12.java集合

1.Java集合框架概述

1）集合、数组都是对多个数据进行存储操作的结构，简称Java容器
说明：此时的存储，主要指的是内存层面的存储，不涉及到持久化的存储（.txt, .jpg, .avi, 数据库）

2）
数组在存储多个数据方面的特点：

• 一旦初始化以后，其长度就确定了
• 数组一旦定义好，其元素的类型也就确定了，我们也就只能操作指定类型的数据了。比如：String[] arr;int[] arr1;Object[] arr2;

数组的存储多个数据方面的缺点：

• 一旦初始化以后，其长度就不可修改。
• 数组中提供的方法非常有限，对于添加、删除、插入数据等操作非常不便，同时效率不高。
• 获取数组中实际元素的个数的需求，数组没有现成的属性或方法可用
• 数组存储数据的特点：有序、可重复。对于无序、不可重复的需求，不能满足。

集合框架

|—Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
  |—List接口：存储有序的、可重复的数据。 --> “动态”集合
    |—ArrayList、LinkedList、Vector
  |—Set接口：存储无序的、不可重复的数据。 --> 高中讲的“集合”
    |—HashSet、LinkedHashSet、TreeSet

|—Map接口：双列集合，用来存储一对（key - value）一对的数据 --> 高中函数：y = f(x)
  |—HashMap、LinkedHashMap、TreeMape、Hashtable、Properties

2.Collection接口方法

Collection接口中声明方法的测试

结论：
向Collection接口的实现类的对象中添加数据obj时，要求obj所在类要重写equals()

package java3;

import org.junit.Test;

import java.lang.reflect.Array;
import java.util.*;

/**
 * @author wang
 * @description Collection接口中声明方法的测试
 * @data 2022-04-13 19:52
 */
public class CollectionTest {

    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();

        //add(Object e)：将元素e添加到结合coll中
        coll.add("AA");
        coll.add("BB");
        coll.add(123);//自动装箱
        coll.add(new Date());

        //size():获取添加的元素的个数
        System.out.println(coll.size());

        //addAll(Collection coll1):将coll1中的所有元素添加到当前集合中
        Collection coll1 = new ArrayList();
        coll1.add(456);
        coll1.add("CC");
        coll.addAll(coll1);

        System.out.println(coll.size());
        System.out.println(coll);

        //clear():清空集合元素
        coll.clear();

        //isEmpty():判断当前集合是否为空
        System.out.println(coll.isEmpty());

    }

    @Test
    public void test2(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);


        //contain(Object obj):判断当前集合中是否包含obj
        //在判断时会调用obj对象所在类的equals()
        boolean contains = coll.contains(123);
        System.out.println(contains);
        System.out.println(coll.contains(new String("Tom")));//true
        System.out.println(coll.contains(new Person("Jerry",20)));//false --> true(重写equals)

        //containsAll(Collection coll1):判断形参coll1中的所有元素是否都存在于当前集合中
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456);
        System.out.println(coll.containsAll(coll1));
    }

    @Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);

        // remove(Object obj):从当前集合中移除obj元素
        coll.remove(123);
        System.out.println(coll);

        coll.remove(new Person("Jerry",20));
        System.out.println(coll);

        // removeAll(Collection coll1):差集：移除当前集合中移除coll1中所有的元素
        Collection coll1 = Arrays.asList(456,789,false);
        coll.removeAll(coll1);
        System.out.println(coll);
    }

    @Test
    public void test4(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);

        //retainAll(Collection coll1):交际：获取当前集合和coll1的交集，并返回给当前集合
        Collection coll1 = Arrays.asList(123,456,789);
        coll.retainAll(coll1);
        System.out.println(coll);

        //equals(Object obj):要想返回true，需要当前集合和形参集合的元素都相同
        Collection coll2 = new ArrayList();

        coll2.add(123);
        coll2.add(456);
        coll2.add(new String("Tom"));
        coll2.add(false);
        coll2.add(p);
        coll2.retainAll(coll1);
        System.out.println(coll.equals(coll2));
    }

