Java程序员从笨鸟到菜鸟之（四）java开发常用类（包装，数字处理集合等）（上）
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一：首談Java中的包裝類
?????Java為基本類型提供包裝類，這使得任何接受對象的操作也可以用來操作基本類型，直接將簡單類型的變量表示為一個類，在執行變量類型的相互轉換時，我們會大量使用這些包裝類。java是一種面向對象語言,java中的類把方法與數據連接在一起,并構成了自包含式的處理單元.但在java中不能定義基本類型(primitive?type),為了能將基本類型視為對象來處理,并能連接相關的方法,java為每個基本類型都提供了包裝類,這樣,我們便可以把這些基本類型轉化為對象來處理了.這些包裝類有:Boolean,Byte,Short,Character,Integer,Long,Float,Void等
值得說明的是,java是可以直接處理基本類型的,但是在有些情況下我們需要將其作為對象來處理,這時就需要將其轉化為包裝類了.所有的包裝類(Wrapper?Class)都有共同的方法,他們是:
(1)帶有基本值參數并創建包裝類對象的構造函數.如可以利用Integer包???裝類創建對象,Integer?obj=new?Integer(145);
(2)帶有字符串參數并創建包裝類對象的構造函數.如new?Integer("45");
(3)生成字符串表示法的toString()方法,如obj.toString().
(4)對同一個類的兩個對象進行比較的equals()方法,如obj1.eauqls(obj2);
(5)生成哈稀表代碼的hashCode方法,如obj.hasCode();
(6)將字符串轉換為基本值的?parseType方法,如Integer.parseInt(args[0]);
(7)可生成對象基本值的typeValue方法,如obj.intValue();
在一定的場合,運用java包裝類來解決問題,能大大提高編程效率.
包裝類的自動裝箱，自動拆箱
所謂裝箱，就是把基本類型用它們相對應的引用類型包起來，使它們可以具有對象的特質，如我們可以把int型包裝成Integer類的對象，或者把double包裝成Double，等等。?
所謂拆箱，就是跟裝箱的方向相反，將Integer及Double這樣的引用類型的對象重新簡化為值類型的數據?
javaSE5.0后提供了自動裝箱與拆箱的功能，此功能事實上是編譯器來幫您的忙，編譯器在編譯時期依您所編寫的方法，決定是否進行裝箱或拆箱動作。?
自動裝箱的過程：每當需要一種類型的對象時，這種基本類型就自動地封裝到與它相同類型的包裝中。?
自動拆箱的過程：每當需要一個值時，被裝箱對象中的值就被自動地提取出來，沒必要再去調用intValue()和doubleValue()方法。?
自動裝箱，只需將該值賦給一個類型包裝器引用，java會自動創建一個對象。例如：Integer?i=100;//沒有通過使用new來顯示建立，java自動完成。?
自動拆箱，只需將該對象值賦給一個基本類型即可，例如
·?int?i?=?11;??
·?Integer?j?=?i;?//自動裝箱??
·?int?k?=?j?//自動拆箱?
然而在Integer的自動裝拆箱會有些細節值得注意：
public?static?void?main(String[]?args)?{??
????Integer?a=100;??
????Integer?b=100;???
????Integer?c=200;??
????Integer?d=200;???
???System.out.println(a==b);???//1??
???System.out.println(a==100);?//2?????
??System.out.println(c==d);???//3??
??System.out.println(c==200);?//4??
???}??
在java種，"=="是比較object的reference而不是value，自動裝箱后，abcd都是Integer這個Oject，因此“==”比較的是其引用。按照常規思維，1和3都應該輸出false。但結果是：?
true?
true?
false?
true
結果2和4，是因為ac進行了自動拆箱，因此其比較是基本數據類型的比較，就跟int比較時一樣的，“==”在這里比較的是它們的值，而不是引用。?
對于結果1，雖然比較的時候，還是比較對象的reference,但是自動裝箱時，java在編譯的時候?Integer?a?=?100;?被翻譯成->?Integer?a?=?Integer.valueOf(100);?
關鍵就在于這個valueOf()的方法。?
public?static?Integer?valueOf(int?i)?{?????
final?int?offset?=?128;?????
if?(i?>=?-128?&&?i?<=?127)?{?//?must?cache?????
return?IntegerCache.cache[i?+?offset];?????
