Struktury danych Collections Framework

Typy danych i wyjątki w Javie

Jim White

Java Instructor

Czym jest framework

Framework to zestaw wielokrotnie używanych typów zapewniających ogólną funkcjonalność
- Przykłady typów: klasy i interfejsy
- Podnosi jakość aplikacji
- Eliminuje konieczność tworzenia wszystkiego od podstaw
Frameworki są dostarczane jako pakiet lub pakiety w Javie
Frameworki zawierają wytyczne i zasady użytkowania

Frameworki dostarczają gotowy kod zapewniający ogólną funkcjonalność

¹ Photo by Ashkan Forouzani on Unsplash

Typy w Javie

Dwie kategorie typów w Javie:

Typy prymitywne
- byte, short, int, long, float, double, char, boolean
Typy referencyjne
- Klasy
- Interfejsy
- Wyliczenia (Enum)
- Tablice
- ...

Collections Framework

Collections Framework: wbudowany zestaw generycznych typów struktur danych w Javie
- Pakiet typów do przechowywania i manipulowania grupą obiektów
Zdefiniowany w pakiecie java.util
- Do korzystania z typów frameworka wymagany jest import

A co z tablicami?

Tablice Java mogą przechowywać grupę obiektów lub typów prymitywnych
- Collections Framework oferuje alternatywny zestaw struktur danych
Oba rozwiązania mają zalety i wady

Tablice	Kolekcje
Niezmenny rozmiar	Dynamiczny rozmiar (rośnie i maleje)
Przechowują prymitywy lub obiekty	Przechowują tylko obiekty
Jednorodne – elementy tego samego typu	Heterogeniczne – obiekty mogą być różnych typów
Specjalna notacja dostępu `[]`	Dostęp przez metody
Specjalna składnia inicjalizacji `{}`	Użycie new (bez specjalnej składni inicjalizacji)

Typy Collections Framework

Collections Framework dzieli się na dwa podstawowe typy: Collection i Map
- Reprezentowane przez dwa interfejsy: java.util.Collection i java.util.Map
- Oba posiadają wiele klas implementujących
import java.util.*; umożliwia używanie typów Collections Framework

Collections Framework ma dwa podstawowe typy: Collection i Map

Collection

Collection definiuje różne rodzaje grupowania obiektów
- Określane przez dodatkowe interfejsy
Uporządkowana grupa obiektów: List
Nieuporządkowana grupa obiektów: Set
Grupa obiektów FIFO: Queue
- Działa jak kolejka w banku lub kasie biletowej
Metody .add(Object) i .remove(Object) do modyfikacji dowolnej kolekcji

Collection zawiera List, Set i Map

Map

Struktury Map działają jak książka telefoniczna lub słownik
- Obiekty „klucz" -> obiekty „wartość"
- W książce telefonicznej: imię i nazwisko -> numer telefonu
- W słowniku: słowo -> definicja
Klucza używa się do modyfikacji mapy
- .put(Object key, Object value) – dodawanie do mapy
- .remove(Object key) – usuwanie z mapy
Wiele typów map – np. HashMap

Struktura danych Map działa jak książka telefoniczna lub słownik

Typy generyczne

Kolekcje i mapy są „parametryzowane"
- Typy generyczne Java służą do określania obiektów w Collection lub Map
- Składnia generyczna: <Class> z typem parametrycznym
  - < > to tzw. operator diamentowy

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();  // Konstruktor z typami generycznymi

Typy generyczne a bezpieczeństwo typów

Typy generyczne zapewniają większe bezpieczeństwo typów
- Ograniczają obiekty dozwolone w Collection i Map

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("hello");  // Dodanie String jest poprawne
list.add(new Integer(5));  // Próba dodania Integer powoduje błąd kompilatora

Bez użycia typów generycznych

ArrayList list2 = new ArrayList();  // Legal but non-specific

list2.add("hello");                 // Now any type of object can be added
list2.add(new Integer(5));

Deklaracja i przypisanie zmiennej

Deklaracja i przypisanie zmiennej mogą być wykonane oddzielnie

ArrayList<String> list = new ArrayList<String>(); //Deklaracja i przypisanie w jednej linii

ArrayList<String> list2;    // Deklaracja zmiennej...
list2 = new ArrayList<String>();  //... i przypisanie mogą być 2 instrukcjami

Czas na ćwiczenia!

Typy danych i wyjątki w Javie