    @Test
    public void test5(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);

        //hashCode():返回当前对象的哈希值
        System.out.println(coll.hashCode());

        //集合 --> 数组：toArray()
        Object[] arr = coll.toArray();
        for(int i = 0;i < arr.length;i++){
            System.out.println(arr[i]);
        }

        //拓展：数组 --> 集合：调用Arrays类的静态方法asList()
        List<String> list = Arrays.asList(new String[]{"AA","BB","CC"});
        System.out.println(list);

        List<int[]> ints = Arrays.asList(new int[]{1, 2, 3, 4});
        System.out.println(ints.size());//1

        List arr2 = Arrays.asList(new Integer[]{1, 2, 3, 4});
        System.out.println(arr2.size());//4

        //itetator():返回Iterator接口的实例，用于遍历集合元素。见下一节

    }
}

class Person{
    private String name;
    private int age;

    public Person(){
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && name.equals(person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

3.Iterator迭代器接口

• Iterator对象称为迭代器(设计模式的一种)，主要用于遍历 Collection 集合中的元素。
• GOF给迭代器模式的定义为：提供一种方法访问一个容器(container)对象中各个元素，而又不需暴露该对象的内部细节。迭代器模式，就是为容器而生。类似于“公交车上的售票员”、“火车上的乘务员”、“空姐”。
• Collection接口继承了java.lang.Iterable接口，该接口有一个iterator()方法，那么所有实现了Collection接口的集合类都有一个iterator()方法，用以返回一个实现了
  terator接口的对象。
• Iterator 仅用于遍历集合，Iterator 本身并不提供承装对象的能力。如果需要创建Iterator 对象，则必须有一个被迭代的集合。
• 集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前。

集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
1）使用两个方法：
hasNext()：判断是否还有下一个元素
next()：① 指针下移 ② 将下移以后的集合位置上的元素返回

2）集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前

3）内部定义了remove()，可以在遍历的时候，删除集合中的元素。此方法不同于集合直接调用remove()

package java3;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;

/**
 * @author wang
 * @description 集合元素的遍历操作，使用迭代器Iterator接口
 * @data 2022-04-13 20:58
 */
public class IteratorTest {
    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);

        Iterator iterator = coll.iterator();

        //方式一：如果越界则报错，不要这么写
//        System.out.println(iterator.next());
//        System.out.println(iterator.next());

        //方式二：不推荐
//        for (int i = 0;i < coll.size();i++){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //方式三：推荐
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }

    @Test
    public void test2(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);

        Iterator iterator = coll.iterator();

        //错误方式一：
//        while(iterator.next() != null){
//            System.out.println(iterator.next());
//        }

        //错误方式二：
        //集合对象每次调用iterator()方法都得到一个全新的迭代器对象，默认游标都在集合的第一个元素之前
//        while(coll.iterator().hasNext()){
//            System.out.println(coll.iterator().next());
//        }
    }

    //测试Iterator中的remove()
    //如果还未调用next()或在上一次调用 next 方法之后已经调用了 remove 方法，
    //再调用remove都会报IllegalStateException。
    @Test
    public void test3(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);

        Iterator iterator = coll.iterator();

        //删除集合中的“Tom”
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            if("Tom".equals(obj)){
                iterator.remove();
            }
        }

        //遍历集合
        iterator = coll.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

使用foreach循环遍历集合元素

JDK5.0新增了foreach循环，用于遍历集合、数组

package java3;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;

/**
 * @author wang
 * @description
 * @data 2022-04-13 21:22
 */
public class ForTest {
    @Test
    public void test1(){
        Collection coll = new ArrayList();

        coll.add(123);
        coll.add(456);
        coll.add(new String("Tom"));
        coll.add(false);
        Person p = new Person("Jerry",20);
        coll.add(p);

