Java中的集合（一）——集合接口

集合的接口与实现分离

　　Java中的集合遵循接口与实现分离的原则，接口描述集合类要实现的功能，而具体的类则实现（implements）集合接口。同时，Java集合的接口和实现类都是范型的，范型编程最基本（原始）的功能就是用来实现集合的。利用范型，在只编写一套代码的情况下集合可以保存不同类型的对象。

　　下面研究一个具体的集合类Queue，其接口描述为：

　　interface Queue<E>

　　{

  　　void add(Element e);

  　　E remove();

  　　int size();

　　}

　　集合类可以有多个不同的实现，Queue可以使用循环数组实现也可以使用链表实现，具体的选择可以根据需求的不同来确定。一种实现为：

class CircualArrayQueue<E> implements Queue<E>

{

//必须实现接口描述中描述的方法

}

　　在程序中使用集合类时，只需要在构建集合对象时关注不同的集合实现，一旦构建完毕就可以使用集合接口类型引用集合对象。表现为：

Queue<T> queues=new CircualArrayQueue<T>();或者

Queue<T> queues=new LinkedListQueue<T>()

　　另外在Java API文档中，有一些以Abstract开头的抽象集合类，类似于AbstractQueue，这种抽象集合类主要用于用户想要自己实现集合类时使用。（抽象类与接口的区别对比。）

Java类库中的集合接口和迭代器接口

J　　ava集合中的基本接口是Collection接口，接口如下：

            public interface Collection<E>

{

     boolean add(E element);

     Iterator<E> iterator();

//还有其他方法

…………

}

　　add方法用于向集合中添加对象，如果添加成功返回true，否则返回false。如果要插入的对象已经存在，则不会插入对象，集合中不能有重复的对象。Iterator方法返回实现了Iterator接口（迭代器接口）的对象，利用这个对象可以遍历集合中的对象。

　　迭代器接口描述如下：

public interface Iterator<E>

{

     E next();

     boolean hasNext();

     void remove();

}

　　集合的迭代器中的next方法可以按照顺序返回集合中的元素，当已经访问到结合结尾时，再调用next（）方法会抛出NoSuchElementException异常，因此使用next方法是要先判定hasNext是否为True。

　　在Java SE 5.0之后，可以使用更简单的方式遍历集合：

for（E element:collection）

{

     //do something to element

}

编译器简单的将其翻译成对集合迭代器的操作。要使用这个机制，需要结合对象实现了Iterable接口：

public interface Iterable<E>

{

     Iterator<E> iterator();

}

　　Collection接口扩展了Iterable接口，因此标准库中的任何集合都可以使用这一形式。

　　需要注意的是，java集合类库中的迭代器与其他迭代器不同，传统的迭代器（例如STL中的迭代器）使用数组索引建模，可以直接利用类似于i++这样的操作使迭代器指向下一个位置，不需要真的移动迭代器。但是java中的迭代器要指向下一个位置必须移动迭代器，使用next操作时候迭代器才会指向下一个位置。这一特性在删除集合中元素是需要注意。例如当需要删除相邻的两个元素时使用：it.remove();it.remove()是错误的。需要先调用next：it.remove();it.next();it.remove()。

　　因为集合接口都是范型的，因此可以编写操作各种类型的集合元素的方法。Collection接口中除了基本的两个操作外还提供了许多实用的范型方法。要实现Collection接口中的每一个范型方法没有必要，因此java中提供了抽象类AbstractCollection来实现许多的范型方法，但是将size和iterator两个方法抽象化了。这个类实现了Collection接口，然后可以使用各种具体类来继承这个抽象类从而实现具体的集合类。