}?????
return?new?Integer(i);?????
}?????
private?static?class?IntegerCache?{?????
private?IntegerCache(){}?????
static?final?Integer?cache[]?=?new?Integer[-(-128)?+?127?+?1];?????
static?{?????
for(int?i?=?0;?i?<?cache.length;?i++)?????
cache?=?new?Integer(i?-?128);?????
}?????
}???
根據上面的jdk源碼，java為了提高效率，IntegerCache類中有一個數組緩存?了值從-128到127的Integer對象。當我們調用Integer.valueOf（int?i）的時候，如果i的值是>=-128且<=127時，會直接從這個緩存中返回一個對象，否則就new一個Integer對象。?
具體如下：?
static?final?Integer?cache[]?=?new?Integer[-(-128)?+?127?+?1];?//將cache[]變成靜態??
static?{??
????????for(int?i?=?0;?i?<?cache.length;?i++)??
????????cache[i]?=?new?Integer(i?-?128);?//初始化cache[i]??
}??
這是用一個for循環對數組cache賦值，cache[255]?=?new?Integer(255-128),也就是newl一個Integer(127)?,并把引用賦值給cache[255],好了，然后是Integer?b=?127,流程基本一樣，最后又到了cache[255]?=?new?Integer(255-128),這一句，那我們迷糊了，這不是又new了一個對象127嗎，然后把引用賦值給cache[255]，我們比較這兩個引?用（前面聲明a的時候也有一個）,由于是不同的地址，所以肯定不會相等，應該返回false啊！呵呵，這么想你就錯了，請注意看for語句給?cache[i]初始化的時候外面還一個{}呢，{}前面一個大大的static關鍵字，是靜態的，那么我們就可以回想下static有什么特性了，只能?初始化一次，在對象間共享，也就是不同的對象共享同一個static數據
。那么當我們Integer?b?=?127的時候，并沒有new出一個新對象來，而是共享了a這個對象的引用，記住，他們共享了同一個引用！！！，那么我們進行比較a==b時，由于是同一個對象的引用（她們在堆中的地址相同），那當然返回true了！！！?
二：進軍集合類
集合其實就是存放對象的容器，專業點說就是集合是用來存儲和管理其他對象的對象，即對象的容器。集合可以擴容，長度可變，可以存儲多種類型的數據，而數組長度不可變，只能存儲單一類型的元素
用一張圖來總結一下集合的總況：
下面是網上找的一個圖片：
集合中的結構和幾個實現類：
總述：List、Set、Map是這個集合體系中最主要的三個接口。
其中List和Set繼承自Collection接口。
Set不允許元素重復。HashSet和TreeSet是兩個主要的實現類。
List有序且允許元素重復。ArrayList、LinkedList和Vector是三個主要的實現類。
???Map也屬于集合系統，但和Collection接口不同。Map是key對value的映射集合，其中key列就是一個集合。key不能重復，但是value可以重復。HashMap、TreeMap和Hashtable是三個主要的實現類。
???SortedSet和SortedMap接口對元素按指定規則排序，SortedMap是對key列進行排序。
具體來說：
1.Collection?接口用于表示任何對象或元素組。想要盡可能以常規方式處理一組元素時，就使用這一接口。
操作：
(1)?單元素添加、刪除操作：
boolean?add(Object?o):將對象添加給集合
boolean?remove(Object?o):?如果集合中有與o相匹配的對象，則刪除對象o
(2)?查詢操作：
int?size()?：返回當前集合中元素的數量
boolean?isEmpty()?：判斷集合中是否有任何元素
boolean?contains(Object?o)?：查找集合中是否含有對象o
Iterator?iterator()?：返回一個迭代器，用來訪問集合中的各個元素
(3)?組操作?：作用于元素組或整個集合
boolean?containsAll(Collection?c):?查找集合中是否含有集合c?中所有元素
boolean?addAll(Collection?c)?:?將集合c?中所有元素添加給該集合
void?clear():?刪除集合中所有元素
void?removeAll(Collection?c)?:?從集合中刪除集合c?中的所有元素
void?retainAll(Collection?c)?:?從集合中刪除集合c?中不包含的元素
(4)?Collection轉換為Object數組?：
Object[]?toArray()?：返回一個內含集合所有元素的array
Object[]?toArray(Object[]?a)?：返回一個內含集合所有元素的array。運行期返回的array和參數a的型別相同，需要轉換為正確型別。