        //for(集合中元素的类型 局部变量 : 集合对象)
        //内部仍然调用了迭代器
        for (Object o : coll) {
            System.out.println(o);
        }
    }
    
    @Test
    public void test2(){
        int[] arr = new int[]{1,2,3,4,5};
        for (int i : arr) {
            System.out.println(i);
        }
    }

    @Test
    public void test3(){
        String[] arr = new String[]{"MM","MM","MM"};

        for (String s : arr) {
            s = "GG";
        }

        for (String s : arr) {
            System.out.println(s);//仍旧是“MM”
        }
    }
}

4.Collection子接口一：List

|—Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
  |—List接口：存储有序的、可重复的数据。 --> “动态”集合
    |—ArrayList：作为List接口的主要实现类；线程不安全的，效率高；底层结构使用Object[] elementData存储
    |—LinkedList：对于频繁的插入、删除操作，使用此类的效率比ArrayList高；底层使用的双向链表存储；
    |—Vector：作为List接口的古老实现类；线程安全的，效率低；底层结构使用Object[] elementData存储

面试题：ArrayList、LinkedList、Vector三者的异同？
同：三个类都实现了List接口，存储数据的特点相同：存储有序的、可重复的数据
不同：见上

4.1 ArrayList的源码分析

JDK7情况下：

ArrayList list = new ArrayList();//底层创建了长度是10的Object[]数组elementData
list.add(123);//elementData[0] = new Integer(123);
...
list.add(11);//如果此次的添加导致底层elementData数组容量不够，则扩容。
默认情况下，扩容为原来容量的1.5倍，同时需要将原有数组中的数据复制到新的数组中。

结论：建议开发中使用带参的构造器：ArrayList list = new ArrayList(int capacity);

JDK8中ArrayList的变化

ArrayList list = new ArrayList();//底层Object[] elementData初始化为{}。并没有创建长度为10的数组

List.add(123);//第一次调用add()时，底层才创建了长度10的数组，并将数据123添加到elementData中
...
后续的添加和扩容操作与JDK7无异

小结：JDK7中的ArrayList对象的创建类似于单例的饿汉式，而JDK8中的ArrayList对象的创建类似于单例的懒汉式，延迟了数组的创建，节省内存。

4.2 LinkedList的源码分析

LinkedList list = new LinkedList();//内部声明了Node类型的first和last属性，默认值为null
list.add(123);//将123封装到Node中，创建了Node对象

其中Node定义为：体现了LinkedList的双向链表的说法

    private static class Node<E> {
        E item;
        LinkedList.Node<E> next;
        LinkedList.Node<E> prev;

        Node(LinkedList.Node<E> prev, E element, LinkedList.Node<E> next) {
            this.item = element;
            this.next = next;
            this.prev = prev;
        }
    } 

4.3 Vector的源码分析

JDK7和JDK8中通过Vector()构造器创建对象时，底层都创建了长度为10的数组
在扩容方面，默认扩容为原来数组的2倍

4.4 List接口中的常用方法

• void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
• boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
• Object get(int index):获取指定index位置的元素
• int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置
• int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
• Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
• Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
• List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置的子集合

总结：常用方法
增：add(Object ele)
删：remove(int index) / remove(Object ele)
改：set(int index, Object ele)
查：get(int index)
插入：add(int index, Object ele)
长度：size()
遍历：① Iterator迭代器 ② 增强for循环 ③ 普通的循环

package java3;

import org.junit.Test;

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;

/**
 * @author wang
 * @description
 * @data 2022-04-14 20:36
 */
public class ListTest {

    @Test
    public void test1(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        System.out.println(list);

        //void add(int index, Object ele):在index位置插入ele元素
        list.add(1,"BB");
        System.out.println(list);

        //boolean addAll(int index, Collection eles):从index位置开始将eles中的所有元素添加进来
        List list1 = Arrays.asList(1,2,3);
        list.addAll(list1);
        System.out.println(list.size());

