java什么是框架

人气:322 ℃/2022-12-20 13:20:15

java什么是框架?一起来了解一下吧。

JAVA框架就是一些类和接口的集合,通过这些类和接口协调来完成一系列的程序实现。框架又叫做开发中的半成品,框架不能提供整个WEB应用程序的所有东西,但是框架有技术实现以及辅助业务逻辑的作用。

拓展:java是什么

Java是一门面向对象编程语言,可以编写桌面应用程序、Web应用程序、分布式系统和嵌入式系统应用程序;Java语言吸收了C++语言的各种优点,具有功能强大和简单易用两个特征,Java语言作为静态面向对象编程语言的代表,实现了面向对象理论,允许程序员以简单的思维方式进行复杂的编程,Java具有简单性、面向对象、分布式、安全性、平台独立与可移植性、动态性。

今天的分享就是这些啦,希望对大家有帮助。

java什么是框架结构

超级重要的Java知识点~详解集合框架

前言

前面我们保存大量数据时,首先会想到数组。但数组长度是固定的,如果保存数量不确定的数据时就存在问题了。本文将带大家了解Java集合框架的体系结构,掌握List、Set、Map接口的区别,重点掌握ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap这几个集合的用法、数据结构和实现原理。

集合框架体系

接口特点:

Collection接口的主要方法:

List接口

可以通过下标操作,可以添加重复数据,可以排序主要方法:

ArrayList类

ArrayList类是List接口的实现类,是开发时使用非常多的一种集合。ArrayList的数据结构是:一维数组

ArrayList的优缺点:

创建方法:

ArrayList arrayList = new ArrayList();

ArrayList arrayList = new ArrayList(默认容量);

添加数据:

add(Object 数据) 添加数据到末尾,参数是Object类型,可以添加任何类型的数据。add(int 下标,Object 数据) 在特定位置添加数据addAll(Collection 集合) 添加一个集合中所有数据

修改数据:

set(int 下标,Object 数据) 修改特定位置上数据

访问数据:

get(下标) 返回某个下标上的数据

数据个数:

int size() 数据个数

删除数据:

remove(int 下标) 删除特定位置上的数据clear() 删除所有数据

遍历集合:foreach循环

for(Object obj : list){ System.out.println("集合中的数据:" obj);}

普通for循环

int size = list.size();for(int i = 0;i < size;i ){ Object obj = list.get(i); System.out.println("集合中的数据:" obj);}

ArrayList源码解析:

问题1:如何保存数据?Object类型的一维数组

transient Object[] elementData;

问题2:数组初始长度是多少?10

private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;

问题3:ArrayList是如何动态扩容的?

如果数据的个数超过原来的容量,就将容量扩展为原来的1.5倍,然后复制数据到新数组中。

private void grow(int minCapacity) { // overflow-conscious code int oldCapacity = elementData.length; int newCapacity = oldCapacity (oldCapacity >> 1); //扩容1.5倍 if (newCapacity - minCapacity < 0) newCapacity = minCapacity; if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0) newCapacity = hugeCapacity(minCapacity); // minCapacity is usually close to size, so this is a win: elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity); //复制数据到新数组中}Vector集合

Vector集合与ArrayList相似:

  1. 数据结构都是一维数组
  2. 方法完全相同

不同点:

  1. ArrayList是非线程安全,Vector是线程安全
  2. ArrayList性能更高
泛型集合

下面代码可能出现什么问题?

List list = new ArrayList();list.add(100);list.add("123");int n = (int)list.get(1); //存在类型转换的错误String s = (String)list.get(0); //存在类型转换的错误

非泛型的集合,添加数据的类型没有限制,在取出数据进行类型转换时,存在类型不兼容的问题。

使用泛型集合,就能解决这个问题。

创建方法:

ArrayList<类型> arrayList = new ArrayList<类型>();

例如:

ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<String>();ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<Integer>();后面的类型可以省略ArrayList<Integer> arrayList = new ArrayList<>();

优点:

  1. 只能添加一种类型的数据,不容易出错
  2. 读取数据后不用类型转换,方便

ArrayList<Person> arrList = new ArrayList<Person>();arrList.add(new Person("张三",20));arrList.add(new Person("张大三",21));arrList.add(new Person("张小三",23));arrList.add(new Person("张三三",26));arrList.add(100); //编译错误,不允许添加其他类型//读取Person对象Person person = arrList.get(3);person.hello();//删除arrList.remove(0);//遍历for(Person per : arrList){ per.hello();}LinkedList

LinkedList的数据结构是:双向链表

LinkedList的优缺点:

LinkedList的方法

LinkedList源码探究

//内部类,保存数据和前后指针private static class Node<E> { E item; Node<E> next; Node<E> prev; Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) { this.item = element; this.next = next; this.prev = prev; }}

