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Collection与Collections有什么区别?

发布时间:2023-06-12 15:51:00
发布人:zyh

  全文大约【3300】字,不说废话,只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货!本文带有丰富的案例及配图视频,让你更好地理解和运用文中的技术概念,并可以给你带来具有足够启迪的思考......

Collection与Collections有什么区别

  一. 知识回顾

  1.Java集合体系

  根据小编前面给大家讲解的内容可知,Java的集合整体上可以分为 Collection 和 Map 两大体系,而从这两大体系中又可以延伸细分为 3个子类型:

  ● List-列表

  ● Set-集

  ● Map-映射

  从整体上来看,这几种集合之间的关系如下图所示:

1685943035252.image

  2.集合的关系图谱

  另外集合的各个接口和类之间除了有共同之处,它们也有一些各自的特点,我们可以看看下面这个集合的关系图谱:

1685943026309.image

  在上图中,有3个核心API需要我们掌握:

  ● Iterator: 我们可以通过迭代器遍历集合中的数据;

  ● Collection: Collection是List、Set、Queue 这3种集合的父级接口;

  ● Map: Map是映射表的父级接口。

  为了让大家加深印象,接下来我们再单独复习一下Collection接口是怎么回事。

  二. Collection

  1.简介

  Collection是Java集合框架中的一个接口,它定义了一组用于存储、访问和操作对象的方法。它是Java集合框架中的基础接口之一,我们常用的很多集合类都实现了Collection接口或其子接口(如List、Set、Queue等)。

1685943065766.image

  2.核心方法

  Collection接口中定义了一系列用于操作集合的通用核心方法,包括添加、删除、遍历、查找等,Collection的各个子类都需要实现这些方法。下面是一些常用的Collection接口方法:

  ● add(E e):将元素e添加到集合中;

  ● remove(Object o):从集合中删除对象o;

  ● contains(Object o):判断集合中是否包含对象o;

  ● size():返回集合中元素的个数;

  ● iterator():返回集合中元素的迭代器。

  通过这些方法,我们可以轻松地操作集合中的元素,实现各种常用的功能。

  三. Collections

  1.简介

  Collections是Java集合框架为了方便我们进行集合开发,为我们提供的一个操作Set、List和Map等集合的工具类,位于java.util包中。该类提供了一系列的静态方法,可以实现对集合进行排序、查找、替换、复制等操作。Collections类中的方法都是静态方法,不需要创建其对象即可使用。

  利用Collections类,我们可以对集合进行一些高级的操作,比如对集合进行排序、查找最大值、查找最小值等。总之,Collections类中提供的方法,可以帮助我们简化代码,提高开发效率。

  2.常用方法

  Collections类中为我们提供的方法其实有很多,大致可以分为以下几类:

  ● 创建空白集合:emptyList()、emptyMap()、emptySet():返回对应的不可变的空集合,无法向其中添加或删除元素;

  ● 创建单个元素的集合:singletonList(T o)、singletonMap(K key, V value)、singleton(T o):返回的是不可变的单元素集合,无法向其中添加或删除元素;

  ● 排序方法:sort、reverse、shuffle、swap、rotate;

  ● 查找方法:binarySearch;

  ● 替换方法:replaceAll、fill;

  ● 复制方法: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。

  接下来小编就通过几个案例,来教大家学会这些方法该如何使用。

  3.基本使用

  3.1 排序方法

  Collections类给我们提供了好几个排序方法,比如sort()、reverse()、shuffle()等,用于对集合进行排序。

  3.1.1 sort方法 

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);
//调用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)方法用于对List集合进行反转排序,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
//调用Collections的reverse()排序方法--反转排序
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)方法用于对List集合进行随机排序,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
//调用Collections的shuffle()排序方法--随机
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类也给我们提供了用于对集合进行二分查找的binarySearch(List> list, T key)方法,该方法用于在有序集合中根据二分查找法,来查找到指定的元素,并返回元素在集合中的索引。如果指定元素不在集合中,则返回一个负数,表示应该插入该元素的位置。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 替换方法

  Collections类给我们提供了一些用于替换的方法,比如replaceAll()、fill(),用于对集合进行替换。

  3.3.1 replaceAll()方法

  replaceAll(List list, T oldVal, T newVal)方法用于将List集合中所有的旧元素替换为新元素,例如:  

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
* @author 一一哥Sun
*/
public class Demo21 {

public static void main(String[] args) {
//Collections的使用--替换方法
List<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
//替换方法
Collections.replaceAll(list, 2, 4);
System.out.println(list); // [1, 4, 3]
}
}