        //Object get(int index):获取指定index位置的元素
        System.out.println(list.get(5));

        //int indexOf(Object obj):返回obj在集合中首次出现的位置,如果不存在，返回-1
        System.out.println(list.indexOf(456));

        //int lastIndexOf(Object obj):返回obj在当前集合中末次出现的位置
        System.out.println(list.lastIndexOf(456));

        //Object remove(int index):移除指定index位置的元素，并返回此元素
        System.out.println(list.remove(0));
        System.out.println(list.size());

        //Object set(int index, Object ele):设置指定index位置的元素为ele
        list.set(1,"CC");
        System.out.println(list);

        //List subList(int fromIndex, int toIndex):返回从fromIndex到toIndex位置左闭右开的子集合
        System.out.println(list.subList(2,5));
        System.out.println(list);

    }

    //遍历
    @Test
    public void test2(){
        ArrayList list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(456);
        list.add("AA");
        list.add(new Person("Tom",12));
        list.add(456);

        //方式一：Iterator迭代器方式
        Iterator iterator = list.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        //方式二：增强for循环
        for (Object o : list) {
            System.out.println(o);
        }

        //方式三：普通循环
        for(int i = 0;i < list.size();i++){
            System.out.println(list.get(i));
        }
    }
}

5.Collection子接口二：Set

|—Collection接口：单列集合，用来存储一个一个的对象
  |—Set接口：存储无序的、不可重复的数据。 --> 高中讲的“集合”
    |—HashSet：作为Set接口的主要实现类；线程不安全的；可以存储null值
      |—LinkedHashSet：作为HashSet的子类：遍历其内部数据时，可以按照添加的顺序遍历；对于频繁的遍历操作LinkedHashSet效率高于HashSet
    |—TreeSet：可以按照添加对象的指定属性，进行排序

1.Set接口中没有额外定义新的方法，使用的都是Collection中声明过的方法。

2.要求：向Set中添加的数据，其所在的类一定要重写hashCode()和equals()
要求：重写的hashCode()和equals()尽可能保持一致性：相等的对象必须具有相等的散列码
重写两个方法的小技巧：对象中用作equals()方法比较的Field，都应该用来计算hashCode

5.1 set：存储无序的、不可重复的数据（以HashSet为例）

以HashSet为例说明：
1.无序性：不等于随机性。存储的数据在底层数组中并非按照数组索引的顺序添加，而是根据数据的哈希值决定的。

2.不可重复性：保证添加的元素按照equals()判断时，不能返回true，即：相同的元素只能添加一次

5.2 添加元素的过程（以HashSet为例）

我们向HashSet中添加元素a
首先调用元素a所在类的hashCode()方法，计算元素a的哈希值，此哈希值接着通过某种算法计算出在HashSet底层数组中的存放位置（即为：索引位置），判断数组此位置上是否已经有元素，如果此位置上没有其他元素，则元素a添加成功。 --> 情况1
如果此位置上有其他元素b（或链表形式存在多个元素），则比较元素a与元素b的hash值：如果hash值不同，则元素a添加。 --> 情况2
如果hash值相同，进而需要调用元素a所在类的equals()方法：equals()返回true，元素a添加失败equals()返回false，则元素a添加成功。 --> 情况3

对于添加成功的情况2和情况3而言：元素a与已经存在指定索引位置上数据以链表的方式存储。
JDK7：元素a放到数组中，指向原来的元素
JDK8：原来的元素在数组中，指向元素a
总结：七上八下

HashSet底层：数组+链表

    @Test
    public void test1(){
        Set set = new HashSet();
        set.add(123);
        set.add(456);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new Person("Tom",11));
        set.add(new Person("Tom",11));
        set.add(128);
        set.add(123);
        set.add(456);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }
    
    
class Person{
    private String name;
    private int age;

    public Person(){
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && name.equals(person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

