java 集合工具类 Collections 的介绍

java 集合工具类 Collections 的介绍:


在平时写代码的过程中集合会经常被用到,类似于 Map、List、Set 等等,相应的,集合工具类也会被频繁的使用,下面我们来瞅一瞅 java.util 包下的 Collections 类提供了哪些有用的方法。

    // Suppresses default constructor, ensuring non-instantiability.
    private Collections() {
    }

首先,Collections 类将自己的构造函数私有化,保证不会创建 Collections 的实例(自己项目中写的工具类也应该是这样)。

    private static final int BINARYSEARCH_THRESHOLD   = 5000;
    private static final int REVERSE_THRESHOLD        =   18;
    private static final int SHUFFLE_THRESHOLD        =    5;
    private static final int FILL_THRESHOLD           =   25;
    private static final int ROTATE_THRESHOLD         =  100;
    private static final int COPY_THRESHOLD           =   10;
    private static final int REPLACEALL_THRESHOLD     =   11;
    private static final int INDEXOFSUBLIST_THRESHOLD =   35;

紧接着,声明了许多阀值,这些阀值是做啥用的呢?稍安勿躁,人家在文档里面说明了, 许多 List 算法有两种实现,其中一种适用于 RandomAccess 列表,而另一种则适用于 sequential 列表;通常来说,随机存取列表和数量不大的顺序列表使用 RandomAccess 算法拥有更好的性能,所以上面的阀值就是为顺序列表挑选算法用的。而为什么 BINARYSEARCH_THRESHOLD=5000 而不是 3000 呢?因为这是由性能测试工作人员不断的验证之后得到的结果,而不是随随便便写上去的,其他的阀值亦是如此。

好的,接下来就是具体的工具方法了。

以下几个方法都是针对于 List 的:

1、sort:排序,要求 List 中的所有元素可比较,Collections 中提供了两个方法排序。
  • void sort(List<T> list) :直接传一个 List ,按照自然顺序排序;

  • void sort(List<T> list, Comparator<? super T> c) :传入一个 List 和一个 Comparator ,根据 Comparator 排序。

2、binarySearch:二分查找,要求 List 中元素有序。
  • int binarySearch(List<? extends Comparable<? super T>> list, T key)List 必须是有序的,且按照自然顺序排序;

  • int binarySearch(List<? extends T> list, T key, Comparator<? super T> c)List 和一个 ComparatorList 必须有序,且根据 Comparator 排序。

3、 reverse:反转。
  • void reverse(List<?> list) :将 List 反转
4、 shuffle:洗牌,打乱顺序。
  • void shuffle(List<?> list):按照系统自动生成的随机数将 List 顺序打乱;

  • void shuffle(List<?> list, Random rnd):按照指定的随机数将 List 顺序打乱。

下面的方法是针对于 Collection 的:

5、 min/max:求极值,求集合的最大值和最小值,均提供了两种方式,自然排序及指定排序规则。
  • T min(Collection<? extends T> coll)

  • T max(Collection<? extends T> coll)

  • T min(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp)

  • T max(Collection<? extends T> coll, Comparator<? super T> comp)

6、unmodifiable**:返回 ** 的一个不可变的 view,例如 unmodifiableMap 就是返回一个不可变的 Map 的 view。
  • **<T> unmodifiable**(**<? extends T> c)
7、synchronized**:返回一个实现了同步的 ** ,例如 synchronizedMap 就是返回一个实现同步的 Map 。
  • **<T> synchronized**(**<? extends T> c)
备注:6 和 7 都是通过静态内部类实现的,在传入的集合外封装了一层,添加了 unmodifiablesynchronized 属性,从而实现 不可变同步 的。
8、empty** :返回一个单例的、不可变的空集合,例如 emptyMap 就是返回一个 static final 的、不可变的空 Map 。
  • **<T> empty**()

  • 和返回 Optional.empty() 代表没有一样,很多情况下,我们返回空的集合来代表 没有 或者避免返回 null 值,如果我们能确定在程序后面不会对该集合做修改,那么返回 Collections.empty**() 会省去新建对象的开销,因为它是 static final 的。

9、以上列出了 Collections 中绝大部分的工具方法,还有些许没列出来的,基本上也很少用到,有兴趣的同学可以去看一下源码了解一下。

总结:

实际应用中用的最多的方法应该是 sort、binarySearch、min/max 及empty** 。
当需要对 List 排序时,可以直接调用 Collections.sort() 方法;
当要查找 List 中的元素且 List 是有序时,可以使用 Collections.binarySearch;
当需要查找集合中的极值时,调用 Collections.min()/Collections.max();
而需要返回一个空的不可修改的集合时,可以调用 Collections.empty**()。


不积跬步无以至千里,不积小流无以成江河!

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参考资料:

(1)https://docs.oracle.com/javase/7/docs/api/java/util/Collections.html

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