集合
解决多个线程的共同执行的问题
数据传输：IO流
数据储存：集合
集合的遍历：
先获取对应容器的 iterator() 需要 hasnext()判断
集合：collection：List和Set。规范
map
/**
* 一、集合框架的概述
*
* 1.集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称Java容器。
* 说明：此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt,.jpg,.avi，数据库中）
*
* 2.1 数组在存储多个数据方面的特点：
* > 一旦初始化以后，其长度就确定了。
* > 数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了。我们也就只能操作指定类型的数据了。
* 比如：String[] arr;int[] arr1;Object[] arr2;
* 2.2 数组在存储多个数据方面的缺点：
* > 一旦初始化以后，其长度就不可修改。
* > 数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作，非常不便，同时效率不高。
* > 获取数组中实际元素的个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用
* > 数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求，不能满足。
*
* 二、集合框架
* |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
* |----List接口：存储有序的、可重复的数据。 -->“动态”数组
* |----ArrayList、LinkedList、Vector
*
* |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
* |----HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
*
* |----Map接口：双列集合，用来存储一对(key - value)一对的数据 -->高中函数：y = f(x)
* |----HashMap、LinkedHashMap、TreeMap、Hashtable、Properties
*
*
* 三、Collection接口中的方法的使用
add(Object e):将元素e添加到集合coll中 //自动装箱
/**
* Collection接口中声明的方法的测试
*
* 结论：
* 向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时，要求obj所在类要重写equals().
*/
retainAll(Collection coll1):交集：获取当前集合和coll1集合的交集，并返回给当前集合
//6.equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同。（）arraylist需要有序
//8.集合 --->数组：toArray()
Object[] arr = coll.toArray();
for(int i = 0;i < arr.length;i++){
System.out.println(arr[i]);
}
//拓展：数组 --->集合:调用Arrays类的静态方法asList()
List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA", "BB", "CC"});
System.out.println(list);
List arr1 = Arrays.asList(new int[]{123, 456});
System.out.println(arr1.size());//1
List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{123, 456});
System.out.println(arr2.size());//2
//9.iterator():返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素。放在IteratorTest.java中测试
/**
* 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
* 1.内部的方法：hasNext() 和 next()
* 2.集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，
* 默认游标都在集合的第一个元素之前。
* 3.内部定义了remove(),可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()
*/
//集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。
while (coll.iterator().hasNext()){
System.out.println(coll.iterator().next());
}
在调用it.next()方法之前必须要调用it.hasNext()进行检测。若不调用，且 下一条记录无效，直接调用it.next()会抛出NoSuchElementException异常。
注意：remove之前要有 hasnext()操作. 因为定义iterator时。指针在空 用hasnext()指针下移，才有值
//测试Iterator中的remove()
//如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，
// 再调用remove都会报IllegalStateException。
/**
* jdk 5.0 新增了foreach循环，用于遍历集合、数组
*
*/
//for(数组元素的类型 局部变量 : 数组对象)
for(int i : arr){
System.out.println(i);
}
//for(集合元素的类型 局部变量 : 集合对象)
//内部仍然调用了迭代器。
for(Object obj : coll){
System.out.println(obj);
}
、/**
* 1. List接口框架
*
* |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
* |----List接口：存储有序的、可重复的数据。 -->“动态”数组,替换原有的数组
* |----ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层使用Object[] elementData存储
* |----LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类效率比ArrayList高；底层使用双向链表存储
* |----Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层使用Object[] elementData存储 jdk1.0
*
*
* 2. ArrayList的源码分析：
* 2.1 jdk 7情况下
* ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
* list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
* ...
* list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
* 默认情况下，扩容为原来的容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。
如果扩容后还不够，直接取要的值
扩容方法：grow（int minCapacity）
*
* 结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity)
*
* 2.2 jdk 8中ArrayList的变化：
* ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}.并没有创建长度为10的数组。节省内存
*
* list.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData[0]
* ...
* 后续的添加和扩容操作与jdk 7 无异。
*
2.3 小结：jdk7中的ArrayList的对象的创建类似于单例的饿汉式，而jdk8中的ArrayList的对象
* 的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。
*
* 3. LinkedList的源码分析：
* LinkedList list = new LinkedList(); 内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
* list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象。
*
* 其中，Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法
内部类 自己用
* private static class Node<E> {
E item;
Node<E> next;
Node<E> prev;
Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {
this.item = element;
this.next = next;
this.prev = prev;
}
}
*
* 4. Vector的源码分析：jdk7和jdk8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组。
* 在扩容方面，默认扩容为原来的数组长度的2倍。
*
* 面试题：ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？
* 同：三个类都是实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
* 不同：见上
*
*
*
* 5. List接口中的常用方法
*
*/
void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
Object get(int index):获取指定index位置的元素
int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合
总结：常用方法
增：add(Object obj)
删：remove(int index) / remove(Object obj)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插：add(int index, Object ele)
长度：size()
遍历：① Iterator迭代器方式
② 增强for循环
③ 普通的循环
*/
//int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置。如果不存在，返回-1.
int index = list.indexOf(4567);
System.out.println(index);
//int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置。如果不存在，返回-1.
