спецификации, руководства, описания, API

Краткий обзор Платформы наборов

Введение

Платформа Java включает платформу наборов. Набор является объектом, который представляет группу объектов (таких как классический Вектор class). Платформа наборов является объединенной архитектурой для представления и управления наборами, позволяя наборам управляться независимо от деталей реализации.

Основные преимущества платформы наборов состоят в том что это:

Уменьшает работу по программированию, обеспечивая структуры данных и алгоритмы, таким образом, Вы не должны записать им непосредственно.
Производительность увеличений, обеспечивая высокоэффективные реализации структур данных и алгоритмов. Поскольку различные реализации каждого интерфейса являются взаимозаменяемыми, программы могут быть настроены, переключая реализации.
Обеспечивает функциональную совместимость между несвязанными API, устанавливая общий язык, чтобы передать наборы назад и вперед.
Уменьшает усилие, требуемое изучить API, требуя, чтобы Вы изучили многократные оперативные API набора.
Уменьшает усилие, требуемое до API разработки и реализации, не требуя, чтобы Вы произвели оперативные API наборов.
Способствует повторному использованию программного обеспечения, обеспечивая стандартный интерфейс для наборов и алгоритмов, с которыми можно управлять ими.

Платформа наборов состоит из:

Интерфейсы набора. Представьте различные типы наборов, такие как наборы, списки, и карты. Эти интерфейсы формируют основание платформы.
Реализации общего назначения. Основные реализации интерфейсов набора.
Реализации наследства. Классы набора от более ранних выпусков, Vector и Hashtable, были retrofitted, чтобы реализовать интерфейсы набора.
Реализации специального назначения. Реализации разрабатываются для использования в специальных ситуациях. Эти реализации выводят на экран нестандартные показатели производительности, ограничения использования, или поведение.
Параллельные реализации. Реализации разрабатываются для очень параллельного использования.
Реализации обертки. Добавьте функциональность, такую как синхронизация, к другим реализациям.
Реализации удобства. Высокоэффективные "миниреализации" интерфейсов набора.
Абстрактные реализации. Частичные реализации набора взаимодействуют через интерфейс, чтобы облегчить пользовательские реализации.
Алгоритмы. Статические методы, которые выполняют полезные функции на наборах, таких как сортировка списка.
Инфраструктура. Интерфейсы, которые оказывают существенную поддержку для интерфейсов набора.
Утилиты массива. Служебные функции для массивов типов примитивов и ссылочных объектов. Не, строго говоря, часть платформы наборов, эта опция была добавлена на платформу Java одновременно как платформа наборов и полагается на часть той же самой инфраструктуры.

Интерфейсы набора

Интерфейсы набора делятся на две группы. У самого основного интерфейса, java.util.Collection, есть следующие потомки:

Другие интерфейсы набора основаны на java.util.Map и не являются истинными наборами. Однако, эти интерфейсы содержат операции представления набора, которые позволяют им управляться как наборы. у Map есть следующее потомство:

Многие из методов модификации в интерфейсах набора маркируются дополнительными. Реализациям разрешают не выполнить один или больше этих операций, бросая исключение на этапе выполнения (UnsupportedOperationException), если они предпринимаются. Документация для каждой реализации должна определить, какие дополнительные операции поддерживаются. Несколько терминов вводятся, чтобы помочь в этой спецификации:

Наборы, которые не поддерживают операции модификации (такие как add, remove и clear) упоминаются как неподдающийся изменению. Наборы, которые являются весьма поддающимися изменению, являются поддающимися изменению.
Наборы, которые дополнительно гарантируют, что никакое изменение в объекте Collection не будет видимо, упоминаются как неизменный. Наборы, которые не являются неизменными, изменчивы.
Списки, которые гарантируют, что их размер остается постоянным даже при том, что элементы могут измениться, упоминаются как фиксированный размер. Списки, которые не являются фиксированным размером, упоминаются как переменный размер.
Списки, которые поддерживают быстро (обычно постоянное время) индексированный доступ элемента, известны как списки произвольного доступа. Списки, которые не поддерживают быстро индексированный доступ элемента, известны как с последовательным доступом списки. Интерфейс маркера RandomAccess позволяет спискам рекламировать факт, что они поддерживают произвольный доступ. Это позволяет универсальным алгоритмам изменить свое поведение, чтобы обеспечить хорошую производительность когда применено к или произвольный доступ или с последовательным доступом списки.

