每日学学Java开发规范，集合处理(附阿里巴巴Java开发手册（终极版）)

前言

每次去不同的公司，码不同的代码，适应不同的规范，经常被老大教育规范问题，我都有点走火入魔的感觉，还是要去看看阿里巴巴Java开发规范，从中熟悉一下，纠正自己，码出高效，码出质量。

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阿里巴巴Java开发手册（终极版）

五、集合处理

1. 【强制】关于 hashCode 和 equals 的处理，遵循如下规则：

   1. 只要重写 equals，就必须重写 hashCode。（参考Set集合）
   2. 因为 Set 存储的是不重复的对象，依据 hashCode 和 equals 进行判断，所以 Set 存储的对象必须重写这两个方法。（set作用是去重，假设new 2个对象，年龄都是18，set去重判断他的hashCode不相等，导致去重失败！！）
   3. 如果自定义对象做为 Map 的键，那么必须重写 hashCode 和 equals。(同理)
   • 说明：String 重写了 hashCode 和 equals 方法，所以我们可以非常愉快地使用 String 对象
     
     作为 key 来使用。

2. 【强制】ArrayList 的 subList 结果不可强转成 ArrayList，否则会抛出 ClassCastException
   
   异常，即 java.util.RandomAccessSubList cannot be cast to java.util.ArrayList.

   • 说明：subList 返回的是 ArrayList 的内部类 SubList，并不是 ArrayList ，而是
     
     ArrayList 的一个视图，对于 SubList 子列表的所有操作最终会反映到原列表上。

3. 【强制】在 subList 场景中，高度注意对原集合元素个数的修改，会导致子列表的遍历、增加、
   
   删除均会产生 ConcurrentModificationException 异常。

4. 【强制】使用集合转数组的方法，必须使用集合的 toArray(T[] array)，传入的是类型完全
   
   一样的数组，大小就是 list.size()。

   • 说明：使用 toArray 带参方法，入参分配的数组空间不够大时，toArray 方法内部将重新分配内存空间，并返回新数组地址；如果数组元素大于实际所需，下标为[ list.size() ]的数组元素将被置为 null，其它数组元素保持原值，因此最好将方法入参数组大小定义与集合元素个数一致。（数组/集合扩容原理）

   正例：
   List<String> list = new ArrayList<String>(2);
   list.add("guan");
   list.add("bao");
   String[] array = new String[list.size()];
   array = list.toArray(array);
   反例：直接使用 toArray 无参方法存在问题，此方法返回值只能是 Object[]类，
   若强转其它类型数组将出现 ClassCastException 错误。
   

5. 【强制】使用工具类 Arrays.asList()把数组转换成集合时，不能使用其修改集合相关的方法，它的 add/remove/clear 方法会抛出 UnsupportedOperationException 异常。(老生常谈，具体看看源码就知道为什么了)

   • 说明：asList 的返回对象是一个 Arrays 内部类，并没有实现集合的修改方法。Arrays.asList体现的是适配器模式，只是转换接口，后台的数据仍是数组。

   String[] str = new String[] { "you", "wu" };
   List list = Arrays.asList(str);
   第一种情况：list.add("yangguanbao"); 运行时异常。
   第二种情况：str[0] = "gujin"; 那么 list.get(0)也会随之修改。
   

6. 【强制】泛型通配符<? extends T>来接收返回的数据，此写法的泛型集合不能使用 add 方法，而<? super T>不能使用 get 方法，做为接口调用赋值时易出错。(迷糊吧~，看例子)

   interface Fruit {}
   class Apple implements Fruit {}
   class Orange implements Fruit {}
   
   // 使用 <? extends Fruit>
   List<? extends Fruit> fruits = new ArrayList<Apple>(); // 合法
   // fruits.add(new Apple()); // 编译错误，不允许添加
   Fruit fruit = fruits.get(0); // 可以读取，得到的是Fruit类型
   
   // 使用 <? super Apple>
   List<? super Apple> apples = new ArrayList<Fruit>(); // 合法
   apples.add(new Apple()); // 允许添加
   // Apple apple = apples.get(0); // 编译错误，需要强制转换
   Object obj = apples.get(0); // 只能当作Object处理
   

