认识Java Collections (二)

在这一节中，讲详细探讨Java Collections Framework中的每一个接口。

1. Collection Interface
假如你有这样一个声明，Collection<String> c， 你可得到一个String对象的集合。这个集合可能是List，Set或其他的Collection类型。下面的这种用法会创建一个ArrayList，包含String对象。
List<String> list = new ArrayList<String>(c);
以下是Collection接口的声明：

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
    // Basic operations（基本操作）
    int size();
    boolean isEmpty();
    boolean contains(Object element);
    boolean add(E element);         //optional（可选的）
    boolean remove(Object element); //optional
    Iterator<E> iterator();

    // Bulk operations
    boolean containsAll(Collection<?> c);
    boolean addAll(Collection<? extends E> c); //optional
    boolean removeAll(Collection<?> c);        //optional
    boolean retainAll(Collection<?> c);        //optional
    void clear();                              //optional

    // Array operations
    Object[] toArray();
    <T> T[] toArray(T[] a);
}

以上的定义，包含了你对一个集合所期待的基本操作。像add这种方法的定义是及其一般的(没有方法体)，因此，不管一个集合是否允许重复的数据出现，这个方法都是有意义的。因为你可以在具体实现中来处理重复元素。

2. 遍历集合
有两种方法可以遍历一个集合：a. for each结构 b. 使用迭代器Iterator
for each结构：
for each结构允许你使用简明的for循环来便利集合中的每一个元素：

for (Object o : collection)
    System.out.println(o);

Iterator:
迭代器对象允许你遍历一个集合，并且提供有选择地删除集合中元素的能力。你可以通过调用集合的iterator方法得到这样一个对象。一个迭代器的接口定义如下：

public interface Iterator<E>{
    boolean hasNext();
    E next();
    void remove(); //optional

}

hasNext方法返回true，如果仍有为访问的元素。而next()方法则返回下一个元素。你可以通过remove来删除最后一个由next返回的元素。
注意：remove方法是在遍历Collection时唯一安全的对集合作出更改的操作。当遍历进程进行时，其它对集合进行更改的操作会导致不可预料的结果。

当你有以下需要时，你需要使用迭代器而不是for each循环：
a. 移除一个元素。由于for each隐藏了迭代器，所以你不能通过for each移除一个元素。因此，如果你需要过滤集合中的数据，请使用迭代器。
b. 平行地处理多个集合。

3. 集合接口的整体操作(bulk operations.)
Bulk operations是在集合整体上进行的一些操作，这样的操作一般都是在基本操作的基础上实现的，尽管在大多数情况下，这些操作的效率都比较低。以下是一些bulk operations：
containsAll()  如果目标集合包含给定集合的全部元素，则返回true
addsAll()  将给定集合中的元素全部添加到目标集合中
removeAll()  从目标集合中移除所有被给定集合包含的元素，即移除两个集合的交集。
retainAll()  从目标集合中保留与给定集合相同的元素，即保留交集。
clear()  移除所有元素。

addAll, removeAll, and retainAll方法都会返回true，如果在处理过程中集合发生了更改。

为了展示bulk operations的威力，我们将编写一些简单的代码(这些都是习惯用法)，来移除一个集合c中所有特定元素e的实例。

//移除e元素
c.removeAll(Collections.singleton(e));
//移除所有的null元素
c.removeAll(Collections.singleton(null));

Collections.singleton 是一个静态工厂方法，会返回一个只包含给定元素的不可更改的集合。

4.集合接口的数组操作
数组操作允许我们集合中的元素导出到一个数组中。一个最简单的toArray()调用会生成一个Object[]数组，可以通过更多的限定条件来获得更详细的数组，如

String[] a = c.toArray(new String[0]);

这会生成新的string数组，长度和集合c的元素数一致。

(to be continued...)