Java提供了容纳对象(或者对象的句柄)的多种方式,接下来我们具体看看都有哪些方式。
有两方面的问题将数组与其他集合类型区分开来:效率和类型。对于Java来说,为保存和访问一系列对象(实际是对象的句柄)数组,最有效的方法莫过于数组。数组实际代表一个简单的线性序列,它使得元素的访问速度非常快,但我们却要为这种速度付出代价:创建一个数组对象时,它的大小是固定的,而且不可在那个数组对象的“存在时间”内发生改变。可创建特定大小的一个数组,然后假如用光了存储空间,就再创建一个新数组,将所有句柄从旧数组移到新数组。这属于“矢量”(Vector)类的行为。然而,由于为这种大小的灵活性要付出较大的代价,所以我们认为矢量的效率并没有数组高。
在Java中,无论使用的是数组还是集合,都会进行范围检查——若超过边界,就会获得一个RuntimeException(运行期违例)错误。几种常见的集合类:Vector(矢量)、Stack(堆栈)以及Hashtable(散列表)。这些类都涉及对对象的处理——好象它们没有特定的类型。换言之,它们将其当作Object类型处理(Object类型是Java中所有类的“根”类)。从某个角度看,这种处理方法是非常合理的:我们仅需构建一个集合,然后任何Java对象都可以进入那个集合(除基本数据类型外——可用Java的基本类型封装类将其作为常数置入集合,或者将其封装到自己的类内,作为可以变化的值使用)。这再一次反映了数组优于常规集合:创建一个数组时,可令其容纳一种特定的类型。
对象数组容纳的是句柄,而基本数据类型数组容纳的是具体的数值。
1、集合
为容纳一组对象,最适宜的选择应当是数组。而且假如容纳的是一系列基本数据类型,更是必须采用数组。当我们编写程序时,通常并不能确切地知道最终需要多少个对象。有些时候甚至想用更复杂的方式来保存对象。为解决这个问题,Java提供了四种类型的“集合类”:Vector(矢量)、BitSet(位集)、Stack(堆栈)以及Hashtable(散列表)。与拥有集合功能的其他语言相比,尽管这儿的数量显得相当少,但仍然能用它们解决数量惊人的实际问题。
这些集合类具有形形色色的特征。例如,Stack实现了一个LIFO(先入先出)序列,而Hashtable是一种“关联数组”,允许我们将任何对象关联起来。除此以外,所有Java集合类都能自动改变自身的大小。所以,我们在编程时可使用数量众多的对象,同时不必担心会将集合弄得有多大。
1.1 缺点:类型未知
使用Java集合的“缺点”是在将对象置入一个集合时丢失了类型信息。之所以会发生这种情况,是由于当初编写集合时,那个集合的程序员根本不知道用户到底想把什么类型置入集合。若指示某个集合只允许特定的类型,会妨碍它成为一个“常规用途”的工具,为用户带来麻烦。为解决这个问题,集合实际容纳的是类型为Object的一些对象的句柄。这种类型当然代表Java中的所有对象,因为它是所有类的根。当然,也要注意这并不包括基本数据类型,因为它们并不是从“任何东西”继承来的。这是一个很好的方案,只是不适用下述场合:
(1) 将一个对象句柄置入集合时,由于类型信息会被抛弃,所以任何类型的对象都可进入我们的集合——即便特别指示它只能容纳特定类型的对象。举个例子来说,虽然指示它只能容纳猫,但事实上任何人都可以把一条狗扔进来。
(2) 由于类型信息不复存在,所以集合能肯定的唯一事情就是自己容纳的是指向一个对象的句柄。正式使用它之前,必须对其进行造型,使其具有正确的类型。
2、Stack
Stack有时也可以称为“后入先出”(LIFO)集合。换言之,我们在堆栈里最后“压入”的东西将是以后第一个“弹出”的。和其他所有Java集合一样,我们压入和弹出的都是“对象”,所以必须对自己弹出的东西进行“造型”。
一种很少见的做法是拒绝使用Vector作为一个Stack的基本构成元素,而是从Vector里“继承”一个Stack。这样一来,它就拥有了一个Vector的所有特征及行为,另外加上一些额外的Stack行为。很难判断出设计者到底是明确想这样做,还是属于一种固有的设计。
下面是一个简单的堆栈示例,它能读入数组的每一行,同时将其作为字串压入堆栈。
import java.util.*;public class Stacks { static String[] months = { "January", "February", "March", "April", "May", "June", "July", "August", "September", "October", "November", "December" }; public static void main(String[] args) { Stack stk = new Stack(); for(int i = 0; i < months.length; i++) stk.push(months[i] + " "); System.out.println("stk = " + stk); // Treating a stack as a Vector: stk.addElement("The last line"); System.out.println( "element 5 = " + stk.elementAt(5)); System.out.println("popping elements:"); while(!stk.empty()) System.out.println(stk.pop()); }}
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