JDK1.7源码分析01-Collection

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Java的集合类主要由两个接口派生而出：Collection和Map。Collection是一个接口，它主要的两个分支为List和Set，Map的介绍会在后面的系列中进行详细的分析。如下图所示为Collection接口、子接口及其实现类的继承树。

源码分析如下：

package java.util;

/**
 * Collection继承了迭代器的接口，即整个集合类都采用了迭代器模式
 */
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
    // Query Operations

    /**
     * 返回集合的大小。
     * 如果集合的大小超过Integer.MAX_VALUE，则返回Integer.MAX_VALUE
     */
    int size();

    /**
     * 判断集合是否为空
     */
    boolean isEmpty();

    /**
     * 判断集合中是否有元素o。
     * 这里要特别注意下元素o是否与集合里的元素类型兼容，以及o是否为null
     */
    boolean contains(Object o);

    /**
     * 返回集合中元素的迭代器，但不能保证返回顺序（除非集合指定了顺序）
     */
    Iterator<E> iterator();

    /**
     * 返回一个数组（包含集合中所有的元素）。
     * 如何集合中的元素是有序的，则返回的数组中的元素也是有序的。
     * 这个方法可用于集合与数组之间的转换
     */
    Object[] toArray();

    /**
     * 以数组形式返回指定数组类型的集合元素
     */
    <T> T[] toArray(T[] a);

    // Modification Operations

    /**
     * 用于向集合里添加元素
     * 如果集合对象被添加操作改变了则返回true
     */
    boolean add(E e);

    /**
     * 删除元素
     */
    boolean remove(Object o);

    // Bulk Operations

    /**
     * 用来判断是否含有指定集合c中的所有元素
     */
    boolean containsAll(Collection<?> c);

    /**
     * 将指定集合c中的所有元素添加至调用者的集合中
     */
    boolean addAll(Collection<? extends E> c);

    /**
     * 删除集合中所包含的c里面的元素
     */
    boolean removeAll(Collection<?> c);

    /**
     * 保留与集合c中相同的元素(即移除与指定集合不同的元素)
     * 相当于把调用该方法的集合变成该集合和集合c的交集
     */
    boolean retainAll(Collection<?> c);

    /**
     * 清除集合里的所有元素，集合长度变为0
     */
    void clear();


    // Comparison and hashing

    /**
     * 判断与指定元素是否相等
     */
    boolean equals(Object o);

    /**
     * 返回集合的哈希码值
     */
    int hashCode();
}

Collection继承了Iterable，如图所示：

Iterable源码分析如下：

/**
 * 迭代器接口
 */
public interface Iterable<T> {

    /**
     * 返回元素类型为T的迭代器
     */
    Iterator<T> iterator();
}

其中Iterator的源码如下：

/**
 * 迭代器接口类
 */
public interface Iterator<E> {

    /**
     * 如果被迭代的集合元素还没有被遍历，则返回true
     */
    boolean hasNext();

    /**
     * 返回集合里的下一个元素
     */
    E next();

    /**
     * 删除集合里上一次next方法返回的元素
     */
    void remove();
}

Iterator仅用于遍历集合，Iterator本身并不提供装对象的能力。如果需要创建Iterator对象，则必须有一个被迭代的集合。Iterator必须依附于Collection对象，如有一个Iterator对象，则必然有一个与之关联的Collection对象。特别要注意的是，当使用Iterator对集合元素进行迭代时，Iterator并不是把集合元素本身传给了迭代变量，而是把集合元素的值传给了迭代变量，所以修改迭代变量的值对集合元素本身没有任何影响。