  3.3.2 fill()方法

  fill(List 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 一一哥Sun
*/
public class Demo21 {

public static void main(String[] args) {
//Collections的使用--替换方法
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类提供了一些同步方法,如synchronizedCollection()、synchronizedList()、synchronizedMap()等,用于对集合进行同步处理,这可以保证多线程环境下的并发安全。

  3.4.1 synchronizedCollection方法

  synchronizedCollection(Collection c)方法用于将指定集合转换为线程安全的集合,例如:  

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
* @author 一一哥Sun
*/
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);
//将指定集合转换为线程安全的集合
Collection<Integer> synchronizedList = Collections.synchronizedCollection(list);
System.out.println("list="+synchronizedList);
}
}

  3.4.2 synchronizedList方法

  synchronizedList(List list)方法用于将指定的List集合转换为线程安全的List集合,例如:  

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
* @author 一一哥Sun
*/
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);
//将指定的List集合转换为线程安全的List集合
List<Integer> synchronizedList = Collections.synchronizedList(list);
System.out.println("list2="+synchronizedList);
}
}

  3.4.3 synchronizedSet方法

  synchronizedSet(Set s)方法用于将指定的Set集合转换为线程安全的Set集合,例如: 

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
* @author 一一哥Sun
*/
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);
//将指定的Set集合转换为线程安全的Set集合
Set<Integer> synchronizedSet = Collections.synchronizedSet(set);
System.out.println("set="+synchronizedSet);
}
}

  3.4.4 synchronizedMap方法

  synchronizedMap(Map m)方法用于将指定的Map集合转换为线程安全的Map集合,例如:  

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
* @author 一一哥Sun
*/
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);
//将指定的Map集合转换为线程安全的Map集合
Map<String, Integer> synchronizedMap = Collections.synchronizedMap(map);
System.out.println("map="+synchronizedMap);
}
}

  3.5 其他方法

  我们可以使用max()和min()方法分别输出集合中的最大和最小值,用frequency()方法统计某个数据在集合中出现的次数。 

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
* @author 一一哥Sun
*/
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));
//判断88在List集合中出现的次数,返回2
System.out.println(Collections.frequency(list, 88));
}
}

  我们也可以使用Collections的copy()静态方法,将指定集合中的所有元素复制到另一个集合中。执行copy()方法后,目标集合中每个已复制元素的索引,将等同于源集合中该元素的索引。 

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Collections;
import java.util.List;

/**
* @author 一一哥Sun
*/
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);

//调用copy()方法,将srcList集合中的元素复制到destList集合中
// java.lang.IndexOutOfBoundsException: Source does not fit in dest
//destList表示目标集合对象,srcList表示源集合对象。
Collections.copy(destList, srcList);
System.out.println(destList);
}
}

  我们要注意:目标集合的长度至少要和源集合的长度相同。如果目标集合的长度更长,则不影响目标集合中的其余元素。如果目标集合的长度不够而无法包含整个源集合元素,程序会抛出 IndexOutOfBoundsException异常。

  除了以上这些方法,还有其他的一些方法,比如将一个集合变成不可变的集合,用于对集合进行保护等,小编就不再一一给大家展示其用法了。这些方法基本上就是见名知意,大家根据名称调用就可以,非常的简单。总之,小编希望大家可以熟练掌握Collections类的使用方法,这对于Java开发人员来说是非常重要的。

  三. Collection与Collections的区别

  综上所述,小编就可以把Collection与Collections的区别给大家总结出来了。Collection和Collections虽然名字很相似,但它们的作用和用法完全不同,其核心区别如下:

  ● Collection是Java集合框架中的一个接口,定义了一组用于存储、访问和操作对象的方法,它是所有集合类的基础接口之一;

  ● Collections是Java集合框架中的一个工具类,提供了一系列的静态方法,方便我摸对集合进行排序、查找、替换等操作,它是一个类,而不是一个接口。

  简单来说,Collection是一个接口,是Java集合框架中的基础接口之一;而Collections是一个工具类,提供了一系列静态方法,用于对集合进行高级操作。

  四. 结语

  至此,小编就把今天的内容讲解完毕了,我相信大家也已经明白了Collection与Collections的区别了。那么今天的核心内容,就是下面这些了:

  ● Collection是Java集合的基础接口,List、Set等都继承自该接口;

  ● Collections是操作集合的工具类,里面有若干个操作集合的方法;

  ● 你要熟练使用Collections里的几个常用方法哦。

#Collection

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