Day29 集合的常用类

Day29 集合的常用类

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  • Day29 集合的常用类
    • 一、Collections
    • 二、 ConcurrentHashMap
    • 三、HashMap vs LinkedHashMap vs Hashtable vs ConcurrentHashMap
    • 四、LinkedHashMap
    • 五、Properties

一、Collections

1、概念：

java.util.Collections是Java集合框架中的一个实用类，提供了一系列静态方法，用于对集合进行各种操作，如排序、查找、同步等。

2、理解：集合的工具类，

3、功能：

  1. 集合排序：
    • sort(List list)：对列表进行排序，要求列表中的元素必须实现Comparable接口。
    • sort(List list, Comparator c)：使用指定的比较器对列表进行排序。
  2. 查找和替换：
    • binarySearch(List list, T key)：对列表进行二分查找，要求列表已经按照自然顺序排序。
    • binarySearch(List list, T key, Comparator c)：使用指定的比较器对列表进行二分查找。
    • replaceAll(List list, T oldVal, T newVal)：将列表中所有等于oldVal的元素替换为newVal。
  3. 同步控制：
    • synchronizedCollection(Collection c)：返回指定集合的同步（线程安全）视图。
    • synchronizedList(List list)：返回指定列表的同步（线程安全）视图。
    • synchronizedMap(Map m)：返回指定映射的同步（线程安全）视图。
  4. 不可变集合：
    • unmodifiableCollection(Collection c)：返回指定集合的不可修改视图。
    • unmodifiableList(List list)：返回指定列表的不可修改视图。
    • unmodifiableMap(Map m)：返回指定映射的不可修改视图。
  5. 其他：
    • reverse(List list)：反转列表中元素的顺序。
    • shuffle(List list)：随机重排列表中的元素。

4、举例：

public static void main(String[] args) {ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();//批量添加Collections.addAll(list, 4,7,5,1,9,2,8,3,6);//获取最小值 -- 利用元素的内置比较器Integer min = Collections.min(list);System.out.println("获取最小值：" + min);//获取最大值 -- 利用元素的内置比较器Integer max = Collections.max(list);System.out.println("获取最大值：" + max);//排序 -- 利用元素的内置比较器Collections.sort(list);//查找 -- 使用二叉搜索算法，意味着在此调用之前必须排序int index = Collections.binarySearch(list, 9);System.out.println("查找到对应元素的下标：" + index);//排序 -- 利用外置比较器Collections.sort(list, new Comparator<Integer>() {@Overridepublic int compare(Integer o1, Integer o2) {//return o2-o1;return Integer.compare(o2, o1);}});//将list封装成线程安全的ListList<Integer> synchronizedList = Collections.synchronizedList(list);System.out.println(synchronizedList);}

二、 ConcurrentHashMap

1、概念：

ConcurrentHashMap是Java集合框架中的一个线程安全的哈希表实现类，用于在多线程环境下进行并发访问。与传统的HashMap相比，ConcurrentHashMap提供了更好的并发性能和线程安全性。

2、特点：（无序+key去重+线程安全）

  1. 线程安全：ConcurrentHashMap内部使用分段锁（Segment）来保证线程安全，不会对整个数据结构加锁，不同段的数据可以并发访问。
  2. 高并发性：支持高并发的读操作和一定程度的并发写操作，适合在多线程环境下使用。
  3. 扩容机制：相较于传统的HashMap，ConcurrentHashMap的扩容机制更加高效，不会导致整个数据结构被锁定。
  4. 允许空键值：与HashMap类似，ConcurrentHashMap允许使用null作为键或值。

3、应用场景：

ConcurrentHashMap适用于需要在多线程环境下进行并发访问的场景，如并发编程、多线程数据共享等。它提供了高效的并发性能和线程安全的特性，可以减少在多线程环境下出现的竞态条件和线程安全问题。

4、基本用法：

ConcurrentHashMap<KeyType, ValueType> map = new ConcurrentHashMap<>();
// 添加元素
map.put(key1, value1);
map.put(key2, value2);
// 获取元素
ValueType value = map.get(key);
// 删除元素
map.remove(key);
// 遍历元素
for (Map.Entry<KeyType, ValueType> entry : map.entrySet()) {KeyType key = entry.getKey();ValueType value = entry.getValue();// 处理键值对
}