5.3 LinkedHashSet的使用

LinkedHashSet作为HashSet的子类，在添加数据的同时，每个数据还维护了两个引用，记录此数据前一个数据和后一个数据。
优点：对于频繁的遍历操作LinkedHashSet效率高于HashSet

    @Test
    public void test2(){
        Set set = new LinkedHashSet();
        set.add(123);
        set.add(456);
        set.add("AA");
        set.add("CC");
        set.add(new Person("Tom",11));
        set.add(new Person("Tom",11));
        set.add(128);
        set.add(123);
        set.add(456);

        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }

5.4 TreeSet的使用

1.向TreeSet中添加的数据，要求是相同类的对象。
2.两种排序方式：自然排序（实现Comparable接口）和定制排序（Comparator接口）

3.自然排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compareTo()返回0.不再是equals()
定制排序中，比较两个对象是否相同的标准为：compare()返回0.不再是equals()

TreeSet底层是红黑树

package java3;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * @author wang
 * @description
 * @data 2022-04-14 22:09
 */
public class TreeSetTest {
    @Test
    public void test1(){
        TreeSet set = new TreeSet();

        //举例一：
//        set.add(123);
//        set.add(456);
//        set.add(128);
//        set.add(-123);
//        set.add(-456);

        //举例二
        set.add(new Person("Tom",12));
        set.add(new Person("Jerry",22));
        set.add(new Person("Alice",18));
        set.add(new Person("Alice",22));


        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

    }

    @Test
    public void test2(){
        Comparator com = new Comparator() {
            //按照年龄从小到大排序
            @Override
            public int compare(Object o, Object t1) {
                if(o instanceof Person && t1 instanceof Person){
                    Person p1 = (Person) o;
                    Person p2 = (Person) t1;
                    return Integer.compare(p1.getAge(),p2.getAge());
                }else{
                    throw new RuntimeException("输入数据类型不匹配");
                }
            }
        };

        TreeSet set = new TreeSet(com);

        set.add(new Person("Tom",12));
        set.add(new Person("Jerry",22));
        set.add(new Person("Alice",18));
        set.add(new Person("Alice",22));

        for (Object o : set) {
            System.out.println(o);
        }
    }
}

class Person implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public Person(){
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && name.equals(person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    // 按照姓名从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof Person){
            Person p = (Person)o;
            int compare = this.name.compareTo(p.name);
            if(compare == 0){
                return Integer.compare(this.age,p.age);
            }
            return compare;
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }
}

6.Map接口

|—Map接口：双列集合，用来存储一对（key - value）一对的数据 --> 高中函数：y = f(x)
  |—HashMap：作为Map的主要实现类；线程不安全的，效率高；存储null的key和value
    |—LinkedHashMap：保证在遍历map元素时，可以按照添加的顺序实现遍历。原因：在原有的HashMap底层结构基础上，添加了一堆指针，指向前一个和后一个元素。对于频繁的遍历操作，此类执行效率高于HashMap
  |—TreeMape：保证按照添加的key-value对进行排序，实现排序遍历，此时考虑key的自然排序或定制排序。底层使用红黑树
  |—Hashtable：作为Map的古老实现类；线程安全的，效率低；不能存储null的key和value
    |—Properties：常用作处理配置文件。key和value都是String类型

HashMap的底层：数组+链表（JDK7及之前）
         数组+链表+红黑树（JDK8之前）

面试题：
1.HashMap的底层实现原理？
2.HashMap和Hashtable的异同？
3.CurrentHashMap与Hashtable的异同？（暂时不讲）

6.1 Map结构的理解

Map中的key：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的key --> key所在的类要重写equals()和hashCode() （以HashMap为例）
Map中的value：无序的、不可重复的，使用Collection存储所有的value --> value所在类要重写equals()
一个键值对：key-value构成了一个Entry对象
Map中的entry：无序的、不可重复的，使用Set存储所有的entry

