【16-Ⅰ】Head First Java 学习笔记

news2024/10/6 22:20:48

HeadFirst Java

本人有C语言基础，通过阅读Java廖雪峰网站，简单速成了java，但对其中一些入门概念有所疏漏，阅读本书以弥补。

第一章 Java入门
第二章面向对象
第三章变量
第四章方法操作实例变量
第五章程序实战
第六章 Java函数库
第七章继承与多态
第八章深入多态
第九章构造器与垃圾收集器
第十章数字与静态
第十一章异常处理
第十二章 GUI（内部类）
第十三章 Swing
第十四章保存对象
第十五章网络与线程
第十六章数据结构

前言

结束了上一章，网络与多线程，真是一个超长的巨头，内容也很重要！主要学习了客户端、服务端的Socket连接，以及多线程并发的相关问题。这一章我们学习Java常用的集合框架(Collections Framework),支持大多数的数据结构！此外，也将学习泛型，这也是一个重要的概念。

这里我们需要对歌单文件进行一个排序，前文学习过ArrayList，但这个集合并没有sort方法，怎么办呢？

常用的集合

排序

Collections.sort()

P535~P538,先是使用该方法对ArrayList排序，后要对ArrayList排序会编译报错，为什么呢？下文详解

泛型

目的：写出有类型安全性的集合

基本用到泛型的程序都与集合有关，让编译器帮助你避免把Dog加到一群Cat中，将错误在编译器找到，而不是执行期
在泛型之前，我们把集合写成处理Object类，任何东西都可以放进去，但取出来时我们只能得到Object类的引用，这在好几章前讲过

如何使用泛型：
1.创建泛型化类的实例
2.声明与分配泛型类型的变量
3.声明与调用存取泛型类型的方法

new ArrayList<Song>();//  1.创建实例
List<Song> songList = new ArrayList<Song>();
ArrayList<Animal> list = new ArrayList<Hippo>();//这是错误的分配
// 声明：List<Song> songList 声明了遥控 泛型类的实例 的引用变量
// 分配： = ，将ArrayList<Song> 泛型类的实例 赋给 声明的引用变量
void foo(List<Song> list);//3.声明
x.foo(songList);//4.调用

使用泛型时，我们<>中填的永远是具体的类，而不是一个符号。读完下文，再理解这句话，意思就是：告诉泛型类，其形式参数的值是传入的具体类。如List ,List接口的形参T的值为Song。

补充4. 实现泛型类接口的类

在后续中，实现Comparable会强调。
其实与声明也一样，List不就是用到了List接口，无论你怎么用(创建实例、声明变量、实现接口等等)，你使用到了泛型(List)，编译器会去看这个接口，并且知道接口定义的T的值为Song

使用泛型的类

从ArrayList源码学起，关键两部分
1）类的声明
2）方法的声明

关键在于理解E是什么？(看了英文版更具体些)
E 表示数组将保存元素的类型的一个替代符号(Element，实际上你改成也可以)，它会在你声明和创建泛型类的实例时被替代为一个具体的类。
E 即形式参数，在方法中，传入参数的类型(形式参数) 可以用E。也就是不管E最后被替换成啥，咱们都可以在这个方法传进去

在这里插入图片描述

运用泛型的方法

由上，泛型的类即类的声明用到了形式参数；那么泛型的方法即方法的声明用到了形式参数
关于方法的形式参数的用法如下
1.使用定义在类的形式参数

public class ArrayList<E> {
	public void add(E o)//类声明了E这个形式参数，所以方法可以直接用
}

2.使用未定义在类的形式参数

public <T extends Animal> void test(ArrayList<T> list)//在 返回类型(void)之前 声明 形式参数（这里T is-A Animal)

思考：
下面这行代码，与上面有何区别？

public void test(ArrayList<Animal> list)

回到sort()

为什么不能直接Collections.sort(songList)?
观看源码，可知因为Song 不是Comparable的子类，所以不能传入对象
在这里插入图片描述
注意，对于泛型，extends 代表 IS ”是一个“。也就是T 要么是继承了Comparable类，要么是实现了Comparable接口。实际上这里Comparable是个接口。所以这里意思是后者。

对于类的extends，即IS-A 包含继承关系，X IS-A Y，表示X比Y可做的更多
对于类的implement，即CAN-DO，包含扮演的作用，X CAN-DO Y，表示X可以做Y做的事情，这是接口
在泛型的类，其extends，IS,包含了继承与扮演两种含义。

为什么泛型要用extends关键词，不加入IS关键词？

会破坏旧版的程序，或许有人用了名称为is的变量

重新实现Song类

问题就出在Song必须实现Comparable接口，才能将ArrayList传给Collections.sort方法
在这里插入图片描述

返回负数，传入对象大；正数，传入对象小。

class Song implements Comparable<Song> {//普通的类Song 实现 泛型的类Comparable接口
	String title;
	public int compareTo(Song s) {
		return title.compareTo(s.getTitle());//String类有compareTo方法
	}
}

原文：按规定，这里泛型类的<> 中内容必须是Song，或者其他可以与Song比较的类

误区：public class Song implements Comparable ，把E当作类！E只是定义泛型类时声明了一个形式参数，实际运用泛型时，我们要指定具体的类。
注意，这里是普通类实现一个接口，没有定义形式参数E，E是在接口定义那定义的
类比创建实例时ArrayList，创建泛型类实例时，指明集合元素的类型；编译器对该实例，E都会替换为Song，add等方法传入实际参数即对象只能是Song类
这里实现接口，同理指明与Song类(这里的实现类)可比较的元素的类型是Song；编译器对该实现类，E都会替换为Song，覆写方法时传入实际参数即对象必须是Song类

在这里插入图片描述

自定义Comparator(比较器)

那如果要根据歌星名排序呢？

在song类中加 flag变量，再在compareTo中加上if判断即可——这样不好，内管外，不合理

查询API，可知sort的重载版本——传入Comparator参数
在这里插入图片描述

根据调用sort的版本
1.元素的类实现Comparable接口，使用compareTo方法
2.自定义比较器类实现Comparator接口，使用compare方法

使用比较器的点歌系统

class box {
	ArrayList<Song> songList = new ArrayList<>();
	class titleCompare implements Comparator<Song>  {//用 内部类 实现 接口类，并指定接口形参为Song
		public int compare(Song one,Song two) 
			return one.getTitle().compareTo(two.getTitle());
			
	class ArtCompare implements Comparator<Song>  {// 为什么用内部类？实现同一个接口多次 + 面向对象的意义
		public int compare(Song one,Song two) //
			return one.getArt().compareTo(two.getArt());
	public void test() {
		Collections.sort(songList,new titleCompare());//调用sort的第二版
	}
}