5、举例：

public static void main(String[] args) {ConcurrentHashMap<String, Integer> map = new ConcurrentHashMap<>();//添加元素map.put("小希", 27);map.put("小空", 23);map.put("小丽", 28);map.put("小光", 36);map.put("小奈", 32);map.put("小阳", 28);map.put("小衣", 28);//将newMap中所有的元素添加到map集合中ConcurrentHashMap<String, Integer> newMap = new ConcurrentHashMap<>();newMap.put("aaa", 10);newMap.put("bbb", 20);newMap.put("ccc", 30);newMap.put("ddd", 40);map.putAll(newMap);//如果key存在就获取value值，如果不存在就添加Integer putIfAbsent = map.putIfAbsent("小希111", 28);System.out.println("putIfAbsent：" + putIfAbsent);//通过Key获取到对应的ValueInteger integer1 = map.get("小丽");System.out.println("通过Key获取对应的value：" + integer1);//28//通过Key获取对应的value，如果key不存在则返回默认值Integer integer2 = map.getOrDefault("小希111", 888);System.out.println("通过Key获取对应的value：" + integer2);//888//清空集合中的元素//map.clear();System.out.println("判断集合中是否有指定的key：" + map.containsKey("小希"));//trueSystem.out.println("判断集合中是否有指定的value：" + map.containsValue(27));//trueSystem.out.println("判断集合中是否没有元素：" + map.isEmpty());//false//通过key删除映射关系(key+value)map.remove("aaa");//通过key+value删除映射关系(key+value)map.remove("bbb", 20);//通过key替换valuemap.replace("小希", 30);//通过key+value替换valuemap.replace("小空", 23, 25);//获取映射关系的个数（映射关系内包含了key和value）int size = map.size();System.out.println("获取映射关系的个数：" + size);//10//获取map中所有的valueCollection<Integer> values = map.values();System.out.println(Arrays.toString(values.toArray()));//将集合转换为数组，再将数组转换为字符串System.out.println("-----------------------");//遍历 -- keySet()//思路：获取map集合中所有的key放在一个Set集合中，遍历Set集合获取出key，再通过key获取到Map集合中对应的valueSet<String> keySet = map.keySet();for (String key : keySet) {Integer value = map.get(key);System.out.println(key + " -- " + value);}System.out.println("-----------------------");//遍历 -- entrySet()//思路：获取map集合中所有的映射关系对象放在一个Set集合中，遍历Set集合获取出映射关系对象(Key+Value)Set<Entry<String,Integer>> entrySet = map.entrySet();for (Entry<String, Integer> entry : entrySet) {String key = entry.getKey();Integer value = entry.getValue();System.out.println(key + " -- " + value);}}

三、HashMap vs LinkedHashMap vs Hashtable vs ConcurrentHashMap

1、区别一：

区别一：存储null 键的情况

​ HashMap允许存储null键

HashMap<Object,Object> hashMap = new HashMap<>();hashMap.put(null, null);

​ LinkedHashMap允许存储null键

		LinkedHashMap<Object,Object> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();linkedHashMap.put(null, null);

​ Hashtable不允许存储null键

Hashtable<Object, Object> hashtable = new Hashtable<>();hashtable.put(null, null);

​ ConcurrentHashMap不允许存储null键j

		ConcurrentHashMap<Object,Object> concurrentHashMap = new ConcurrentHashMap<>();concurrentHashMap.put(null, null);

2、区别二：
应用场景的区别
HashMap：无序+key去重
LinkedHashMap：有序+key去重
Hashtable：无序+key去重+线程安全（在方法上加锁，效率低，已弃用）
ConcurrentHashMap：无序+key去重+线程安全（局部加锁+CAS实现线程安全，效率高，多线程下使用ConcurrentHashMap）

四、LinkedHashMap

1、概念：

LinkedHashMap是Java集合框架中的一个实现类，它继承自HashMap，并且使用双向链表维护插入顺序或者访问顺序。与HashMap不同的是，LinkedHashMap可以保持元素的插入顺序或者访问顺序，因此在遍历时可以按照插入顺序或者访问顺序进行遍历。

2、特点：（有序+key去重）

  1. 保持顺序：LinkedHashMap可以保持元素的插入顺序或者访问顺序，因此在遍历时可以按照插入顺序或者访问顺序进行遍历。
  2. 性能：与HashMap相比，LinkedHashMap在维护顺序的同时会略微降低插入、删除和查找的性能。
  3. 线程不安全：LinkedHashMap不是线程安全的，如果需要在多线程环境中使用，需要进行适当的同步处理。

3、基本用法：( 注意：LinkedHashMap是HashMap的子类，HashMap如何使用，LinkedHashMap就怎么使用！！！)

// 创建一个按照插入顺序排序的LinkedHashMap
LinkedHashMap<String, Integer> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();
// 添加元素
linkedHashMap.put("A", 1);
linkedHashMap.put("B", 2);
linkedHashMap.put("C", 3);
// 遍历元素（按照插入顺序）
for (Map.Entry<String, Integer> entry : linkedHashMap.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + ": " + entry.getValue());
}

