public interface Collection<E>
Collection 层次结构 中的根接口。Collection 表示一组对象,这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素,而另一些则不允许。一些 collection 是有序的,而另一些则是无序的。JDK 不提供此接口的任何直接 实现:它提供更具体的子接口(如 Set 和 List)实现。此接口通常用来传递 collection,并在需要最大普遍性的地方操作这些 collection。
包 (bag) 或多集合 (multiset)(可能包含重复元素的无序 collection)应该直接实现此接口。
所有通用的 Collection 实现类(通常通过它的一个子接口间接实现 Collection)应该提供两个“标准”构造方法:一个是 void(无参数)构造方法,用于创建空 collection;另一个是带有 Collection 类型单参数的构造方法,用于创建一个具有与其参数相同元素新的 collection。实际上,后者允许用户复制任何 collection,以生成所需实现类型的一个等效 collection。尽管无法强制执行此约定(因为接口不能包含构造方法),但是 Java 平台库中所有通用的 Collection 实现都遵从它。
此接口中包含的“破坏性”方法,是指可修改其所操作的 collection 的那些方法,如果此 collection 不支持该操作,则指定这些方法抛出 UnsupportedOperationException。如果是这样,那么在调用对该 collection 无效时,这些方法可能,但并不一定抛出 UnsupportedOperationException。例如,如果要添加的 collection 为空且不可修改,则对该 collection 调用 addAll(Collection)
方法时,可能但并不一定抛出异常。
一些 collection 实现对它们可能包含的元素有所限制。例如,某些实现禁止 null 元素,而某些实现则对元素的类型有限制。试图添加不合格的元素将抛出一个未经检查的异常,通常是 NullPointerException 或 ClassCastException。试图查询是否存在不合格的元素可能抛出一个异常,或者只是简单地返回 false;某些实现将表现出前一种行为,而某些实现则表现后一种。较为常见的是,试图对某个不合格的元素执行操作且该操作的完成不会导致将不合格的元素插入 collection 中,将可能抛出一个异常,也可能操作成功,这取决于实现本身。这样的异常在此接口的规范中标记为“可选”。
由每个 collection 来确定其自身的同步策略。在没有实现的强烈保证的情况下,调用由另一进程正在更改的 collection 的方法可能会出现不确定行为;这包括直接调用,将 collection 传递给可能执行调用的方法,以及使用现有迭代器检查 collection。
Collections Framework 接口中的很多方法是根据 equals
方法定义的。例如,contains(Object o)
方法的规范声明:“当且仅当此 collection 包含至少一个满足 (o==null ? e==null :o.equals(e)) 的元素 e 时,返回 true。”不 应将此规范理解为它暗指调用具有非空参数 o 的 Collection.contains 方法会导致为任意的 e 元素调用 o.equals(e) 方法。可随意对各种实现执行优化,只要避免调用 equals 即可,例如,通过首先比较两个元素的哈希码。(Object.hashCode()
规范保证哈希码不相等的两个对象不会相等)。较为常见的是,各种 Collections Framework 接口的实现可随意利用底层 Object
方法的指定行为,而不管实现程序认为它是否合适。
此接口是 Java Collections Framework 的一个成员。
Set
,
List
,
Map
,
SortedSet
,
SortedMap
,
HashSet
,
TreeSet
,
ArrayList
,
LinkedList
,
Vector
,
Collections
,
Arrays
,
AbstractCollection
方法摘要 | ||
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boolean |
add(E e) 确保此 collection 包含指定的元素(可选操作)。 |
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boolean |
addAll(Collection<? extends E> c) 将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中(可选操作)。 |
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void |
clear() 移除此 collection 中的所有元素(可选操作)。 |
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boolean |
contains(Object o) 如果此 collection 包含指定的元素,则返回 true。 |
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boolean |
containsAll(Collection<?> c) 如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素,则返回 true。 |
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boolean |
equals(Object o) 比较此 collection 与指定对象是否相等。 |
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int |
hashCode() 返回此 collection 的哈希码值。 |
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boolean |
isEmpty() 如果此 collection 不包含元素,则返回 true。 |
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Iterator<E> |
iterator() 返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。 |
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boolean |
remove(Object o) 从此 collection 中移除指定元素的单个实例,如果存在的话(可选操作)。 |
|
boolean |
removeAll(Collection<?> c) 移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素(可选操作)。 |
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boolean |
retainAll(Collection<?> c) 仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素(可选操作)。 |
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int |
size() 返回此 collection 中的元素数。 |
|
Object[] |
toArray() 返回包含此 collection 中所有元素的数组。 |
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|
toArray(T[] a) 返回包含此 collection 中所有元素的数组;返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。 |
方法详细信息 |
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int size()
boolean isEmpty()
boolean contains(Object o)
o
- 测试在此 collection 中是否存在的元素。
ClassCastException
- 如果指定元素的类型与此 collection 不兼容(可选)。
NullPointerException