6.2 HashMap的底层实现原理

以JDK7为例

HashMap map = new HashMap();
在实例化以后，底层创建了长度是16的一维数组Entry[] table.
...可能已经执行过多次put...
map.put(key1,value1);
首先，调用key1所在类的hashCode()计算key1哈希值，此哈希值经过某种计算以后，得到在Entry数组中的存储位置。
如果此位置上的数据为空，此时的key1-value1添加成功。 --> 情况1
如果此位置上的数据不为空，（意味着此位置上存在一个或多个数据（以链表形式存在）），比较key1和已经存在的一个或多个数据的哈希值：
    如果key1的哈希值与已经存在的数据的哈希值都不相同，此时key1-value1添加成功。 --> 情况2
    如果key1的哈希值与已经存在的某个数据（key2-value2）的哈希值相同，继续比较：调用key1所在类的equals()方法，比较：
        如果equals()返回false：此时key1-value1添加成功。 --> 情况3
        如果equals()返回值true：使用value1替换value2。
        
补充：关于情况2和情况3：此时key1-value1和原来的湖剧以链表的方式存储。

在不断添加过程中，会涉及到扩容问题，当超出临界值（且要存放的位置非空）时进行扩容，默认的扩容方式：扩容为原来容量的2倍，并将原来的数据复制过来。

JDK8相较于JDK7在底层实现方面的不同：
1.new HashMap()：底层没有创建一个长度为16的数组
2.JDK8底层的数组是：Node[]，而非Entry[]
3.首次调用put()方法时，底层创建长度为16的数组
4.JDK8底层结构只有：数组+链表。JDK8中底层结构：数组+链表+红黑树。
当数组的某一个索引位置上的元素以链表形式存在的数据个数 > 8 且当前数组的长度 > 64时，此时此索引位置上的所有数据改为红黑树存储

DEFAULT_INITIAL_CAPACITY : HashMap的默认容量，16
DEFAULT_LOAD_FACTOR：HashMap的默认加载因子：0.75
threshold：扩容的临界值，=容量*填充因子：16 * 0.75 = 12
MIN_TREEIFY_CAPACITY：桶中的Node被树化时最小的hash表容量：64

6.3 LinkedHashMap的底层实现原理（了解）

源码中：

    static class Entry<K, V> extends Node<K, V> {
        //能记录添加的元素的先后顺序
        LinkedHashMap.Entry<K, V> before;
        LinkedHashMap.Entry<K, V> after;

        Entry(int hash, K key, V value, Node<K, V> next) {
            super(hash, key, value, next);
        }
    }

6.4 Map中定义的方法

• 添加、删除、修改操作：
  Object put(Object key,Object value)：将指定key-value添加到(或修改)当前map对象中
  void putAll(Map m):将m中的所有key-value对存放到当前map中
  Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
  void clear()：清空当前map中的所有数据
• 元素查询的操作：
  Object get(Object key)：获取指定key对应的value
  boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
  boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
  int size()：返回map中key-value对的个数
  boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
  boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
• 元视图操作的方法：
  Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
  Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
  Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合

总结：常用方法
添加：put(Object key,Object value)
删除：remove(Object key)
修改：put(Object key,Object value)
查询：get(Object key)
长度：size()
遍历：keySet()、values()、entrySet()

package java4;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * @author wang
 * @description
 * @data 2022-04-14 22:32
 */
public class MapTest {

    @Test
    public void test1(){
        Map map = new HashMap();
        map.put(null,123);
    }

    @Test
    public void test2(){
        Map map = new LinkedHashMap();
        map.put(123,"AA");
        map.put(345,"BB");
        map.put(12,"CC");

        System.out.println(map);
    }

    //添加、删除、修改操作
    @Test
    public void test3(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("AA",23);//修改操作

        System.out.println(map);