插入元素

//在succ节点前,插入新节点void linkBefore(E e, Node<E> succ) { final Node<E> pred = succ.prev; //succ前一个节点 //创建新节点,prev指向succ前面节点,next指向succ final Node<E> newNode = new Node<>(pred, e, succ); succ.prev = newNode; //succ的prev指向新节点 if (pred == null) first = newNode; //前面没有节点,新节点就是首节点 else pred.next = newNode; //否则succ前面节点的next指向新节点 size ; //数量加1 modCount ;}

插入元素

//删除x节点E unlink(Node<E> x) { final E element = x.item; final Node<E> next = x.next; final Node<E> prev = x.prev; if (prev == null) { //x前面节点的next指向x节点的后面节点 first = next; } else { prev.next = next; x.prev = null; } if (next == null) { //x后面节点的prev指向x节点的前面节点 last = prev; } else { next.prev = prev; x.next = null; } x.item = null; size--; modCount ; return element; }Set接口

Set不能添加重复的数据,里面的数据也不能单独访问

Set接口的常用实现类有:

HashSet

无序,以哈希算法计算保存位置添加到集合中的数据必须实现hashCode和equals方法底层实现是HashMap,数据都是存到HashMap的键中

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E>{ private transient HashMap<E,Object> map; private static final Object PRESENT = new Object(); public HashSet() { map = new HashMap<>(); } public boolean add(E e) { return map.put(e, PRESENT)==null; } ...}Map接口

键值对结构存取数据,查找方便而且高效常用方法:

HashMap

以哈希表方式存取数据,是使用非常多的集合。创建方法:

HashMap<键类型,值类型> hashmap = new HashMap<>();

使用方法:

//创建HashMap保存人的对象HashMap<String,Person> map = new HashMap<String,Person>();Person person1 = new Person("张三",20);Person person2 = new Person("李四",22);Person person3 = new Person("王五",20);//添加人到集合中map.put(person1.getName(), person1);map.put(person2.getName(), person2);map.put(person3.getName(), person3);//通过键访问值map.get("张三").hello();//删除map.remove("李四");//添加重复的键,将新的值覆盖原来的值map.put("李四", new Person("李四",33));System.out.println("长度:" map.size());//遍历所有的键for(String key : map.keySet()){ System.out.println("键: " key);}//遍历所有的值for(Person per : map.values()){ per.hello();}//遍历所有的键和值for(String key : map.keySet()){ System.out.println("键: " key); map.get(key).hello();}

HashMap的特点

  1. 如果添加了重复的键,后面添加的值会替换前面的值。
  2. 数据是用哈希算法计算存储位置,不是添加顺序
  3. 添加的键必须实现hashCode和equals方法

HashMap的数据结构一维数组 单向链表 红黑树

HashMap保存数据的过程

  1. 添加键值对数据时,首先会调用键的hashCode方法,计算出数组下标
  2. 如果该下标上的数据为空,就直接存入数据
  3. 如果该下标上存在数据,就调用键的equals和该位置上的键进行比较
  4. 如果equals返回true,就用新的数据将旧的数据覆盖掉
  5. 如果equals返回false,将新的数据放在旧的数据后面,就形成链表
  6. 当链表的长度超过8,自动转换为红黑树(java8的优化)

HashMap源码解析

//添加数据final V putVal(int hash, K key, V value, boolean onlyIfAbsent, boolean evict) { Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i; if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0) n = (tab = resize()).length; // 获得数组长度 if ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null) //hashCode对数组长度-1取模获得下标i tab[i] = newNode(hash, key, value, null); //该位置为空就直接添加数据 else { Node<K,V> e; K k; if (p.hash == hash && ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) //不为空就调用equals比较键 e = p; //键相同就赋值给e,后面直接覆盖value else if (p instanceof TreeNode) e = ((TreeNode<K,V>)p).putTreeVal(this, tab, hash, key, value); else { for (int binCount = 0; ; binCount) { if ((e = p.next) == null) { p.next = newNode(hash, key, value, null); //键不相同就放到后面,形成链表 if (binCount >= TREEIFY_THRESHOLD - 1) // -1 for 1st treeifyBin(tab, hash); //链表长度超过8,转换为红黑树 break; } if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || (key != null && key.equals(k)))) break; p = e; } } if (e != null) { // existing mapping for key V oldValue = e.value; if (!onlyIfAbsent || oldValue == null) e.value = value; //覆盖旧的value afterNodeAccess(e); return oldValue; } } modCount; if ( size > threshold) resize(); afterNodeInsertion(evict); return null;}Hashtable

Hashtable和HashMap的用法和结构相同区别:

  1. HashMap非线程安全,Hashtable是线程安全的
  2. HashMap可以添加null的键和值,Hashtable不能添加null键和值
TreeMap

特点:添加数据后,会自动对键进行排序数据结构:红黑树

使用时需要注意:

  1. 键必须实现Comparable接口
  2. 键如果和已存在的键相等,TreeMap就放弃添加
LinkedHashMap

继承于HashMap,通过额外的链表保留键的添加顺序。

如何选择集合

在开发过程中,需要根据实际业务场景,结合集合的特点选择集合

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