进阶JAVA篇- Collection 类的常用的API与 Collection 集合的遍历方式

[1.0 Collection 类的说明](#1.0 Collection 类的说明)

[1.1 Collection 类中的实例方法](#1.1 Collection 类中的实例方法)

[2.0 Collection 集合的遍历方式（重点）](#2.0 Collection 集合的遍历方式（重点）)

[2.1 使用迭代器（ Iterator ）进行遍历](#2.1 使用迭代器（ Iterator ）进行遍历)

[2.2 使用增强型 for 循环进行遍历](#2.2 使用增强型 for 循环进行遍历)

[2.3 使用 Java 8的 Stream API 进行遍历（使用 Lambda 表达式进行遍历）](#2.3 使用 Java 8的 Stream API 进行遍历（使用 Lambda 表达式进行遍历）)

1.0 Collection 类的说明

Collection 类是 Java 单列集合框架中的根接口，它是所有单列集合类的父接口。Collection接口有多个实现类，常用有 ArrayList：基于数组实现的动态数组，支持随机访问和快速插入、删除元素。

1.1 Collection 类中的实例方法

代码如下（以举例子的形式来介绍）：

java 复制代码

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

public class CollectionAPI {

    public static void main(String[] args) {
        //因为 Collection 是接口，故不能直接创建对象，
        // 那么需要利用它实现类 ArrayList 类,且支持泛型类
        Collection<String> collection = new ArrayList<>();

        // 1. Collection 中 add() 的实例方法，添加元素
        collection.add("二哈");
        collection.add("金毛");
        collection.add("拉布拉多");
        collection.add("中华田园犬");
        collection.add("二哈");
        System.out.println(collection);
        //输出结果为：[二哈, 金毛, 拉布拉多, 中华田园犬, 二哈]

        // 2. Collection 中 size() 的实例方法,获取集合的大小
        System.out.println(collection.size());
        //输出结果为：5
        
        // 3. Collection 中 contains() 的实例方法,
        // 判断是否包含某个元素，是则返回true ,不是则返回false
        System.out.println(collection.contains("二哈"));
        //输出结果为：true

        // 4. Collection 中 remove() 的实例方法
        // 删除某个元素，如果是该元素是重复的时候，删除的是第一个该元素
        collection.remove("二哈");
        System.out.println(collection);
        //输出的结果为：[金毛, 拉布拉多, 中华田园犬, 二哈]

        // 5. Collection 中 clear() 的实例方法,清空集合中的元素
        collection.clear();
        System.out.println(collection);
        //查看集合中的元素，输出结果为: []

        // 6. Collection 中 isEmpty() 的实例方法,
        // 判断集合元素是否为空，是空则放回true,不是空则返回false
        System.out.println(collection.isEmpty());
        //输出结果为：true

        // 7. Collection 中 toArray() 的实例方法,把集合转化为数组
        //先添加一些元素
        collection.add("二哈");
        collection.add("二哈");
        //调用 toArray() 的实例方式,类型是 String 类型，
        //虽然集合支持泛型，但是在运行的时候会被擦除，所以为了兼容，
        //建议用所以用 Object[] 类型的数组来接收
        Object[] str = collection.toArray();
        System.out.println(Arrays.toString(str));
        //输出的结果为：[二哈, 二哈]
        
    }
}

运行结果如下：

2.0 Collection 集合的遍历方式（重点）

先来提出两个疑问，为什么集合遍历不可以用普通的 for 循环？有什么方法可以对集合进行遍历呢？

回答第一个问题：集合遍历不可以用普通的 for 循环，是因为集合类的元素个数是动态变化的，而普通的 for 循环是基于固定的元素个数进行遍历的。当集合类的元素个数发生变化时，普通的 for 循环无法正确遍历所有元素，可能会出现越界等错误。

回答第二个问题：Collection 集合的遍历方式主要有三种：使用迭代器（ Iterator ）进行遍历、使用增强型 for 循环进行遍历、使用 Lambda 表达式进行遍历（可以使用 Stream 的 forEach() 方法遍历）

