Collection trong Java

Java cung cấp các class đặt biệt như Dictionary, Vector, Stack và Properties để lưu trữ và thao tác với một nhóm các đối tượng. Mặc dù những class này khá hữu dụng, nhưng lại thiếu sự tập trung, thống nhất. Do đó, cách sử dụng Vector trong Java khác với cách sử dụng Properties.

Collection framework được thiết kế với mục đích như sau:

• Framework phải là hiệu năng cao. Sự triển khai cho các tập hợp cơ bản (các mảng động, linked list, tree và hashtable) được sử dụng với hiệu quả cao.
• Framework phải cho phép các kiểu tập hợp khác nhau để làm việc theo một cách tương tự như nhau với độ phân hóa ở mức cao.
• Kế thừa và/hoặc tìm hiểu với các tập hợp phải là dễ dàng.

Đến cuối cùng, toàn bộ collection framework này được thiết kế xung quanh một tập hợp các interface tiêu chuẩn. Vài class triển khai như LinkedList, HashSet và TreeSet của những interface này được cung cấp cho bạn có thể triển khai tập hợp nếu bạn chọn.

Một collections framework là một cấu trúc thống nhất để biểu diễn và thao tác các collection. Tất cả collections framework đều chứa:

• Interface: Đây là các kiểu dữ liệu abstract mà biểu diễn collection. Interface cho phép collection được thao tác một cách độc lập theo phép biểu diễn của chúng. Trong ngôn ngữ hướng đối tượng, các interface nói chung cấu tạo nên một hierarchy.
• Sự triển khai, ví dụ như các Class Đây là sự triển khai cụ thể của collection interface. Về bản chất, chúng là những cấu trúc dữ liệu có thể tái sử dụng.
• Thuật toán: Đây là các phương thức thực hiện các trình tính toán hữu ích, như tìm kiếm và xếp thứ tự phân loại, trên các đối tượng mà triển khai collection interface. Các thuật toán được xem như là đa hình: đó là, cùng một phương thức có thể được sử dụng trên nhiều sự triển khai khác nhau của collection interface thích hợp.

Ngoài ra, framework định nghĩa một số map interfaces và class. Map lưu giữ các cặp key/value. Mặc dù các map không là collections về khái niệm, nhưng chúng hoàn toàn tương thích với collection.

Collection Interface trong Java

Một Collection framework định nghĩa trước vài loại interface. Phần này cung cấp cho bạn tổng quan về mỗi interface:

Các lớp Collection trong Java

Java cung cấp một tập hợp các lớp collection tiêu chuẩn có thể triển khai các Collection interface.

Bảng dưới đây tổng hợp các lớp collection chuẩn trong Java:

Các lớp AbstractCollection, AbstractSet, AbstractList, AbstractSequentialList và AbstractMap trong Java cung cấp sự triển khai xương sống của các Collection Interface lõi, để tối thiểu hóa nỗ lực cần để thi hành chúng.

Các legacy class sau được định nghĩa bởi java.util, đã được bàn luận trong chương trước:

Các thuật toán Collection trong Java

Collection Framework định nghĩa một số thuật toán có thể được áp dụng cho các Collection và Map. Những thuật toán này được định nghĩa như là các phương thức tĩnh (static) bên trong lớp Collection.

Một số phương thức có thể ném một ClassCastException, mà xảy ra khi cố gắng so sánh các kiểu không tương thích, hoặc một UnsupportedOperationException, mà xảy ra khi cố gắng sửa đổi một Unmodifiable Collectioon.

Các Collection định nghĩa 3 biến static là: EMPTY_SET, EMPTY_LIST, và EMPTY_MAP. Tất cả là không thể thay đổi.

Cách sử dụng một Iterator trong Java

Thường thì, bạn sẽ muốn tuần hoàn qua các phần tử trong một tập hợp. Ví dụ, có thể bạn muốn hiển thị mỗi phần tử.

Cách đơn giản nhất để thực hiện điều này là thuê một Iterator, là một đối tượng mà triển khai hoặc Iterator hoặc Listlerator interface.

Iterator cho bạn khả năng để tuần hoàn qua một tập hợp, kiếm được và gỡ bỏ các phần tử. ListIterator kế thừa Iterator để cho phép "vọc" song hướng một danh sách và sửa đổi các phần tử.

Cách sử dụng một Comparator trong Java

Cả TreeSet và TreeMap đều lưu giữ các phần tử trong thứ tự đã được xếp thứ tự. Tuy nhiên, nó là comparator mà định nghĩa chính xác ý nghĩa của sorted order.

Interface này giúp chúng ta xếp thứ tự một tập hợp với bất kỳ số lượng mảng nào đã cho. Ngoài ra, interface này cũng có thể được sử dụng để xếp thứ tự bất kỳ instance nào của bất kỳ lớp nào (ngay cả các lớp chúng ta không thể chỉnh sửa).

Tổng kết

Collection Framework trong Java cung cấp cho lập trình viên truy cập tới các cấu trúc dữ liệu đã đóng gói trước (Prepackage) cũng như các thuật toán để thao tác chúng.

Một Collection là một đối tượng mà có thể giữ các tham chiếu tới các đối tượng khác. Collection Interface khai báo các hoạt động mà có thể được thực hiện trên mỗi kiểu Collection.

Các Class và Interface của Collection Framework là trong gói java.util.