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(五)集合处理

1. 【强制】 关于 hashCode 和 equals 的处理,遵循如下规则:

1) 只要重写 equals,就必须重写 hashCode。

2) 因为 Set 存储的是不重复的对象,依据 hashCode 和 equals 进行判断,所以 Set 存储的对象必须重写这两个方法。

3) 如果自定义对象作为 Map 的键,那么必须重写 hashCode 和 equals。

说明: String 重写了 hashCode 和 equals 方法,所以我们可以非常愉快地使用 String 对象作为 key 来使用。

2. 【强制】 ArrayList的subList结果不可强转成ArrayList,否则会抛出 ClassCastException异常, 即 java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList。

说明: subList 返回的是 ArrayList 的内部类 SubList,并不是 ArrayList 而是 ArrayList的一个视图,对于 SubList 子列表的所有操作最终会反映到原列表上。

3. 【强制】在 subList 场景中, 高度注意对原集合元素的增加或删除, 均会导致子列表的遍历、增加、删除产生 ConcurrentModificationException 异常。

4. 【强制】使用集合转数组的方法,必须使用集合的 toArray(T[] array),传入的是类型完全一样的数组,大小就是 list.size()。

说明: 使用 toArray 带参方法,入参分配的数组空间不够大时, toArray 方法内部将重新分配内存空间,并返回新数组地址; 如果数组元素个数大于实际所需,下标为[ list.size() ]的数组元素将被置为 null,其它数组元素保持原值,因此最好将方法入参数组大小定义与集合元素个数一致。

正例:

List<String> list = new ArrayList<String>(2);
list.add("guan");
list.add("bao");
String[] array = new String[list.size()];
array = list.toArray(array);

反例: 直接使用 toArray 无参方法存在问题,此方法返回值只能是 Object[]类,若强转其它类型数组将出现 ClassCastException 错误。

5. 【强制】使用工具类 Arrays.asList()把数组转换成集合时,不能使用其修改集合相关的方法,它的 add/remove/clear 方法会抛出UnsupportedOperationException 异常。

说明: asList 的返回对象是一个 Arrays 内部类,并没有实现集合的修改方法。Arrays.asList体现的是适配器模式,只是转换接口,后台的数据仍是数组。

String[] str = new String[] { "you", "wu" };
List list = Arrays.asList(str);

第一种情况: list.add("yangguanbao"); 运行时异常。

第二种情况: str[0] = "gujin"; 那么 list.get(0)也会随之修改。

6. 【强制】泛型通配符<? extends T>来接收返回的数据,此写法的泛型集合不能使用 add 方法, 而<? super T>不能使用 get 方法,作为接口调用赋值时易错。

说明: 扩展说一下 PECS(Producer Extends Consumer Super)原则: 第一、 频繁往外读取内容的,适合用<? extends T>。 第二、 经常往里插入的,适合用<? super T>。

7. 【强制】不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。 remove 元素请使用 Iterator方式,如果并发操作,需要对 Iterator 对象加锁。

正例:

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("1");
list.add("2");
Iterator<String> iterator = list.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
String item = iterator.next();
if (删除元素的条件) {
iterator.remove();
}
}

反例:

for (String item : list) {
if ("1".equals(item)) {
list.remove(item);
}
}

说明: 以上代码的执行结果肯定会出乎大家的意料,那么试一下把“1”换成“2”,会是同样的结果吗?

8. 【强制】 在 JDK7 版本及以上, Comparator 实现类要满足如下三个条件,不然 Arrays.sort,Collections.sort 会报 IllegalArgumentException 异常。

说明: 三个条件如下

1) x, y 的比较结果和 y, x 的比较结果相反。

2) x>y, y>z, 则 x>z。

3) x=y, 则 x, z 比较结果和 y, z 比较结果相同。

反例: 下例中没有处理相等的情况,实际使用中可能会出现异常:

new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student o1, Student o2) {
return o1.getId() > o2.getId() ? 1 : -1;
}
};

9. 【推荐】 集合泛型定义时, 在 JDK7 及以上,使用 diamond 语法或全省略。

说明: 菱形泛型,即 diamond, 直接使用<>来指代前边已经指定的类型。

正例:

// <> diamond 方式
HashMap<String, String> userCache = new HashMap<>(16);
// 全省略方式
ArrayList<User> users = new ArrayList(10);

10. 【推荐】集合初始化时, 指定集合初始值大小。

说明: HashMap 使用 HashMap(int initialCapacity) 初始化。

正例:initialCapacity = (需要存储的元素个数 / 负载因子) + 1。注意负载因子(即 loaderfactor) 默认为 0.75, 如果暂时无法确定初始值大小,请设置为 16(即默认值) 。

反例: HashMap 需要放置 1024 个元素, 由于没有设置容量初始大小,随着元素不断增加,容量 7 次被迫扩大, resize 需要重建 hash 表,严重影响性能。

11. 【推荐】使用 entrySet 遍历 Map 类集合 KV,而不是 keySet 方式进行遍历。

说明: keySet 其实是遍历了 2 次,一次是转为 Iterator 对象,另一次是从 hashMap 中取出key 所对应的 value。而 entrySet 只是遍历了一次就把 key 和 value 都放到了 entry 中,效率更高。如果是 JDK8,使用 Map.foreach 方法。

正例: values()返回的是 V 值集合,是一个 list 集合对象; keySet()返回的是 K 值集合,是一个 Set 集合对象; entrySet()返回的是 K-V 值组合集合。

12.【推荐】高度注意 Map 类集合 K/V 能不能存储 null 值的情况,如下表格:

集合类KeyValueSuper说明
Hashtable不允许为 null不允许为 nullDictionary线程安全
ConcurrentHashMap不允许为 null不允许为 nullAbstractMap锁分段技术(JDK8:CAS)
TreeMap不允许为 null允许为 nullAbstractMap线程不安全
HashMap允许为 null允许为 nullAbstractMap线程不安全

反例: 由于 HashMap 的干扰,很多人认为 ConcurrentHashMap 是可以置入 null 值,而事实上,存储 null 值时会抛出 NPE 异常。

13.【参考】合理利用好集合的有序性(sort)和稳定性(order),避免集合的无序性(unsort)和不稳定性(unorder)带来的负面影响。

说明: 有序性是指遍历的结果是按某种比较规则依次排列的。 稳定性指集合每次遍历的元素次序是一定的。 如: ArrayList 是 order/unsort; HashMap 是 unorder/unsort; TreeSet 是order/sort。

14.【参考】利用 Set 元素唯一的特性,可以快速对一个集合进行去重操作,避免使用 List 的contains 方法进行遍历、对比、 去重操作。

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