java入门第17章编程常用知识

第17章编程常用知识在本章中，我们将学习Java编程中一些经常用的知识。这些知识可以说在任何一个程序中几乎都需要用到。如果说编程是一道菜的话，那么本章中介绍的内容将是盐：一方面本章中学习的内容不可能成为一个程序的主要内容，它是为程序的主要内容服务的，就像盐不是一道菜的主要部分；另一方面，如果不掌握本章介绍的知识，那么在编程的时候是会觉得很别扭的，就像是做菜的时候找不到盐。学习本章的内容需要以下知识为基础。17.1再谈对象的比较本节中首先讨论一下对象比较的问题。严格来说，任意两个对象都是不相等的。对象的相等其实就是一个“逻辑”上的相等。在9.2.3中，曾经介绍过如何使用equals方法比较两个字符串对象是否相等。当两个字符串的内容一样的时候，就可以认为两个字符串是相等的。其实比较两个普通的对象也是一样的过程。好，下面开始本节的内容。17.1.1hashcode方法在这里要说的就是equals(Object)方法和hashcode()方法。为了不与Javadoc中的内容重复，读者请先去Javadoc中查看这两个方法相关的内容。为了让hashcode()方法保持其原有的意义，当我们覆盖hashcode()方法时，至少应该满足“若是两对象相等，则其hashcode也相等；否则则不等”。hashcode()方法的返回值就好像是一个对象的“身份证”号，如果两个对象的“身份证”号相同，即使这两个对象其实并不是同一个对象，也可以认为它们是相等的对象。理解hashcode()方法的意义。17.1.2equals方法equals(Object)方法是用来比较两个对象是否相等的方法。Java类库中很多类都会使用这个方法来比较两个对象。equals方法的参数是一个Object类型的引用。这就说明任意两个对象都是可以进行比较的——a.equals(b)就是比较a和b两个对象是否相等。但是，实际上如果两个对象的类型不同，那么比较的结果肯定是不相等。所以我们在这里说的比较两个对象都是指的两个同一个类的对象。17.1.3equals方法关于对象的比较，现在主要掌握如何使用就可以了。我们知道两个String类对象如果相等，那么它们的hashcode也是一样的。为一个类编写完全满足条件（Javadoc中给出了条件）的hashcode方法和equals方法其实并不容易。17.2Java中的集合类框架本节将讲述Java中集合类框架的基础知识。集合类框架对实现了“java.util.Collection”接口的类的统称。每个集合类框架都是用来存储一组元素的。Java类库中提供了多个集合类框架，它们分别有不同的适用场合。也许初看上去它和数组有些许类似，但是它远比数组的功能强大的多。每次需要处理多个元素的时候，集合类框架中的某个类都是首选。本节中主要是介绍这些集合类框架的使用，如果要理解这些“集合类为何这么设计”，“如何实现这些功能”，需要“数据结构”这门课中的专业知识。下面我们开始本节的内容。17.2.1集合类框架中的接口Java中的集合类框架相关的类和接口都属于“java.util”包。要摸清Java他们的结构，最好的办法就是先看看集合类框架中的几个接口。17.2.2List接口单词List的意思就是列表。java.util.List接口中主要定义了一些存放、获取和删除元素的方法，如同一个列表。在这三个接口中，它可以说是最常用的了。这里所说的元素就是引用（注意，不能是基本数据类型变量）。它跟我们之前学习的引用的数组有相似的地方，但是它远比数组用着方便。下面首先看看List接口中定义了那些重要的方法。voidadd(Object)方法：voidadd(int,Object)方法：Objectget(int)方法：Objectremove(int)方法：voidset(int,Object)方法：intsize()方法：17.2.3使用ArrayList本节中将讲述List接口的实现——ArrayList的用法。List的其它实现类的使用方法也是大致相同的。同时，本节中还将从List与ArrayList的关系看接口的优势。1学习使用ArrayList2接口的力量17.2.4Set接口单词“Set”的意思就是“集合”。这个“集合”就是数学中学过的集合。集合是“同一类元素的聚集，且其中的元素不重复，且元素无序排列”。java.util.Set接口则是以集合的概念为基础，规定了一组对集合进行操作的方法。Set接口代表了集合的概念。Set接口中定义了一组对集合的操作。17.2.5使用HashSet类因为Set中的元素排列是没有顺序的，所以与List接口不同，Set接口中并没有定义通过一个索引得到相应元素的get(int)方法。为了能够遍历Set中的元素，可以使用toArray()方法。学习使用Set。“集合中的元素不重复”是集合最大的特点。集合中的元素排列是没有顺序的，也就是说元素的顺序是随着元素的增删而变化的。这点在使用时需要注意。17.2.6List与Set从直观上看，List更像是前面学过的数组。