容器浅析

如果一个程序只包含固定数量且生命周期都是已知的对象，那么这是一个非常简单的程序。通常程序总是根据运行时才知道的某些条件去创建新对象。在此之前，不会知道所需对象的数量，甚至不知道确切的类型。为解决这个普遍的编程问题，需要在任意时刻和任意位置创建任意数量的对象。所以，就不能依靠创建命名的引用来持有每一个对象。

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因为不知道实际上需要多少这样的对象。数组是保存一组对象的最有效的方式，但是数组具有固定的尺寸，在更一般的情况下，写程序时并不知道将需要多少个对象，或者是否需要更复杂的方式来存储对象，因此数组尺寸固定这一限制显得过于受限了。

java实用类库提供了一套相当完整的容器类来解决这个问题，其中基本的类型是List、Set、Queue和Map。这些对象类型成为集合类，也称为容器。容器提供了完善的方法来保存对象。java容器类都可以自动地调整自己的尺寸。因此，与数组不同，在编程时，可以将任意数量的对象放置到容器中，并且不需要担心容器应该设置为多大。

如果一个类没有显示地声明继承自哪个类，那么它将自动地继承自Object。

通过使用泛型，就可以在编译期防止将错误类型的对象放置到容器中。同时，在将元素从List中取出来时，类型转换也不再是必需的了。因为List知道它保存的是什么类型，因此它会在调用get()时执行转型。这样，通过使用泛型，编译器将会检查放置到容器中的对象类型。

java容器类类库的用途是“保存对象”，并将其划分为两个不同的概念：

1）Collection。一个独立元素的序列，比如List、Set、Queue。

2）Map。一组成对的“键值对”对象，允许使用键来查找值。

Collection接口概括了序列的概念——一种存放一组对象的方式。也就是容器中的对象是以某一特定的顺序存在的，而不是随机地、可变的、任意的。List必须按照插入的顺序保存元素，而Set不能有重复元素。Queue按照排队规则来确定对象产生的顺序。所有的Collection都可以用foreach语法来遍历。

java容器类库中的两种主要类型，它们的区别在于容器中的每个“槽”保存的元素个数。Collection在每个槽中只能保存一个元素。Map在每个槽中保存了两个对象，即键与之相关联的值。

任何容器，都必须有某种方式可以插入并将它们再次取回。对于List，add()是插入元素的方法之一，而get()是取出元素的方法之一。如果从更高层的角度思考，会发现这里有个缺点：要使用容器，必须对容器的确切类型标称。初看起来这没什么不好，但是考虑下面的情况：如果原本是对着List的编码，但是后面发现如果能够把相同的代码应用于Set，将会显得非常方便，此时应该怎么做呢？迭代器的概念可以用于达成此目的。迭代器是一个对象，它的工作是遍历并选择序列中的对象，而客户端程序员不必知道或关心该序列底层的结构。此外，迭代器通常被称为轻量级对象：创建它的代价非常小。Java的Iterator只能单向移动，这个Iterator只能用来

1）使用Iterator()要求容器放回一个Iterator。Iterator将准备好返回序列的第一个元素。

2）使用next()获得序列中的下一个元素。

3）使用hasNext()检查序列中是否还有元素。

4）使用remove()将迭代器新近返回的元素删除。

如果只是向前遍历List，并不打算修改List对象本身，foreach语法会更加简洁。Iterator能够将遍历序列的操作与序列底层的结构分离。迭代器统一了对容器的访问方式。