Collection接口介绍

2020-01-14 09:33:26来源：博客园阅读 ()

Collection接口介绍

一个Collection代表一组对象，是集合体系中的根接口。一些允许有重复的元素一些不允许，一些有顺序一些没有顺序。JDK不提供此接口具体类的直接实现，只会有子接口和抽象类的实现（如List和Set），此接口通常用于传递集合和需要最大通用性时使用（如以接口作为形参时）；
所有此接口的实现类都应该提供一个无参构造器和一个以Collection和参数的有参构造器。这并不是语法上强制规定的而是java规范规定的，因为接口中不能包含构造器；
此接口实现类如果不支持某个方法，可以抛UnsupportedOperationException；
不同实现类对其所包含的元素可能会有不同的限制，如有的不允许添加null,有的对元素类型有限制。试图添加不符合条件的元素可能会抛出NullPointerException或ClassCastException，试图查询一个不符合条件的元素会抛出异常或返回false,这取决于不同的实现；
同步策略由每个实现类自己决定；

查询操作:

/**
     * 返回集合中元素的个数，如果元素个数超过Integer.MAX_VALUE，则返回Integer.MAX_VALUE
     */
    int size();
    /**
     * 判断集合中元素是否为空
     */
    boolean isEmpty();
    /**
     * 判断集合中是否包含指定元素
     */
    boolean contains(Object o);
    /**
     * 返回一个迭代器，不保证迭代器中元素的顺序，除非改集合实现类本身提供了保证
     */
    Iterator<E> iterator();
    /**
     * 将集合转换为数组，数组中元素的顺序与该集合产生迭代器中的顺序一致
    *这个方法是数组和列表之间的桥梁
     */
    Object[] toArray();
    /**
     * 返回一个集合元素类型的数组。如果集合满足指定的数组并且有足够的空间，则在其中返回此集合
     *否则返回此集合大小的新数组。
     *如果集合有序，那么返回此集合迭代器遍历顺序的数组
     *如果数组大小比集合元素多，那么在数组满足集合元素后在末尾设置为null
     *如果在数组中元素的类型不是集合中元素类型的超类，那么抛ArrayStoreException异常
     *如果指定数组为空，则抛出NullPointerException
     */
    <T> T[] toArray(T[] a);

修改操作:

/**
     * 确保此集合包含特定的元素类型。 如果此集合增加元素成功返回true。 如果此集合不允许有重复元素并且已经包含所传参数，那么返回false
     * 支持此操作的集合可能会限制向该集合添加哪些元素。特别的，有些集合会拒绝null元素，有些会对要增加的元素强加一些限制。
     * Collection实现类应该在文档中明确指出所有的限制。
     * 如果集合以除已经包含元素之外的任何原因拒绝添加特定元素，则必须抛出异常,(而不是返回false)。 这保留了集合在此调用返回后始终包含指定元素的不变式。
     */
    boolean add(E e);

    /**
     * 如果集合中包含此元素，则移除该元素； 如果集合中包含多个这样的元素，则移除满足(o==null?e==null:o.equals(e))的元素；
     * 如果集合因该方法的调用而发生改变，则返回true; 如果指定元素的类型和集合不相容，抛出ClassCastException异常(可选的限制条件);
     * 如果指定元素是null并且这个集合不允许null元素存在，那么抛出NullPointerException异常(可选的限制条件)
     * 如果此集合不支持remove操作那么抛出UnsupportedOperationException异常(可选的限制条件)
     */
    boolean remove(Object o);

批量操作：

/**
     * 如果this集合包含指定集合的所有元素，返回true
     * 如果该集合中元素的类型和this集合不相容，抛出ClassCastException异常(可选的限制条件)
     * 如果该集合中元素有一个或多个null并且this集合不允许null元素存在，那么抛出NullPointerException异常(可选的限制条件)
     */
    boolean containsAll(Collection<?> c);

    /**
     * 将指定集合的所有元素到this集合中(可选的操作)。 如果指定的集合在操作进行时被修改了，那么此操作行为未定义。
     * (这意味着如果指定的集合是这个集合，并且这个集合是非空的，那么这个调用的行为是未定义的。) 如果调用结果改变了this集合返回true 如果
     * addAll操作不被此集合支持，那么抛出UnsupportedOpertaionException异常
     * 如果指定集合包含了空元素而this集合不允许有空元素，那么抛出NullPointerException异常
     * 如果this集合阻止hiding集合元素类型添加，那么抛出ClassCastException异常
     * 如果指定集合的元素的某些属性阻止将其添加到此集合，则抛出IllegalArgumentException
     * 由于插入限制，如果不是所有元素都可以在此时添加，则抛出IllegalStateException异常
     */
    boolean addAll(Collection<? extends E> c);

    /**
     * 移除此集合中所有的包含在指定集合中的元素(可选的操作)。调用过此函数之后，那么此集合和指定集合将不再包含相同元素。 如果此集合因调用而更改那么返回true
     * 如果此集合不支持removeAll方法，则抛出UnsupportedOperationException
     * 如果集合中一个或多个元素的类型与指定集合不兼容，则抛出ClassCastException(可选的操作)
     * 如果该集合包含一个或多个空元素，且指定的集合不支持空元素(optional)，或者指定的集合为空，则抛出NullPointerException异常
     */
    boolean removeAll(Collection<?> c);

    /**
     * 移除此集合中所有符合给定Predicate的元素。在迭代期间或由Predicate引发的错误或运行时异常将被转发给调用方
     * 默认实现使用其迭代器遍历集合的所有元素。每一个匹配的元素使用iterator.remove()来移除。
     * 如果集合的iterator不支持移除将会抛出UnsupportedOperationException异常
     * 指定过滤器为空，抛出NullPointerException 如果移除操作不支持,抛出UnsupportedOperationException异常
     */
    default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
        Objects.requireNonNull(filter);
        boolean removed = false;
        final Iterator<E> each = iterator();
        while (each.hasNext()) {
            if (filter.test(each.next())) {
                each.remove();
                removed = true;
            }
        }
        return removed;
    }

    /**
     * 只保留此集合中包含在指定集合中的元素(可选的操作) 也就是说，移除此集合中不包含在指定集合中的所有元素。 如果此集合改变了返回true
     * 如果此集合不支持retainAll，则抛出UnsupportedOperationException异常
     * 如果集合中一个或多个元素的类型与指定集合不兼容，则抛出ClassCastException(可选的操作)
     * 如果该集合包含一个或多个空元素，且指定的集合不支持空元素，或者指定的集合为空，抛出NullPointerException(可选的操作)
     */
    boolean retainAll(Collection<?> c);

    /**
     * 移除此集合中的所有元素，此方法调用后，此集合应该为空 如果此集合clear操作不支持将会抛出UnsupportOperationException异常。
     */
    void clear();

比较和hash：

    boolean equals(Object o);

    int hashCode();

默认方法：

/**
     * 默认方法， 多线程中用的到，暂时不做讨论
     */
    default Spliterator<E> spliterator() {
        return Spliterators.spliterator(this, 0);
    }

    default Stream<E> stream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
    }

    default Stream<E> parallelStream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
    }