JAVA SE — Day 18

目 录

第1章 集合 1.1 集合介绍 1.2 ArrayList集合存储元素 1.3 集合的继承实现关系 1.4 Collection 接口概述 1.5 Collection 接口的基本方法 第2章 Iterator迭代器 2.1 概述 2.2 Iterator迭代方式的代码 2.3 集合元素的向下转型 第3章 增强for循环 第4章 泛型 4.1 泛型的引入 4.2 定义与使用 4.2.1 含有泛型的类 4.2.2 含有泛型的方法 4.2.3 含有泛型的接口 4.3 使用泛型的优势 4.4 泛型通配符 4.5 泛型的限定

第1章 集合

1.1 集合介绍

集合是Java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据数组与集合的区别： 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。ArrayList本身就是可变数组

1.2 ArrayList集合存储元素

import java.util.ArrayList; public class ArrayListDemo { public static void main(String[] args) { /* * 集合ArrayList存储int类型数据 * 集合本身不接受基本类型数据，因为自动装箱存储的原因才可以 */ ArrayList<Integer> list = new ArrayList<Integer>(); 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)); } /* * 集合存储自定义的Person类对象 */ ArrayList<Person> arrayPer = new ArrayList<Person>(); arrayPer.add(new Person("小强",20)); arrayPer.add(new Person("小红",23)); arrayPer.add(new Person("小明",24)); //get(0)，取出的对象是Person对象 //打印的是对象，必须调用toString()方法 //因为重写过toString方法，所以运行的重写后的，如果不重写，则打印出对象的地址 for(int i=0; i<arrayPer.size(); i++) { System.out.println(arrayPer.get(i)); //输出结果为：Pereson [name=小强 ,age=20] // Pereson [name=小红 ,age=23] // Pereson [name=小明 ,age=24] } } }

1.3 集合的继承实现关系

查看ArrayList类可发现它继承了抽象类AbstractList，同时实现接口List，而接口List又继承了接口Collection。Collection接口为最顶层集合接口。说明我们在使用ArrayList类时，该类已经把所有抽象方法重写了。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

1.4 Collection 接口概述

Collection是集合中的根接口。即，顶层接口。它定义的所用功能，子类都可以用。Collection表示一组对象，这些对象也称为Collection的元素。一些Collection允许有重复的元素（如List），一些不允许（如set）。一些Collection是有序的（如List），一些是无序的（如set ）。

1.5 Collection 接口的基本方法

1）add，已经演示过，不赘述。 2）clear（）：移除 Collection中的所有元素

import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; /* * 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，进行程序的演示 * ArrayList implenments List * List extends Collection * 方法的执行，都是实现类的重写方法 */ public class CollectionDemo { public static void main(String[] args) { function(); } /* * Collection接口的方法 void clear()：清空集合中的所有元素 */ public static void function() { //接口多态的方式调用 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("dda"); System.out.println(coll);//输出结果为：[abc, dda] 可看出为有序集合 coll.clear(); System.out.println(coll);//输出结果为：[] coll.add("123"); coll.add("345"); System.out.println(coll);//输出结果为：[123, 345] //由此可见，clear清楚的是集合中的元素，而不是容器本身 } }

3）contains（Object o）：如果此collection包含指定元素，则返回true

import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; /* * Collection接口中的方法 * boolean contains (Object o):判断对象是否在集合里，在则返回true * 方法参数为Object类型，因为不知道该集合里是什么类型的对象，所以若是Object，则什么都可以传 */ public class CollectionDemo1 { public static void main(String[] args) { function(); } public static void function() { //接口多态的方式调用 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("my friend"); coll.add("money"); coll.add("birthday"); coll.add("123"); boolean b = coll.contains("Money"); boolean b1 = coll.contains(123); System.out.println(b);//输出结果为：false 必须完全一样 System.out.println(b1);//输出结果为：false 数据类型不同，一个是String 一个是Integer } }

4）remove（Object o）：移除集合中指定的元素

import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; public class CollectionDemo3 { public static void main(String[] args) { function(); } /* * Collection接口方法 * boolean remove(Object o)移除集合中指定的元素 */ private static void function(){ 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);//输出结果为：[abc, money, itcast, itheima, money, 123] boolean b = coll.remove("money"); System.out.println(b);//输出结果为：true System.out.println(coll); //输出结果为：[abc, itcast, itheima, money, 123] 有两个相同元素时，删除第一个遇到的元素 boolean b1 = coll.remove("Money"); System.out.println(b1);//输出结果为：false System.out.println(coll); //输出结果为：[abc, itcast, itheima, money, 123] 没有该元素时 结果不变 } }