   • 说明：扩展说一下 PECS(Producer Extends Consumer Super)原则：
   • 第一、频繁往外读取内容的，适合用<? extends T>。(PE 生产者，允许你读取任何T或其子类型的元素，但不允许向集合中添加元素。这保证了类型安全，因为你只关心你能从中得到什么类型的数据。)
   • 第二、经常往里插入的，适合用<? super T>。（因为<? super T>允许你向集合中添加任何T或其父类型的元素，但获取元素时只能当作Object处理。这样可以确保你可以安全地将T及其子类的对象放入集合中。）

7. 【强制】不要在 foreach 循环里进行元素的 remove/add 操作。remove 元素请使用 Iterator方式，如果并发操作，需要对 Iterator 对象加锁。(并发编程，去熟悉熟悉)

   正例：
   Iterator<String> iterator = list.iterator();
   while (iterator.hasNext()) {
   	String item = iterator.next();
   	if (删除元素的条件) {
   		iterator.remove();
   	}
   }
   反例：
   List<String> list = new ArrayList<String>();
   list.add("1");
   list.add("2");
   for (String item : list) {
   	if ("1".equals(item)) {
   		list.remove(item);
   	}
   }
   

8. 【强制】 在 JDK7 版本及以上，Comparator 要满足如下三个条件，不然 Arrays.sort，Collections.sort 会报IllegalArgumentException 异常。

   • 说明：三个条件如下
   • x，y 的比较结果和 y，x 的比较结果相反
   • x>y，y>z，则 x>z。
   • x=y，则 x，z 比较结果和 y，z 比较结果相同。

   反例：下例中没有处理相等的情况，实际使用中可能会出现异常：
   new Comparator<Student>() {
   	@Override
   	public int compare(Student o1, Student o2) {
   		return o1.getId() > o2.getId() ? 1 : -1;
   	}
   };
   

9. 【推荐】集合初始化时，指定集合初始值大小。(可以看看hashmap源码，面试加分噢~)

   • 说明：HashMap 使用 HashMap(int initialCapacity) 初始化，
   • 正例：initialCapacity = (需要存储的元素个数 / 负载因子) + 1。注意负载因子（即 loaderfactor）默认为 0.75，如果暂时无法确定初始值大小，请设置为 16（即默认值）。
   • 反例：HashMap 需要放置 1024 个元素，由于没有设置容量初始大小，随着元素不断增加，容量 7 次被迫扩大，resize 需要重建 hash 表，严重影响性能。

10. 【推荐】使用 entrySet 遍历 Map 类集合 KV，而不是 keySet 方式进行遍历。

    • 说明：keySet 其实是遍历了 2 次，一次是转为 Iterator 对象，另一次是从 hashMap 中取出key 所对应的 value。而 entrySet 只是遍历了一次就把 key 和 value 都放到了 entry 中，效率更高。如果是 JDK8，使用 Map.foreach 方法。
    • 正例：values()返回的是 V 值集合，是一个 list 集合对象；keySet()返回的是 K 值集合，是
      
      一个 Set 集合对象；entrySet()返回的是 K-V 值组合集合。

11. 【推荐】高度注意 Map 类集合 K/V 能不能存储 null 值的情况，如下表格：
    
    

    • 反例： 由于 HashMap 的干扰，很多人认为ConcurrentHashMap 是可以置入 null 值，而事实上，存储 null 值时会抛出 NPE 异常。

12. 【参考】合理利用好集合的有序性(sort)和稳定性(order)，避免集合的无序性(unsort)和不稳定性(unorder)带来的负面影响。

    • 说明：有序性是指遍历的结果是按某种比较规则依次排列的。稳定性指集合每次遍历的元素次序是一定的。如：ArrayList 是order/unsort；HashMap 是 unorder/unsort；TreeSet 是order/sort。

13. 【参考】利用 Set 元素唯一的特性，可以快速对一个集合进行去重操作，避免使用 List 的contains 方法进行遍历、对比、去重操作。

总结

利用不同集合的特性，能快速处理不同的业务，例如Set去重，HashMap，key唯一的特性，已经根据Key获取value达到性能优化。ArrayList和LinkedList的特点去使用。因为有特性，自然就会有缺陷，比如第9点，初始化值，在集合新增数据过程中，会涉及到扩容，每种集合扩容方式都不一样，在新手期间，为了快速编程，很少会去指定集合的初始值，这也导致被老大教育规范。所以，集合处理方面，是很有必要，不只是面试常问，在编码过程中也很重要。