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Java中Collection與Collections的區(qū)別詳解

 更新時間:2023年06月18日 08:56:12   作者:一一哥Sun  
這篇文章主要為大家詳細(xì)介紹了Java中Collection與Collections的區(qū)別,文中有詳細(xì)的代碼示例,具有一定的參考價值,感興趣的同學(xué)可以參考一下

一. 知識回顧

1. Java集合體系

根據(jù)前面給大家講解的內(nèi)容可知,Java的集合整體上可以分為 CollectionMap 兩大體系,而從這兩大體系中又可以延伸細(xì)分為 3個子類型:

  • List-列表
  • Set-集
  • Map-映射

從整體上來看,這幾種集合之間的關(guān)系如下圖所示:

2. 集合的關(guān)系圖譜

另外集合的各個接口和類之間除了有共同之處,它們也有一些各自的特點,我們可以看看下面這個集合的關(guān)系圖譜:

在上圖中,有3個核心API需要我們掌握:

  • Iterator: 我們可以通過迭代器遍歷集合中的數(shù)據(jù);
  • Collection: Collection是List、Set、Queue 這3種集合的父級接口;
  • Map: Map是映射表的父級接口。

為了讓大家加深印象,接下來我們再單獨(dú)復(fù)習(xí)一下Collection接口是怎么回事。

二. Collection

1. 簡介

Collection是Java集合框架中的一個接口,它定義了一組用于存儲、訪問和操作對象的方法。它是Java集合框架中的基礎(chǔ)接口之一,我們常用的很多集合類都實現(xiàn)了Collection接口或其子接口(如List、Set、Queue等)。

2. 核心方法

Collection接口中定義了一系列用于操作集合的通用核心方法,包括添加、刪除、遍歷、查找等,Collection的各個子類都需要實現(xiàn)這些方法。下面是一些常用的Collection接口方法:

  • add(E e) :將元素e添加到集合中;
  • remove(Object o) :從集合中刪除對象o;
  • contains(Object o) :判斷集合中是否包含對象o;
  • size() :返回集合中元素的個數(shù);
  • iterator() :返回集合中元素的迭代器。

通過這些方法,我們可以輕松地操作集合中的元素,實現(xiàn)各種常用的功能。

二. Collections

1. 簡介

Collections是Java集合框架為了方便我們進(jìn)行集合開發(fā),為我們提供的一個 操作Set、List和Map等集合的 工具類, 位于java.util包中 。該類提供了一系列的靜態(tài)方法,可以實現(xiàn)對集合進(jìn)行排序、查找、替換、復(fù)制等操作。Collections類中的方法都是靜態(tài)方法,不需要創(chuàng)建其對象即可使用。

利用Collections類,我們可以對集合進(jìn)行一些高級的操作,比如對集合進(jìn)行排序、查找最大值、查找最小值等。總之,Collections類中提供的方法,可以幫助我們簡化代碼,提高開發(fā)效率。

2. 常用方法

Collections類中為我們提供的方法其實有很多,大致可以分為以下幾類:

  • 創(chuàng)建空白集合: emptyList()、emptyMap()、emptySet():返回對應(yīng)的不可變的空集合,無法向其中添加或刪除元素;
  • 創(chuàng)建單個元素的集合:singletonList(T o)、singletonMap(K key, V value)、singleton(T o):返回的是不可變的單元素集合,無法向其中添加或刪除元素;
  • 排序方法:sort、reverse、shuffle、swap、rotate;
  • 查找方法:binarySearch;
  • 替換方法:replaceAll、fill;
  • 復(fù)制方法:copy;
  • 同步方法:synchronizedCollection、synchronizedList、synchronizedMap等;
  • 不可修改方法:unmodifiableCollection、unmodifiableList、unmodifiableMap等;
  • 其他方法:frequency、max、min、disjoint、frequency、indexOfSubList、lastIndexOfSubList等。

接下來就通過幾個案例,來教大家學(xué)會這些方法該如何使用。

3. 基本使用

3.1 排序方法

Collections類給我們提供了好幾個排序方法,比如sort()、reverse()、shuffle() 等,用于對集合進(jìn)行排序。

3.1.1 sort方法

sort(List list)方法用于對List集合進(jìn)行升序排序,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author 一一哥Sun
 */
public class Demo19 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--排序方法
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(3);
        list.add(1);
        list.add(2);
        //調(diào)用Collections的sort()排序方法---升序
        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);  // [1, 2, 3]
    }
}