此外，您還可以把集合轉換成其它任何其它的對象數組。但是，您不能直接把集合轉換成基本數據類型的數組，因為集合必須持有對象。
“斜體接口方法是可選的。因為一個接口實現必須實現所有接口方法，調用程序就需要一種途徑來知道一個可選的方法是不是不受支持。如果調用一種可選方法?時，一個?UnsupportedOperationException?被拋出，則操作失敗，因為方法不受支持。此異常類繼承?RuntimeException?類，避免了將所有集合操作放入?try-catch?塊。”
Collection不提供get()方法。如果要遍歷Collectin中的元素，就必須用Iterator。
2.List接口對Collection進行了簡單的擴充，它的具體實現類常用的有ArrayList和LinkedList。你可以將任何東西放到一個?List容器中，并在需要時從中取出。ArrayList從其命名中可以看出它是一種類似數組的形式進行存儲，因此它的隨機訪問速度極快，而?LinkedList的內部實現是鏈表，它適合于在鏈表中間需要頻繁進行插入和刪除操作。在具體應用時可以根據需要自由選擇。前面說的Iterator只?能對容器進行向前遍歷，而ListIterator則繼承了Iterator的思想，并提供了對List進行雙向遍歷的方法。
(1)?面向位置的操作包括插入某個元素或?Collection?的功能，還包括獲取、除去或更改元素的功能。在?List?中搜索元素可以從列表的頭部或尾部開始，如果找到元素，還將報告元素所在的位置?:
void?add(int?index,?Object?element):?在指定位置index上添加元素element
boolean?addAll(int?index,?Collection?c):?將集合c的所有元素添加到指定位置index
Object?get(int?index):?返回List中指定位置的元素
int?indexOf(Object?o):?返回第一個出現元素o的位置，否則返回-1
int?lastIndexOf(Object?o)?：返回最后一個出現元素o的位置，否則返回-1
Object?remove(int?index) ：刪除指定位置上的元素
Object?set(int?index,?Object?element)?：用元素element取代位置index上的元素，并且返回舊的元素
(2)?List?接口不但以位置序列迭代的遍歷整個列表，還能處理集合的子集：
ListIterator?listIterator()?:?返回一個列表迭代器，用來訪問列表中的元素
ListIterator?listIterator(int?index)?:?返回一個列表迭代器，用來從指定位置index開始訪問列表中的元素
List?subList(int?fromIndex,?int?toIndex)?：返回從指定位置fromIndex（包含）到toIndex（不包含）范圍中各個元素的列表視圖
“對子列表的更改（如?add()、remove()?和?set()?調用）對底層?List?也有影響。”?“ArrayList?和?LinkedList?都實現?Cloneable?接口，都提供了兩個構造函數，一個無參的，一個接受另一個Collection”
LinkedList類
LinkedList類添加了一些處理列表兩端元素的方法。
(1)?void?addFirst(Object?o):?將對象o添加到列表的開頭
void?addLast(Object?o)：將對象o添加到列表的結尾
(2)?Object?getFirst():?返回列表開頭的元素
Object?getLast():?返回列表結尾的元素
(3)?Object?removeFirst():?刪除并且返回列表開頭的元素
Object?removeLast():刪除并且返回列表結尾的元素
(4)?LinkedList():?構建一個空的鏈接列表
LinkedList(Collection?c):?構建一個鏈接列表，并且添加集合c的所有元素
“使用這些新方法，您就可以輕松的把?LinkedList?當作一個堆棧、隊列或其它面向端點的數據結構。”
ArrayList類
ArrayList類封裝了一個動態再分配的Object[]數組。每個ArrayList對象有一個capacity。這個capacity表示存儲列表中元素的數組的容量。當元素添加到ArrayList時，它的capacity在常量時間內自動增加。
?在向一個ArrayList對象添加大量元素的程序中，可使用ensureCapacity方法增加capacity。這可以減少增加重分配的數量。
?(1)?void?ensureCapacity(int?minCapacity):?將ArrayList對象容量增加minCapacity
(2)?void?trimToSize():?整理ArrayList對象容量為列表當前大小。程序可使用這個操作減少ArrayList對象存儲空間。
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總結
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