2.1 使用迭代器（ Iterator ）进行遍历

首先通过调用集合的 iterator() 方法获取一个迭代器对象，然后使用 while 循环和迭代器的 hasNext() 和 next() 方法进行遍历。

代码如下：

java 复制代码

import java.util.*;
public class CollectionAPI {

    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> c = new ArrayList<>();
        c.add("二哈");
        c.add("金毛");
        c.add("拉布拉多");
        c.add("中华田园犬");
        //使用迭代器（ Iterator ）进行遍历：
        //首先需要通过 iterator() 方法获取一个迭代器对象,
        Iterator iterator = c.iterator();
        //然后使用 while 循环和迭代器的 hasNext() 和 next() 方法进行遍历.
        while (iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }
    }
}

运行结果如下：

详解 hasNext() 和 next() 方法，hasNext() 判断当前指向的集合中的元素是否为空，空则返回 false ,反则返回 true 。next() 做了两个动作，第一个动作就是获得了当前的集合元素，第二个动作就是指向下一个集合中的元素。连贯起来就是先得到当前所指向的元素，再指向下一个集合中的元素。

补充：数组不可以用迭代器，是因为迭代器是集合框架中的一种数据访问方式，而数组不属于集合框架，它是 Java 语言中的一种基本数据结构，所以无法使用迭代器。

2.2 使用增强型 for 循环进行遍历

增强型 for 循环可以直接遍历集合中的元素，无需使用迭代器。但是其中的本质还是使用了迭代器，增强 for 循环就是对迭代器的一种简化写法。

作为常识了解一下：当使用增强型 for 循环遍历一个集合时，编译器会自动为我们生成一个迭代器，并使用迭代器的 hasNext() 和 next() 方法来遍历集合中的元素。所以，虽然我们在使用增强型 for 循环时不需要显式地调用迭代器的方法，但实际上是在间接地使用了迭代器。（增强 for 循环出现的目的就是简化代码）

还有需要注意的是：对于数组，我们不能直接使用迭代器进行遍历。迭代器是用于遍历集合类（如 List、Set 等）的数据结构的工具，而数组不是集合类，它是一种基本的数据结构。然而对于数组，我们可以直接使用增强 for 循环。

代码如下：

java 复制代码

import java.util.*;
public class CollectionAPI {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> c = new ArrayList<>();
        c.add("二哈");
        c.add("金毛");
        c.add("拉布拉多");
        c.add("中华田园犬");

        for (String s : c) {
            System.out.println(s);
        }
    }
}

运行结果如下：

2.3 使用 Java 8的 Stream API 进行遍历（使用 Lambda 表达式进行遍历）

Java 8 引入了 Stream API，可以使用 Stream 的 forEach() 方法遍历集合中的元素。

集合中提供的 forEach() 实例方法中的参数为匿名内部类 Consumer<> 是函数式接口，需要重写接口内部的 accept() 方法。

本质 forEach() 方法是增强 for 循环，可以看看原代码：

代码如下：

java 复制代码

public class CollectionAPI {
    public static void main(String[] args) {
        Collection<String> c = new ArrayList<>();
        c.add("二哈");
        c.add("金毛");
        c.add("拉布拉多");
        c.add("中华田园犬");

/*        c.forEach(new Consumer<String>() {
            @Override
            public void accept(String s) {
                System.out.println(s);
            }
        });*/

        //之所以可以称为 Lambda 表达式遍历，
        // 是因为可以用 Lambda 表达式来遍历
        c.forEach( s -> System.out.println(s) );

        System.out.println("----------------------");
        //还可以继续简化
        c.forEach( System.out::println);
    }
}

运行结果如下：

如果对匿名内部类或者是 Lambda 表达式运用还不是很熟悉的话，可以点击以下的链接去了解一下：

进阶JAVA篇- Lambda 表达式与 Lambda 表达式的省略规则-CSDN博客