System.out.println(list.lastIndexOf(456));
//Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
Object obj = list.remove(0);
System.out.println(obj);
System.out.println(list);
//Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
list.set(1,"CC");
System.out.println(list);
//List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的左闭右开区间的子集合
List subList = list.subList(2, 4);
System.out.println(subList);
遍历：
public void test3(){
ArrayList list = new ArrayList();
list.add(123);
list.add(456);
list.add("AA");
//方式一：Iterator迭代器方式
Iterator iterator = list.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println("***************");
//方式二：增强for循环
for(Object obj : list){
System.out.println(obj);
}
System.out.println("***************");
//方式三：普通for循环
for(int i = 0;i < list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}
工具类：collections
synchronizedList
注意；
/*
区分List中remove(int index)和remove(Object obj)
*/
/**
* 1. Set接口的框架：
*
* |----Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
* |----Set接口：存储无序的、不可重复的数据 -->高中讲的“集合”
* |----HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
* |----LinkedHashSet：作为HashSet的子类；遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历
* 对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet.
双向链表
* |----TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序。 （要求同种对象）
*
*
* 1. Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。
*
* 2. 要求：向Set(主要指：HashSet、LinkedHashSet)中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
* 要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
* 重写两个方法的小技巧：对象中用作 equals() 方法比较的 Field，都应该用来计算 hashCode 值。
*
*
*/
/*
一、Set：存储无序的、不可重复的数据
以HashSet为例说明：
1. 无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。
2. 不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true.即：相同的元素只能添加一个。 （需要重写equals方法）
二、添加元素的过程：以HashSet为例：（如果直接用equals（）保证不可重复性 效率低 数据多的时候）
我们向HashSet中添加元素a,首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，
此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断
数组此位置上是否已经有元素：
如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --->情况1
如果此位置上有其他元素b(或以链表形式存在的多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：
如果hash值不相同，则元素a添加成功。--->情况2
如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：
equals()返回true,元素a添加失败
equals()返回false,则元素a添加成功。--->情况2
对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a 与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
jdk 7 :元素a放到数组中，指向原来的元素。
jdk 8 :原来的元素在数组中，指向元素a。 add的时候长度为16
总结：七上八下（上：数组 下：链表）
HashSet底层：数组+链表的结构。
*/
HashSet底层：数组+链表的结构。（数组长度16，）
object的hashcode 随机算的
HashSet 集合判断两个元素相等的标准:两个对象通过 hashCode() 方法比较相 等，
并且两个对象的 equals() 方法返回值也相等。
对于存放在Set容器中的对象，对应的类一定要重写equals()和hashCode(Object obj)方法，
以实现对象相等规则。
即:“相等的对象必须具有相等的散列码”。
位移运算再变成素数 31
//LinkedHashSet的使用
//LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个
//数据和后一个数据。
//优点：对于频繁的遍历操作，LinkedHashSet效率高于HashSet
/*
1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。
2.两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口） 和 定制排序（Comparator）
3.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals().
4.定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals().
*/
/**
* 一、Map的实现类的结构：
* |----Map:双列数据，存储key-value对的数据 ---类似于高中的函数：y = f(x) jdk1.2
* |----HashMap:作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
* |----LinkedHashMap:保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。 jdk1.4
* 原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一对指针，指向前一个和后一个元素。
* 对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap。
* |----TreeMap:保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序
* 底层使用红黑树
* |----Hashtable:作为古老的实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
* |----Properties:常用来处理配置文件。key和value都是String类型 jdk1.0
*
* 注意Hashtable t 小写非大写
* HashMap的底层：数组+链表 （jdk7及之前）
* 数组+链表+红黑树 （jdk 8）(提升效率)
TreeSet和TreeMap 采用红黑树的存储结构
特点:有序，查询速度比List快
*
*
* 面试题：
* 1. HashMap的底层实现原理？
* 2. HashMap 和 Hashtable的异同？
* 3. CurrentHashMap 与 Hashtable的异同？（暂时不讲）
多线程时执行效率较低 CurrentHashMap 实现分段锁
https://segmentfault.com/a/1190000015726870
*
* 二、Map结构的理解：
* Map中的key:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key ---> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
* Map中的value:无序的、可重复的，使用Collection存储所有的value --->value所在的类要重写equals() （不需要重写hashcode（））
* 一个键值对：key-value构成了一个Entry对象。 entry 条目 点对
装成一个entry key 和 value 为 entry 的属性
* Map中的entry:无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry
*
* 三、HashMap的底层实现原理？以jdk7为例说明：
* HashMap map = new HashMap():
* 在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table。 static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16
* ...可能已经执行过多次put...
