js-20

一、Collections 工具类

1. 核心定位

java.util.Collections 是一个集合工具类，而非集合本身，它提供了一系列静态方法，用于对集合进行操作和处理。

2. 常用 API

表格

方法名	说明
public static <T> boolean addAll(Collection<T> c, T... elements)	批量添加元素到集合中
public static void shuffle(List<?> list)	打乱 List 集合中元素的顺序
public static <T> void sort(List<T> list)	根据自然排序对 List 进行排序
public static <T> void sort(List<T> list, Comparator<T> c)	根据指定比较器对 List 进行排序
public static <T> int binarySearch(List<T> list, T key)	在有序 List 中以二分查找法查找元素
public static <T> void copy(List<T> dest, List<T> src)	将源集合元素拷贝到目标集合
public static <T> int fill(List<T> list, T obj)	使用指定元素填充整个集合
public static <T> T max/min(Collection<T> coll)	根据自然排序获取集合中的最大 / 最小值
public static <T> void swap(List<?> list, int i, int j)	交换集合中指定索引位置的两个元素

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二、可变参数

1. 核心特性

• 本质：可变参数本质上就是一个数组。
• 作用：在方法形参中接收同类型的多个数据，使方法调用更灵活。
• 格式 ：数据类型... 参数名，例如 int... a。

2. 注意事项

• 一个方法的形参列表中，可变参数只能有一个。
• 可变参数必须放在形参列表的最后面。

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三、不可变集合

1. 核心定义

不可变集合是指创建后不能被修改的集合，即不能进行添加、删除或修改元素的操作。

2. 创建方式

在 List、Set、Map 接口中，都提供了静态的 of() 方法，用于创建不可变集合：

表格

方法名	说明
static <E> List<E> of(E... elements)	创建一个包含指定元素的不可变 List 集合
static <E> Set<E> of(E... elements)	创建一个包含指定元素的不可变 Set 集合
static <K, V> Map<K, V> of(K k1, V v1, ...)	创建一个包含指定键值对的不可变 Map 集合

3. 注意事项

• 创建后的集合不能添加、删除或修改任何元素。
• 当创建不可变 Set 或 Map 集合时，传入的参数（键）必须保证唯一性，否则会抛出异常。

四、创建不可变 Map 的两种方式

1. 传统方式：Map.ofEntries()

java

运行

Map<Object, Object> map = Map.ofEntries(hm.entrySet().toArray(new Map.Entry[0]));

• 原理 ：
  1. 先通过 hm.entrySet() 获取原 Map 的所有键值对（Entry 对象）。
  2. 调用 toArray(new Map.Entry[0]) 将 Set<Entry> 转换为 Entry 数组。
  3. 最后使用 Map.ofEntries() 方法，将数组中的所有 Entry 转换为一个新的不可变 Map。

2. 简化方式：Map.copyOf()（Java 10+）

java

运行

Map<String, String> map = Map.copyOf(hm);

• 原理 ：这是一个更简洁的静态方法，它直接接收一个现有的 Map hm，并返回一个包含其所有键值对的不可变副本。

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五、创建不可变 Map 的关键细节

1. 键的唯一性 ：不可变 Map 的键（Key）不能重复，必须保证唯一性，否则创建时会抛出 IllegalArgumentException 异常。
2. Map.of() 的参数限制 ：直接使用 Map.of() 方法创建不可变 Map 时，参数个数有上限，最多只能传递 20 个参数（即 10 个键值对） 。当键值对数量超过 10 个时，应使用 Map.ofEntries() 或 Map.copyOf() 方法。

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六、toArray() 方法的底层原理

toArray() 方法在将集合转换为数组时，会根据集合长度和传入数组的长度进行智能判断：

• 场景一：集合长度 > 数组长度
  • 数据在传入的数组中放不下，此时方法会根据集合的实际大小，重新创建一个新的数组来存放数据。
• 场景二：集合长度 ≤ 数组长度
  • 数据在传入的数组中放得下，此时方法不会创建新数组，而是直接使用传入的数组来存放数据，从而节省内存开销。