        Map map1 = new HashMap();
        map1.put("CC",123);
        map1.put("DD",123);

        map.putAll(map1);
        System.out.println(map);

        //Object remove(Object key)：移除指定key的key-value对，并返回value
        Object value = map.remove("CC");
        System.out.println(value);
        System.out.println(map);

        //void clear()：清空当前map中的所有数据
        map.clear();//与map = null 操作不同
        System.out.println(map.size());
    }

    //元素查询的操作
    @Test
    public void test4(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("AA",23);//修改操作

        //Object get(Object key)：获取指定key对应的value
        System.out.println(map.get("AA"));

        //boolean containsKey(Object key)：是否包含指定的key
        boolean isExist = map.containsKey("BB");
        System.out.println(isExist);

        //boolean containsValue(Object value)：是否包含指定的value
        isExist = map.containsValue(123);
        System.out.println(isExist);

        //int size()：返回map中key-value对的个数
        System.out.println(map.size());

        //boolean isEmpty()：判断当前map是否为空
        System.out.println(map.isEmpty());

        //boolean equals(Object obj)：判断当前map和参数对象obj是否相等
        Map map2 = new HashMap();
        map2.put("AA",123);
        System.out.println(map.equals(map2));
    }

    //元视图操作的方法
    @Test
    public void test5(){
        Map map = new HashMap();
        map.put("AA",123);
        map.put(45,123);
        map.put("AA",23);

        //Set keySet()：返回所有key构成的Set集合
        //遍历所有的key集
        Set set = map.keySet();
        Iterator iterator = set.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        //Collection values()：返回所有value构成的Collection集合
        //遍历所有的value集
        Collection values = map.values();
        for (Object value : values) {
            System.out.println(value);
        }

        //Set entrySet()：返回所有key-value对构成的Set集合
        //遍历所有的key-value
        //方式一：
        Set entrySet = map.entrySet();
        iterator = entrySet.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            //entrySet 集合中的元素都是entry
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + " --> " + entry.getValue());
        }

        //方式二：
        Set set1 = map.keySet();
        Iterator iterator1 = set1.iterator();
        while(iterator1.hasNext()){
            Object key = iterator1.next();
            Object value = map.get(key);
            System.out.println(key + " --> " + value);
        }
    }
}

6.5 TreeMap

想TreeMap中添加key-value，要求key必须是由同一个类创建的UI想
因为要按照key进行排序：自然排序、定制排序

package java4;

import org.junit.Test;

import java.util.*;

/**
 * @author wang
 * @description
 * @data 2022-04-15 00:35
 */
public class TreeMapTest {

    //自然排序
    @Test
    public void test(){
        TreeMap map = new TreeMap();
        Person p1 = new Person("Tom",23);
        Person p2 = new Person("Jerry",32);
        Person p3 = new Person("Jack",20);
        Person p4 = new Person("Rose",18);

        map.put(p1,98);
        map.put(p2,89);
        map.put(p3,76);
        map.put(p4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator = entrySet.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + " --> " + entry.getValue());
        }
    }

    //定制排序
    @Test
    public void test2(){
        TreeMap map = new TreeMap(new Comparator() {
            @Override
            public int compare(Object o, Object t1) {
                if(o instanceof Person && t1 instanceof Person){
                    Person p1 = (Person) o;
                    Person p2 = (Person) t1;
                    return Integer.compare(p1.getAge(),p2.getAge());
                }else{
                    throw new RuntimeException("输入数据类型不匹配");
                }
            }
        });
        Person p1 = new Person("Tom",23);
        Person p2 = new Person("Jerry",32);
        Person p3 = new Person("Jack",20);
        Person p4 = new Person("Rose",18);

        map.put(p1,98);
        map.put(p2,89);
        map.put(p3,76);
        map.put(p4,100);