3.1.2 reverse方法

reverse(List list)方法用于對List集合進(jìn)行反轉(zhuǎn)排序,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
* @author 一一哥Sun
*/
public class Demo19 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--排序方法
        //調(diào)用Collections的reverse()排序方法--反轉(zhuǎn)排序
        List<Integer> list2 = new ArrayList<>();
        list2.add(1);
        list2.add(2);
        list2.add(3);
        Collections.reverse(list2);
        System.out.println(list2);  // [3, 2, 1]
    }
}

3.1.3 shuffle方法

shuffle(List list)方法用于對List集合進(jìn)行隨機(jī)排序,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
* @author 一一哥Sun
*/
public class Demo19 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--排序方法
        //調(diào)用Collections的shuffle()排序方法--隨機(jī)
        List<Integer> list3 = new ArrayList<>();
        list3.add(1);
        list3.add(2);
        list3.add(3);
        Collections.shuffle(list3);
        System.out.println(list3);  // [2, 1, 3]
    }
}

3.2 查找方法

Collections類也給我們提供了用于對集合進(jìn)行二分查找的binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key) 方法,該方法用于在有序集合中根據(jù)二分查找法,來查找到指定的元素,并返回元素在集合中的索引。如果指定元素不在集合中,則返回一個負(fù)數(shù),表示應(yīng)該插入該元素的位置。binarySearch()方法案例如下

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author 一一哥Sun
 */
public class Demo20 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--查找方法
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        //二分查找
        int index = Collections.binarySearch(list, 2);
        System.out.println(index);  // 1
    }
}

3.3 替換方法

Collections類給我們提供了一些用于替換的方法,比如replaceAll()、fill(),用于對集合進(jìn)行替換。

3.3.1 replaceAll()方法

replaceAll(List list, T oldVal, T newVal)方法用于將List集合中所有的舊元素替換為新元素,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author
 */
public class Demo21 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--替換方法
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        //替換方法
        Collections.replaceAll(list, 2, 4);
        System.out.println(list);  // [1, 4, 3]
    }
}

3.3.2 fill()方法

fill(List<? super T> list, T obj)方法用于用指定元素填充List集合,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author
 */
public class Demo21 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--替換方法
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        //指定元素填充List集合
        Collections.fill(list, 0);
        System.out.println(list);  // [0, 0, 0]
    }
}

3.4 同步方法

Collections類提供了一些同步方法,如synchronizedCollection()、synchronizedList()、synchronizedMap()等,用于對集合進(jìn)行同步處理,這可以保證多線程環(huán)境下的并發(fā)安全。

3.4.1 synchronizedCollection方法

synchronizedCollection(Collection c)方法用于將指定集合轉(zhuǎn)換為線程安全的集合,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author 
 */
public class Demo22 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--同步方法
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        //將指定集合轉(zhuǎn)換為線程安全的集合
        Collection<Integer> synchronizedList = Collections.synchronizedCollection(list);
        System.out.println("list="+synchronizedList);
    }
}

3.4.2 synchronizedList方法

synchronizedList(List list)方法用于將指定的List集合轉(zhuǎn)換為線程安全的List集合,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author
 */
public class Demo22 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--同步方法
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(1);
        list.add(2);
        list.add(3);
        //將指定的List集合轉(zhuǎn)換為線程安全的List集合
        List<Integer> synchronizedList = Collections.synchronizedList(list);
        System.out.println("list2="+synchronizedList);
    }
}

3.4.3 synchronizedSet方法

synchronizedSet(Set s)方法用于將指定的Set集合轉(zhuǎn)換為線程安全的Set集合,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author 
 */
public class Demo22 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--同步方法
        Set<Integer> set = new HashSet<>();
        set.add(1);
        set.add(2);
        set.add(3);
        //將指定的Set集合轉(zhuǎn)換為線程安全的Set集合
        Set<Integer> synchronizedSet = Collections.synchronizedSet(set);
        System.out.println("set="+synchronizedSet);
    }
}

3.4.4 synchronizedMap方法

synchronizedMap(Map<K,V> m)方法用于將指定的Map集合轉(zhuǎn)換為線程安全的Map集合,例如:

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author
 */
public class Demo22 {
    public static void main(String[] args) {
        //Collections的使用--同步方法
        Map<String, Integer> map = new HashMap<>();
        map.put("a", 1);
        map.put("b", 2);
        map.put("c", 3);
        //將指定的Map集合轉(zhuǎn)換為線程安全的Map集合
        Map<String, Integer> synchronizedMap = Collections.synchronizedMap(map);
        System.out.println("map="+synchronizedMap);
    }
}

3.5 其他方法

我們可以使用max()和min()方法分別輸出集合中的最大和最小值,用frequency()方法統(tǒng)計某個數(shù)據(jù)在集合中出現(xiàn)的次數(shù)。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author
 */
public class Demo23 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> list = new ArrayList<>();
        list.add(100);
        list.add(-2);
        list.add(88);
        list.add(88);
        //查找集合中的最大值
        System.out.println("max="+Collections.max(list));  
        //查找集合中的最小值
        System.out.println("min="+Collections.min(list));  
        //判斷88在List集合中出現(xiàn)的次數(shù),返回2
        System.out.println(Collections.frequency(list, 88));
    }
}

我們也可以使用Collections的copy()靜態(tài)方法,將指定集合中的所有元素復(fù)制到另一個集合中。執(zhí)行copy()方法后,目標(biāo)集合中每個已復(fù)制元素的索引,將等同于源集合中該元素的索引。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;
/**
 * @author 
 */
public class Demo23 {
    public static void main(String[] args) {
        List<Integer> srcList = new ArrayList<>();
        srcList.add(10);
        srcList.add(88);
        srcList.add(100);	
        List<Integer> destList = new ArrayList<>();
        destList.add(-1);
        destList.add(0);
        destList.add(1);      
        //調(diào)用copy()方法,將srcList集合中的元素復(fù)制到destList集合中
        // java.lang.IndexOutOfBoundsException: Source does not fit in dest
        //destList表示目標(biāo)集合對象,srcList表示源集合對象。
        Collections.copy(destList, srcList);
        System.out.println(destList); 
    }
}

我們要注意:目標(biāo)集合的長度至少要和源集合的長度相同。如果目標(biāo)集合的長度更長,則不影響目標(biāo)集合中的其余元素。如果目標(biāo)集合的長度不夠而無法包含整個源集合元素,程序會拋出 IndexOutOfBoundsException異常。

除了以上這些方法,還有其他的一些方法,比如將一個集合變成不可變的集合,用于對集合進(jìn)行保護(hù)等,就不再一一給大家展示其用法了。這些方法基本上就是見名知意,大家根據(jù)名稱調(diào)用就可以,非常的簡單??傊M蠹铱梢允炀氄莆誄ollections類的使用方法,這對于Java開發(fā)人員來說是非常重要的。

三. Collection與Collections的區(qū)別

綜上所述,就可以把Collection與Collections的區(qū)別給大家總結(jié)出來了。Collection和Collections雖然名字很相似,但它們的作用和用法完全不同,其核心區(qū)別如下:

  • Collection是Java集合框架中的一個接口,定義了一組用于存儲、訪問和操作對象的方法,它是所有集合類的基礎(chǔ)接口之一;
  • Collections是Java集合框架中的一個工具類,提供了一系列的靜態(tài)方法,方便我摸對集合進(jìn)行排序、查找、替換等操作,它是一個類,而不是一個接口。

簡單來說,Collection是一個接口,是Java集合框架中的基礎(chǔ)接口之一;而Collections是一個工具類,提供了一系列靜態(tài)方法,用于對集合進(jìn)行高級操作。

四. 結(jié)語

至此,就把今天的內(nèi)容講解完畢了,我相信大家也已經(jīng)明白了Collection與Collections的區(qū)別了。那么今天的核心內(nèi)容,就是下面這些了:

  • Collection是Java集合的基礎(chǔ)接口,List、Set等都繼承自該接口;
  • Collections是操作集合的工具類,里面有若干個操作集合的方法;
  • 你要熟練使用Collections里的幾個常用方法哦。

以上就是Java中Collection與Collections的區(qū)別詳解的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于Java Collection與Collections區(qū)別的資料請關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章!

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