不过它的功能更强大，使用时无需关心是否会超过其容量等问题。它会按照添加元素的顺序来存放元素，并可以通过get(int)方法来获得相应的元素。在所有使用数组的地方，其实都可以使用List代替。使用List的典型过程就是想其中增删元素，并对List中的元素进行遍历。Set则可以被看为是满足数学中“集合”定义的接口。当需要保证元素不会重复的时候，就需要用到Set了。Set典型的用法是向其中增加元素，并根据返回值判断是否增加成功。然后使用contains(Object)方法判断一个元素是否已经包含在集合中了。对Set中的元素进行遍历的情况较少。在实际编程中多使用集合类。17.3泛型（GenericsTypes）简介泛型是的英文名称是GenericsTypes，是Java5中新增的一个功能。主要的功能是让“让类型也能够作为参数，并在使用时确认参数”。本小节中将不会涉及泛型的编程，只介绍如何在前面学习的集合类框架的类中使用泛型。实际上，编写使用泛型的类对于初学Java来说是不切实际的。学会使用泛型就足够了。下面开始本节的内容。17.3.1没有泛型时的程序那么泛型是什么个东西呢？不急，我们首先从一个使用ArrayList的例程入手。正如我们前面学习的那样，向List中添加元素的时候，这个元素会被当作是一个Object类型的对象；同样，当从中取出一个元素的时候，它的类型也是Object的。这样，如果放如的元素不是Object对象，那么当取出来之后，就可能需要强制类型转换。不使用泛型，则有时候必须使用强制类型转换。进行不要进行强制类型转换，因为它可能会造成异常。17.3.2使用泛型——避免强制类型转本小节中将展示如何使用泛型，并简要分析使用泛型的利与弊（限制）。最后，会简要说明如何去理解Java中的泛型。1使用泛型的好处2使用泛型的限制3理解泛型——将类型作为参数17.4Map接口本节中将介绍java.util中的另一个十分常用的接口——Map，想想下面这个问题。我们把多个Student对象放入List对象里面。但是如果知道一个name属性的值，想找到对应的Student实例，那么就必须写一个方法，在里面遍历整个List中的元素，一个个比较，并返回结果。但是这样做显得太麻烦。Map接口中定义了一组方法，用于让这个问题简单化。17.4.1认识Map本小节中，将解释与Map相关的一个重要概念——键值对。在理解了键值对的概念后，本小节会给出Map接口中定义的主要方法。1键值对2名字和人，键和值3Map接口17.4.2使用HashMapHashMap实现了Map接口，下面的例程中演示了这个它的用法。例程中将使用Student作为值，用String作为键。Map和HashMap也是使用了泛型的。我们可以在使用它们的时候传递两个类型参数，分别代码键的类型和值的类型。下面的代码就是Map使用泛型的方式。Map<String,Student>students=newHashMap<String,Student>();上面的代码指定了String类型作为键的类型，Student类型作为值的类型，当尝试将不同的类型用于students上时候，则在编译源代码时会出现上面看到过的类似的错误。17.5字符集和编码在前面的学习中，字符串是接触的最多的类了。字符串是由一个个的字符组成的。但是我们知道，计算机只能够处理数字。那么在计算机中，字符又是如何处理的呢？本节中的内容将讲述Java中字符表示和处理相关的内容。17.5.1字符集世界上的字符有很多，根据不同使用需要，将字符组成一个合集，就叫做字符集了。一般来说，字符集都是对应着一种或多种语言。在现实中常用的字符集有很多。常用的有下面几个。ASCII：全称叫做“美国信息交换标准码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）”。它是目前计算机中应用最为广泛的英文字符集，包括含128个字符。其中有大小写英文字符和一些标点符号。GBK：中国制定的字符集保准。“GB”是“国标”二字的首字母。此字符集包括绝大多数简体中文字符，繁体中文字符以及其它一些字符。Unicode：ASCII、GBK这两种字符集中包含的字符都是针对某种语言的。在多语言环境下，比字符集就是根据不同的使用需要，把字符归结为一个集合。一个字符集中包含一定数量的字符。17.5.2编码在计算机中，一个字符是被当作整数存储的。当一个整数代表一个字符时，它的值就是一个字符的编码。编码集就是整数和字符的对应关系合集。一般来说，一种字符集对应一种或者多种编码。因为计算机只能处理数字，所以使用编码集是为了让计算机能够处理字符。编码和操作系统有密切关系。Java内部使用的是UTF-16编码。17.5.3关于字符集的小程序在本节中将通过几个小程序，来展示字符与int值之间的转换关系。我们知道，字符串是由字符组成的。但是因为字符串需要进行存储，而计算机存储数据的基本单位是byte。所以本节中还将通过两个小程序演示字符串与byte数组（字