        Set entrySet = map.entrySet();
        Iterator iterator = entrySet.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            Object obj = iterator.next();
            Map.Entry entry = (Map.Entry) obj;
            System.out.println(entry.getKey() + " --> " + entry.getValue());
        }
    }
}
class Person implements Comparable{
    private String name;
    private int age;

    public Person(){
    }

    public Person(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }

    public int getAge() {
        return age;
    }

    public void setAge(int age) {
        this.age = age;
    }

    @Override
    public String toString() {
        return "Person{" +
                "name='" + name + '\'' +
                ", age=" + age +
                '}';
    }

    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        Person person = (Person) o;
        return age == person.age && name.equals(person.name);
    }

    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }

    // 按照姓名从小到大排列
    @Override
    public int compareTo(Object o) {
        if (o instanceof Person){
            Person p = (Person)o;
            int compare = this.name.compareTo(p.name);
            if(compare == 0){
                return Integer.compare(this.age,p.age);
            }
            return compare;
        }else{
            throw new RuntimeException("输入的类型不匹配");
        }
    }
}

6.6 Properties

常用作处理配置文件。key和value都是String类型

package java4;

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

/**
 * @author wang
 * @description
 * @data 2022-04-15 00:45
 */
public class PropertiesTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Properties pros = new Properties();
        FileInputStream fis = new FileInputStream("jdbc.properties");
        pros.load(fis);//加载对应的文件

        String name = pros.getProperty("name");
        String password = pros.getProperty("password");

        System.out.println("name:" + name + ", password:" + password);
        
        fis.close();
    }
}

创建jdbc.properties文件，添加以下内容：
name=Tom
password=abc123

7.Collections工具类

Collections 是一个操作 Collection、Set、List 和 Map 等集合的工具类

面试题：Collection 和 Collections的区别？

• 排序操作：（均为static方法）
  reverse(List)：反转 List 中元素的顺序
  shuffle(List)：对 List 集合元素进行随机排序
  sort(List)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合元素按升序排序
  sort(List，Comparator)：根据指定的 Comparator 产生的顺序对 List 集合元素进行排序
  swap(List，int， int)：将指定 list 集合中的 i 处元素和 j 处元素进行交换

• 查找、替换
  Object max(Collection)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素
  Object max(Collection，Comparator)：根据 Comparator 指定的顺序，返回给定集合中的最大元素
  Object min(Collection)
  Object min(Collection，Comparator)
  int frequency(Collection，Object)：返回指定集合中指定元素的出现次数
  void copy(List dest,List src)：将src中的内容复制到dest中
  boolean replaceAll(List list，Object oldVal，Object newVal)：使用新值替换List 对象的所有旧值

• Collections 类中提供了多个 synchronizedXxx() 方法，该方法可使将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题

package java4;

import org.junit.Test;

import java.sql.Array;
import java.util.*;

/**
 * @author wang
 * @description
 * @data 2022-04-15 00:55
 */
public class CollectionsTest {
    @Test
    public void test1(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(23);
        list.add(-123);
        list.add(1523);
        list.add(13);
        list.add(0);

        System.out.println(list);

        Collections.reverse(list);
        System.out.println(list);

        Collections.shuffle(list);
        System.out.println(list);

        Collections.sort(list);
        System.out.println(list);

        Collections.swap(list,1,2);
        System.out.println(list);

        list.add(23);
        list.add(23);
        System.out.println(Collections.frequency(list ,23));
        System.out.println(list);

    }

    @Test
    public void test2(){
        List list = new ArrayList();
        list.add(123);
        list.add(23);
        list.add(-123);
        list.add(1523);
        list.add(13);
        list.add(0);

        //错误的写法
//        List dest = new ArrayList();
//        Collections.copy(dest,list);

        //正确的写法
        List dest = Arrays.asList(new Object[list.size()]);
        System.out.println(dest);
        Collections.copy(dest,list);
        System.out.println(dest);

        //synchronizedXxx()
        //返回的list1即为线程安全的list
        List list1 = Collections.synchronizedList(list);
    }
}