- 如果指定的元素为 null,并且此 collection 不允许 null 元素(可选)。
Iterator<E> iterator()
Object[] toArray()
返回的数组将是“安全的”,因为此 collection 并不维护对返回数组的任何引用。(换句话说,即使 collection 受到数组的支持,此方法也必须分配一个新的数组)。因此,调用者可以随意修改返回的数组。
此方法充当了基于数组的 API 与基于 collection 的 API 之间的桥梁。
<T> T[] toArray(T[] a)
如果指定的数组能容纳 collection,并有剩余空间(即数组的元素比 collection 的元素多),那么会将数组中紧接 collection 尾部的元素设置为 null。(只有 在调用者知道此 collection 没有包含任何 null 元素时才能用此方法确定 collection 的长度。)
如果此 collection 对其迭代器返回的元素顺序做出了某些保证,那么此方法必须以相同的顺序返回这些元素。
像 toArray()
方法一样,此方法充当基于数组的 API 与基于 collection 的 API 之间的桥梁。更进一步说,此方法允许对输出数组的运行时类型进行精确控制,并且在某些情况下,可以用来节省分配开销。
假定 x 是只包含字符串的一个已知 collection。以下代码用来将 collection 转储到一个新分配的 String 数组:
String[] y = x.toArray(new String[0]);注意, toArray(new Object[0]) 和 toArray() 在功能上是相同的。
a
- 存储此 collection 元素的数组(如果其足够大);否则,将为此分配一个具有相同运行时类型的新数组。
ArrayStoreException
- 如果指定数组的运行时类型不是此 collection 每个元素运行时类型的超类型
NullPointerException
- 如果指定的数组为 null
boolean add(E e)
支持此操作的 collection 可以限制哪些元素能添加到此 collection 中来。需要特别指出的是,一些 collection 拒绝添加 null 元素,其他一些 collection 将对可以添加的元素类型强加限制。Collection 类应该在其文档中清楚地指定能添加哪些元素方面的所有限制。
如果 collection 由于某些原因(已经包含该元素的原因除外)拒绝添加特定的元素,那么它必须 抛出一个异常(而不是返回 false)。这确保了在此调用返回后,collection 总是包含指定的元素。
e
- 确定此 collection 中是否存在的元素。
UnsupportedOperationException
- 如果此 collection 不支持
add 操作
ClassCastException
- 如果指定元素的类不允许它添加到此 collection 中
NullPointerException
- 如果指定的元素为 null,并且此 collection 不允许 null 元素
IllegalArgumentException
- 如果元素的某属性不允许它添加到此 collection 中
IllegalStateException
- 如果由于插入限制,元素不能在此时间添加
boolean remove(Object o)
o
- 要从此 collection 中移除的元素(如果存在)。
ClassCastException
- 如果指定元素的类型与此 collection 不兼容(可选)
NullPointerException
- 如果指定的元素为 null,并且此 collection 不允许 null 元素(可选)。
UnsupportedOperationException
- 如果此 collection 不支持
remove 操作
boolean containsAll(Collection<?> c)
c
- 将检查是否包含在此 collection 中的 collection
ClassCastException
- 如果指定 collection 中有一个或多个元素的类型与此 collection 不兼容(可选)
NullPointerException
- 如果指定 collection 包含一个或多个 null 元素,并且此 collection 不允许 null 元素(可选),或者指定的 collection 为 null
contains(Object)
boolean addAll(Collection<? extends E> c)
c
- 包含要添加到此 collection 的元素的 collection
UnsupportedOperationException
- 如果此 collection 不支持
addAll 方法
ClassCastException
- 如果指定 collection 中某个元素的类不允许它添加到此 collection 中
NullPointerException
- 如果指定 collection 包含 null 元素,并且此 collection 不支持 null 元素,或者指定的 collection 为
null
IllegalArgumentException
- 如果指定 collection 的元素的某属性不允许它添加到此 collection 中
IllegalStateException
- 如果由于插入限制,不是所有的元素都能在此时间添加
add(Object)
boolean removeAll(Collection<?> c)
c
- 办好要从此 collection 移除的元素的 collection
UnsupportedOperationException
- 如果此 collection 不支持
removeAll 方法
ClassCastException
- 如果此 collection 中一个或多个元素的类型与指定 collection 不兼容(可选)
NullPointerException
- 如果此 collection 包含一个或多个 null 元素,并且指定的 collection 不支持 null 元素(可选),或者指定的 collection 为 null
remove(Object)
,
contains(Object)
boolean retainAll(Collection<?> c)
c
- 包含保留在此 collection 中的元素的 collection
UnsupportedOperationException
- 如果此 collection 不支持
retainAll 操作
ClassCastException
- 如果此 collection 中一个或多个元素的类型与指定 collection 不兼容(可选)
NullPointerException
- 如果此 collection 包含一个或多个 null 元素,并且指定的 collection 不允许 null 元素(可选),或者指定的 collection 为
null
remove(Object)
,
contains(Object)
void clear()
UnsupportedOperationException
- 如果此 collection 不支持
clear 操作
boolean equals(Object o)
当 Collection 接口没有对 Object.equals 的常规协定添加任何约定时,“直接”实现该 Collection 接口(换句话说,创建一个 Collection,但它不是 Set 或 List 的类)的程序员选择重写 Object.equals 方法时必须小心。没必要这样做,最简单的方案是依靠 Object 的实现,然而实现者可能希望实现“值比较”,而不是默认的“引用比较”。(List 和 Set 接口要求进行这样的值比较。)
Object.equals 方法的常规协定声称相等必须是对称的(换句话说,当且仅当存在 b.equals(a) 时,才存在 a.equals(b))。List.equals 和 Set.equals 的协定声称列表只能与列表相等,set 只能与 set 相等。因此,对于一个既不实现 List 又不实现 Set 接口的 collection 类,当将此 collection 与任何列表或 set 进行比较时,常规的 equals 方法必须返回 false。(按照相同的逻辑,不可能编写一个同时正确实现 Set 和 List 接口的类。)
o
- 要与此 collection 进行相等性比较的对象。
Object.equals(Object)
,
Set.equals(Object)
,
List.equals(Object)
int hashCode()
Object.hashCode()
,
Object.equals(Object)