5）size（）：返回此Collection中的元素个数

import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; public class CollectionDemo2 { public static void main(String[] args) { function(); } /* * Collection接口的方法 size()：集合中的元素个数 */ public static void function() { //接口多态的方式调用 Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("dda"); System.out.println(coll.size());//输出结果为：2 coll.clear(); System.out.println(coll.size());//输出结果为：0 /* * 注意：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 */ } }

6）toArray（）：返回包含此Collection中的所有元素的数组

import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; public class CollectionDemo2 { public static void main(String[] args) { function(); } /* 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 * 返回是一个存储对象的数组, 数组存储的数据类型是Object * 一旦把集合转换成数组，则数组的长度是不能变化的 */ private static void function() { Collection<String> coll = new ArrayList<String>(); coll.add("abc"); coll.add("itcast"); coll.add("itheima"); coll.add("money"); coll.add("123"); Object[] objs = coll.toArray(); for(int i = 0 ; i < objs.length ; i++){ System.out.println(objs[i]);//输出结果为：abc // itcast // itheima // money // 123 } } }

第2章 Iterator迭代器

2.1 概述

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。 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。

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，继续再判断，如果还有就再取出来。直到取出所有元素。这种取出方式专业术语称为迭代。

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,但是无论使用哪种集合,都需要判断是否有元素以及取出元素的动作,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 。

2.2 Iterator迭代方式的代码

不论是List还是Set都可以使用迭代器遍历 1）代码示例： import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.Iterator; /* * 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 * 返回值 ：Iterator 方法：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 */ 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<String> 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);//输出结果为：abc1 // abc2 // abc3 // abc4 } //for循环迭代写法:相比之下for循环节约内存，但从简便角度推荐使用while循环 //for (Iterator<String> it2 = coll.iterator(); it2.hasNext(); ) { //System.out.println(it2.next()); //} } } public class IteratorDemo { public static void main(String[] args) { Collection<String> coll = new HashSet<String>();//迭代器只需改变“XXX<String>()”部分，其他代码不用变，可见是统一的遍历元素的方法 coll.add("abc1"); coll.add("abc2"); coll.add("abc3"); coll.add("abc4"); //迭代器,对 HashSet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<String> it = coll.iterator(); //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);//输出结果为：abc1 由结果可看出HashSet是无序集合 // abc3 // abc2 // abc4 } } }

2）代码图解：

指针移到最后就不能在返回最初位置，所以迭代器只能执行一次。

2.3 集合元素的向下转型

1）在使用集合时，我们需要注意以下几点： ① 集合中存储其实都是对象的地址。 ② 集合中可以存储基本数值吗？jdk1.5版本以后可以存储了。 ③ 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。 2）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。

import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.Iterator; public class CollectionDemo4 { public static void main(String[] args) { //集合可以存储任意类型的对象 //不指定存储的类型，什么都可以存 Collection coll = new ArrayList(); coll.add("abc"); coll.add("hjkyrdsh"); //迭代器获取 Iterator it = coll.iterator(); while(it.hasNext()) { //没有指定集合存储具体数据类型的情况下，it.hasNext()获取的是什么数据类型？ //回答：Object类型 //Object obj = it.next(); //System.out.println(obj); //想要获得字符串的长度,做强转,把Object类型转成String类型 String s = (String)it.next(); //字符串长度是String类的特有属性，可以直接调用 System.out.println(s.length());//输出结果为：3 8 } } } 没有指定集合存储具体数据类型的情况下，默认集合内元素为Object类型，此时想要调用子类特有属性，就必须进行向下转型，转成某固定类型后才能调用该类型的特有属性和方法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。