* map.put(key1,value1):
* 首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种算法计算以后，得到在Entry数组中的存放位置。
* 如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 ----情况1
* 如果此位置上的数据不为空，(意味着此位置上存在一个或多个数据(以链表形式存在)),比较key1和已经存在的一个或多个数据
* 的哈希值：
* 如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。----情况2
* 如果key1的哈希值和已经存在的某一个数据(key2-value2)的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals(key2)方法，比较：
* 如果equals()返回false:此时key1-value1添加成功。----情况3
* 如果equals()返回true:使用value1替换value2。
*
* 补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的数据以链表的方式存储。
*
* 在不断的添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值(且要存放的位置非空)时，扩容。默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原有的数据复制过来。
*
* jdk8 相较于jdk7在底层实现方面的不同：
* 1. new HashMap():底层没有创建一个长度为16的数组
* 2. jdk 8底层的数组是：Node[],而非Entry[]
* 3. 首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
* 4. jdk7底层结构只有：数组+链表。jdk8中底层结构：数组+链表+红黑树。
* 4.1 形成链表时，七上八下（jdk7:新的元素指向旧的元素。jdk8：旧的元素指向新的元素）
4.2 当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所数据改为使用红黑树存储。
*
* DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
* DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
* threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 => 12 resize() 扩容方法
* TREEIFY_THRESHOLD：Bucket中链表长度大于该默认值，转化为红黑树:8
* MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量:64
*
* 四、LinkedHashMap的底层实现原理（了解）
* 源码中：
put和Hashmap一样
Entry 继承 HashMap.Node
内部类：
* static class Entry<K,V> extends HashMap.Node<K,V> {
Entry<K,V> before, after;//能够记录添加的元素的先后顺序
Entry(int hash, K key, V value, Node<K,V> next) {
super(hash, key, value, next);
}
}
*
*
* 五、Map中定义的方法：
添加、删除、修改操作：
Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
void clear()：清空当前map中的所有数据
元素查询的操作：
Object get(Object key)：获取指定key对应的value
boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
int size()：返回map中key-value对的个数
boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
元视图操作的方法：
Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
*总结：常用方法：
* 添加：put(Object key,Object value)
* 删除：remove(Object key)
* 修改：put(Object key,Object value)
* 查询：get(Object key)
* 长度：size()
* 遍历：keySet() / values() / entrySet()
*
*
*/
源码区别：
jdk1.7:
static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 16;
tatic final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f;
static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30;
public HashMap(int initialCapacity) {
this(initialCapacity, DEFAULT_LOAD_FACTOR);
}
16*0.75=12 临界值：超过临界值，（且要存放的位置非空时）开始扩容
位运算 异或运算
jdk 1.8
public HashMap() {
this.loadFactor = DEFAULT_LOAD_FACTOR; // all other fields defaulted
}
transient Node<K,V>[] table; 改名为Node
首次put。造一个长度为16的node类型的table数组
为什么要提前扩容：
尽可能让链表结构少一点。扩容因子相对小一点 利用率和链表结构多少
注意：
public HashSet()
{
map = new HashMap();
}
相当于创建HashMap来存
而
hashset add存放的位置 相当于 放在 在map中的key位置
遍历：一个一个取出来
//遍历所有的key集：keySet()
Set set = map.keySet();
Iterator iterator = set.iterator();
while(iterator.hasNext()){
System.out.println(iterator.next());
}
System.out.println();
//遍历所有的value集：values()
Collection values = map.values();
for(Object obj : values){
System.out.println(obj);
}
System.out.println();
//遍历所有的key-value
//方式一：entrySet()
Set entrySet = map.entrySet();
Iterator iterator1 = entrySet.iterator();
while (iterator1.hasNext()){
Object obj = iterator1.next();
//entrySet集合中的元素都是entry
Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
System.out.println(entry.getKey() + "---->" + entry.getValue());
}
System.out.println();
//方式二：
Set keySet = map.keySet();
Iterator iterator2 = keySet.iterator();
while(iterator2.hasNext()){
Object key = iterator2.next();
Object value = map.get(key);
System.out.println(key + "=====" + value);
}
**
* Collections:操作Collection、Map的工具类
*
*
* 面试题：Collection 和 Collections的区别？
*
*/
/*
reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换
Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
Object min(Collection)
Object min(Collection，Comparator)
int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换 List 对象的所有旧值
*/
void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]); //处理技巧
System.out.println(dest.size());//list.size();
Collections.copy(dest,list);
System.out.println(dest);
例如：
/*
Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，
该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决
多线程并发访问集合时的线程安全问题
*/
//返回的list1即为线程安全的List
List list1 = Collections.synchronizedList(list);