4、举例：

public static void main(String[] args) {LinkedHashMap<String, Integer> map = new LinkedHashMap<>();//添加元素map.put("小希", 27);map.put("小空", 23);map.put("小丽", 28);map.put("小光", 36);map.put("小奈", 32);map.put("小阳", 28);map.put("小衣", 28);//将newMap中所有的元素添加到map集合中LinkedHashMap<String, Integer> newMap = new LinkedHashMap<>();newMap.put("aaa", 10);newMap.put("bbb", 20);newMap.put("ccc", 30);newMap.put("ddd", 40);map.putAll(newMap);//如果key存在就获取value值，如果不存在就添加Integer putIfAbsent = map.putIfAbsent("小希111", 28);System.out.println("putIfAbsent：" + putIfAbsent);//通过Key获取到对应的ValueInteger integer1 = map.get("小丽");System.out.println("通过Key获取对应的value：" + integer1);//28//通过Key获取对应的value，如果key不存在则返回默认值Integer integer2 = map.getOrDefault("小希111", 888);System.out.println("通过Key获取对应的value：" + integer2);//888//清空集合中的元素//map.clear();System.out.println("判断集合中是否有指定的key：" + map.containsKey("小希"));//trueSystem.out.println("判断集合中是否有指定的value：" + map.containsValue(27));//trueSystem.out.println("判断集合中是否没有元素：" + map.isEmpty());//false//通过key删除映射关系(key+value)map.remove("aaa");//通过key+value删除映射关系(key+value)map.remove("bbb", 20);//通过key替换valuemap.replace("小希", 30);//通过key+value替换valuemap.replace("小空", 23, 25);//获取映射关系的个数（映射关系内包含了key和value）int size = map.size();System.out.println("获取映射关系的个数：" + size);//10//获取map中所有的valueCollection<Integer> values = map.values();System.out.println(Arrays.toString(values.toArray()));//将集合转换为数组，再将数组转换为字符串System.out.println("-----------------------");//遍历 -- keySet()//思路：获取map集合中所有的key放在一个Set集合中，遍历Set集合获取出key，再通过key获取到Map集合中对应的valueSet<String> keySet = map.keySet();for (String key : keySet) {Integer value = map.get(key);System.out.println(key + " -- " + value);}System.out.println("-----------------------");//遍历 -- entrySet()//思路：获取map集合中所有的映射关系对象放在一个Set集合中，遍历Set集合获取出映射关系对象(Key+Value)Set<Entry<String,Integer>> entrySet = map.entrySet();for (Entry<String, Integer> entry : entrySet) {String key = entry.getKey();Integer value = entry.getValue();System.out.println(key + " -- " + value);}}

五、Properties

1、概念：

Properties是Java中用于处理属性文件的一个类，它继承自Hashtable，并且通常用于处理应用程序的配置信息，如键值对形式的配置文件。Properties类提供了读取和写入属性文件的方法，以及方便的操作属性的功能。

2、应用场景：配置文件

3、主要特点和用法：

  1. 读取属性文件：

    • 使用load(InputStream in)方法可以从输入流中加载属性文件。
    Properties prop = new Properties();
prop.load(new FileInputStream("config.properties"));

  2. 获取属性值：

    • 使用getProperty(String key)方法可以获取指定键对应的值。
    String value = prop.getProperty("key");

  3. 设置属性值：

    • 使用setProperty(String key, String value)方法可以设置指定键对应的值。
    prop.setProperty("key", "value");

  4. 持久化属性文件：

    • 使用store(OutputStream out, String comments)方法可以将属性存储到输出流中。
    prop.store(new FileOutputStream("config.properties"), "This is a properties file.");

  5. 默认值：

    • 可以使用getProperty(String key, String defaultValue)方法获取属性值，如果属性不存在则返回默认值。

4、代码理解：

public static void main(String[] args) throws IOException {//创建配置文件对象Properties p = new Properties();/** 将配置文件加载到配置文件对象中* * 底层实现：* 		1.将配置文件中的数据读取出* 		2.将键值对写入父类对象(Hashtable) -- super.put(key,value)*/p.load(Test01.class.getClassLoader().getResourceAsStream("dbconfig.properties"));//获取配置文件里的数据//底层实现：利用父类对象(Hashtable).get(key) String username = p.getProperty("username");String password = p.getProperty("password");System.out.println(username + " -- " + password);//注意1：如果key不存在，返回的为nullString name = p.getProperty("name");System.out.println(name);//注意2：如果key不存在，就返回默认值String url = p.getProperty("url", "默认值");System.out.println(url);//将键值对写入到父类对象中(Hashtable),并不是写入配置文件中p.setProperty("author", "何老师");String author = p.getProperty("author");System.out.println(author);}

集合框架图：
在这里插入图片描述

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