第3章 增强for循环

增强for循环是JDK1.5以后出来的高级for循环，专门用来遍历数组和集合的，内部原理就是一个Iterator迭代器，所以在遍历的过程中，不能对集合中的元素进行操作。 1） 增强for循环遍历数组 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 ){ * sout(变量); * } */ public class ForEachDemo { public static void main(String[] args) { function1(); } /* * 实现增强for循环,遍历数组 * 优点: 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，所以排序、折返查找都不能使用 */ public static void function(){ int[] arr = {3,1,9,0}; for(int i : arr){ System.out.println(i+1);//输出结果为：4 2 10 1 } System.out.println(arr[0]);//输出结果为：3 } public static void function1(){ //for对于对象数组遍历的时候,可以调用对象的方法 String[] str = {"abc","itcast","cn"}; for(String s : str){ System.out.println(s.length());//输出结果为：3 6 2 } } }

2） 增强for循环遍历集合

public class Person { private String name ; private int age; public String toString(){ return "[name="+ name +" ,age="+ age +"]"; } //定义构造方法 public Person(String name ,int age ) { this.name= name; this.age =age; } public Person() {} public void setName( String name) { this.name = name; } public String getName() { return name ; } public void setAge( int age) { this.age = age; } public int getAge() { return age ; } public void speak() { System.out.println(name+"..."+age); } } import java.util.ArrayList; import cn.itcast.demo.Person; public class ForEachDemo1 { public static void main(String[] args) { function(); } /* * 增强for循环遍历集合 * 存储自定义Person类型 * 弊端：以索引为根据的方法都不可以操作了 */ public static void function(){ ArrayList<Person> array = new ArrayList<Person>(); 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()); //输出结果为：[name=a ,age=20] // [name=b ,age=10] } } }

第4章 泛型

4.1 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。 此时会有安全隐患，比如下面程序：

public class GenericDemo { public static void main(String[] args) { function(); } public static void function() { Collection coll = new ArrayList(); coll.add("abc"); coll.add("rtey"); coll.add("fdyujhkiul"); //在不规定类中具体数据类型的情况下，下例情况会报错 coll.add(1); //报错java.lang.Integer cannot be cast to java.lang.String //如果在集合中输入数字，会被自动装箱为Integer对象，不能转换成String类型，就会报错 //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 Iterator it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ //System.out.println(it.next());//输出结果为：abc // rtey // fdyujhkiul String s = (String)it.next(); System.out.println(s.length());//输出结果为：3 // 4 // 10 } } }

由于集合中什么类型的元素都可以存储，导致取出时，如果出现强转就会引发运行时的ClassCastException，即类型转换异常。想要解决这个问题，就必须明确集合中的元素类型，这种方式成为：泛型。

4.2 定义与使用

1） 在集合中会大量使用泛型，用来灵活地将数据应用到不同的类、方法、接口当中。将数据类型作为参数进行传递。

/* * 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("rtey"); coll.add("fdyujhkiul"); //此时若添加coll.add(1); 的话，就会报错，因为类型不符，不能添加进String类的集合中 Iterator<String> it = coll.iterator(); while(it.hasNext()){ String s = (String)it.next(); System.out.println(s.length());//输出结果为：3 // 4 // 10 } } }

2） 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

4.2.1 含有泛型的类

1）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){ } }

2） 使用格式：

创建对象时，确定泛型的类型

° 例如，ArrayList list = new ArrayList(); 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 list = new ArrayList(); 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){ } }

4.2.2 含有泛型的方法

1） 定义格式：修饰符 <代表泛型的变量> 返回值类型 方法名(参数){ } ° 例如，API中的ArrayList集合中的方法：

public <T> 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

2）使用格式：调用方法时，确定泛型的类型 ° 例如:

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

4.2.3 含有泛型的接口

/* * 带有泛型的接口 * * public interface List <E>{ * abstract boolean add(E e); * } * 实现类实现接口的两种方法： * ① 实现类先实现接口,不理会泛型 * public class ArrayList<E> implements List<E>{ * } * 优势：比较灵活，调用者new ArrayList<String>()，后期创建集合对象的时候,指定数据类型 * * * ② 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 { }

4.3 使用泛型的优势

1）将运行时期的ClassCastException，转移到了编译时期变成了编译失败。 2） 避免了类型强转的麻烦 3） 带来了增强for的使用 4） 增强安全性

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 } } }

4.4 泛型通配符

泛型的通配,匹配所有的数据类型：? import java.util.ArrayList; import java.util.Collection; import java.util.HashSet; import java.util.Iterator; /* * 泛型的通配符 */ public class GenericDemo1 { 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 , 既不能写ArrayList也不能写HashSet * 所以参数只能写共同实现的接口 * 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,什么类型不确定，所以一定不可以做强转 System.out.println(it.next()); } } }

