {
 public static void main(String[] args) {
   ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();

  HashSet<Integer> set = new HashSet<Integer>();

  array.add("123");
  array.add("456");

  set.add(789);
  set.add(890);

  iterator(array);
  iterator(set);
}
/*
 *  定义方法,可以同时迭代2个集合
 *  参数: 怎么实现 , 不能写ArrayList,也不能写HashSet
 *  参数: 或者共同实现的接口
 *  泛型的通配,匹配所有的数据类型  ?
 */
public static void iterator(Collection<?> coll){
  Iterator<?> it = coll.iterator();
  while(it.hasNext()){
    //it.next()获取的对象,什么类型
    System.out.println(it.next());
  }
}

}

###21泛型的限定
A:泛型的限定

/*
 *  将的酒店员工,厨师,服务员,经理,分别存储到3个集合中
 *  定义方法,可以同时遍历3集合,遍历三个集合的同时,可以调用工作方法
 */
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
public class GenericTest {
 public static void main(String[] args) {
   //创建3个集合对象
   ArrayList<ChuShi> cs = new ArrayList<ChuShi>();
   ArrayList<FuWuYuan> fwy = new ArrayList<FuWuYuan>();
   ArrayList<JingLi> jl = new ArrayList<JingLi>();

​
​ //每个集合存储自己的元素
​ cs.add(new ChuShi(“张三”, “后厨001”));
​ cs.add(new ChuShi(“李四”, “后厨002”));
​
fwy.add(new FuWuYuan(“翠花”, “服务部001”));
fwy.add(new FuWuYuan(“酸菜”, “服务部002”));

jl.add(new JingLi("小名", "董事会001", 123456789.32));
jl.add(new JingLi("小强", "董事会002", 123456789.33));

// ArrayList arrayString = new ArrayList();
iterator(jl);
iterator(fwy);
iterator(cs);

}
/*
 * 定义方法,可以同时遍历3集合,遍历三个集合的同时,可以调用工作方法 work
 * ? 通配符,迭代器it.next()方法取出来的是Object类型,怎么调用work方法
 * 强制转换:  it.next()=Object o ==> Employee
 * 方法参数: 控制,可以传递Employee对象,也可以传递Employee的子类的对象
 * 泛型的限定  本案例,父类固定Employee,但是子类可以无限?
 *   ? extends Employee 限制的是父类, 上限限定, 可以传递Employee,传递他的子类对象
 *   ? super   Employee 限制的是子类, 下限限定, 可以传递Employee,传递他的父类对象
 */
public static void iterator(ArrayList<? extends Employee> array){

   Iterator<? extends Employee> it = array.iterator();
   while(it.hasNext()){
     //获取出的next() 数据类型,是什么Employee
     Employee e = it.next();
     e.work();
   }
}

}