4.5 泛型的限定

泛型的限定 ：作用在于限定，可以限定对某类的父类或者子类进行操作，如： ? 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

1）案例需求：将酒店的员工、厨师、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。 2）代码示例：（hotel包可以从day14中的案例复制）

import java.util.ArrayList; import java.util.Iterator; /* * 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 */ public class GenericTest { public static void main(String[] args) { //创建三个集合对象 ArrayList<Chushi> cs = new ArrayList<Chushi>(); ArrayList<FuWuYuan> fwy = new ArrayList<FuWuYuan>(); ArrayList<JingLi> jl = new ArrayList<JingLi>(); //将的酒店员工,厨师,服务员,经理,分别存储到3个集合中 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)); iterator(jl); //输出结果为：小名...董事会001管理，谁出错就罚钱 // 小强...董事会002管理，谁出错就罚钱 iterator(fwy);//输出结果为: 翠花...服务部001服务员上菜 // 酸菜...服务部002服务员上菜 iterator(cs); //输出结果为：张三...后厨001厨师在炒菜 // 李四...后厨002厨师在炒菜 } /* * 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 */ /* * 问题： * 迭代器it.next()方法取出来的是Object类型,想调用子类特有的work方法，必须强制转换成子类 * 强制转换: it.next()=Object o ==> 可以转成他们的父类Employee * 上述想法是对的，但是存在安全隐患，比如添加其他类型的集合 * 如ArrayList<String> arrayString = new ArrayList<String>();时就会报错转换异常 */ /* * 解决办法： * 泛型的限定 ： * 通过编译方法参数，达到可以传递Employee对象,也可以传递Employee的子类对象的效果 * 本案例,父类固定Employee,但是子类可以无限?个用通配符表示 * ? 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?回答：Employee 因为不知道有哪些子类 Employee e = it.next(); e.work(); } } }

day14中的hotel包： ① Employee

/* * 酒店的员工类 * 员公共性：姓名，工号，工作方法 * */ public abstract class Employee { private String name; private String id; //构造器空参有参的都要写，使用者用哪个随便 public Employee () {} public Employee (String name,String id) { this.name = name; this.id = id; } public abstract void work(); public void setName(String name) { this.name = name; } public void setId(String Id) { this.id = id; } public String getName() { return name; } public String getId() { return id; } }

② Chushi

/* * 定义厨师类 * 属于员工的一种，继承员工类 * 具有额外的VIP功能，实现VIP接口 */ public class Chushi extends Employee implements VIP{ //空参构造方法 public Chushi() {} //有参构造方法 public Chushi (String name,String id) { super(name,id); } //重写抽象方法 public void work() { System.out.println(super.getName()+"..."+super.getId()+"厨师在炒菜"); } public void services() { System.out.println(super.getName()+"..."+super.getId()+"厨师做菜加量"); } }

③ FuWuYuan

/* * 定义服务员类 * 属于员工的一种，继承员工类 * 具有额外的VIP功能，实现VIP接口 */ public class FuWuYuan extends Employee implements VIP{ //空参构造方法 public FuWuYuan() {} //有参构造方法 public FuWuYuan (String name,String id) { super(name,id); } //重写抽象方法 public void work() { System.out.println(super.getName()+"..."+super.getId()+"服务员上菜"); } public void services() { System.out.println(super.getName()+"..."+super.getId()+"服务员给顾客倒酒"); } }

④ JingLi

/* * 定义经理类 * 属于员工的一种，继承员工类 * 没有VIP功能，不是实现类 * 自己有奖金属性 */ public class JingLi extends Employee { //空参构造方法 public JingLi() {} //有参构造方法,注意不要忘记奖金属性! public JingLi (String name,String id,double money) { super(name,id); this.money = money; } //定义奖金属性 private double money; //有private就有set、get方法 public void setMoney(double money) { this.money = money; } public double getMoney () { return money; } //重写抽象方法 public void work() { System.out.println(super.getName()+"..."+super.getId()+"管理，谁出错就罚钱"); } }

⑤ VIP

/* * 酒店的VIP服务 * 只有厨师和服务员才有 * 所以厨师和服务员为接口VIP的两个实现类 */ public interface VIP { public abstract void services(); }