Некоторые реализации ограничивают, какие элементы (или в случае Maps, ключей и значений) могут быть сохранены. Возможные ограничения включают элементы требования в:

Имейте определенный тип.
Не будьте нулем.
Повинуйтесь некоторому произвольному предикату.

Попытка добавить элемент, который нарушает результаты ограничений реализации в исключении на этапе выполнения, обычно ClassCastException, IllegalArgumentException, или NullPointerException. Попытка удалить или протестировать на присутствие элемента, который нарушает ограничения реализации, может привести к исключению. Некоторые ограниченные наборы разрешают это использование.

Реализации набора

У классов, которые реализуют интерфейсы набора обычно, есть имена в форме <Стиля реализации> <Интерфейс>. Реализации общего назначения получаются в итоге в следующей таблице:

Интерфейс	Хэш-таблица	Массив изменяемого размера	Сбалансированное дерево	Связанный список	Хэш-таблица + Связанный список
`Set`	`HashSet`		`TreeSet`		`LinkedHashSet`
`List`		`ArrayList`		`LinkedList`
`Deque`		`ArrayDeque`		`LinkedList`
`Map`	`HashMap`		`TreeMap`		`LinkedHashMap`

Реализации общего назначения поддерживают все дополнительные операции в интерфейсах набора и не имеют никаких ограничений на элементы, которые они могут содержать. Они несинхронизируются, но Collections, class содержит статические фабрики, названные обертками синхронизации, которые могут использоваться, чтобы добавить синхронизацию ко многим несинхронизируемым наборам. У всех новых реализаций есть сбой быстро iterators, которые обнаруживают недопустимую параллельную модификацию, и перестали работать быстро и чисто (вместо того, чтобы вести себя беспорядочно).

AbstractCollection, AbstractSet, AbstractList, AbstractSequentialList и классы AbstractMap обеспечивают основные реализации базовых интерфейсов набора, чтобы минимизировать усилие, требуемое реализовывать их. Документация API для этих классов описывает точно, как каждый метод реализуется так, разработчик знает, какие методы должны быть переопределены, даны производительность основных операций определенной реализации.

Параллельные Наборы

Приложения, которые используют наборы больше чем от одного потока, должны быть тщательно запрограммированы. Вообще, это известно как параллельное программирование. Платформа Java включает обширную поддержку параллельного программирования. См. Утилиты Параллелизма Java для деталей.

Наборы так часто используются, что различные параллельные дружественные интерфейсы и реализации наборов включаются в API. Эти типы идут вне оберток синхронизации, обсужденных ранее, чтобы обеспечить функции, которые часто необходимы в параллельном программировании.

Эти параллельно-осведомленные интерфейсы доступны:

Следующие параллельно-осведомленные классы реализации доступны. См. документацию API для корректного использования этих реализаций.

Цели проекта

Основная цель проекта состояла в том, чтобы произвести API, который был маленьким в размере и, что еще более важно, в "концептуальном весе." Было критическим, что новая функциональность не кажется слишком отличающейся от текущих программистов Java; это должно было увеличить текущие средства, а не заменить их. Одновременно, новый API должен был быть достаточно мощным, чтобы обеспечить все преимущества, описанные ранее.

Чтобы сохранить число базовых интерфейсов маленьким, интерфейсы не пытаются получить такие тонкие различия как переменчивость, модифицируемость, и resizability. Вместо этого определенные вызовы в базовых интерфейсах являются дополнительными, позволяя реализациям бросить UnsupportedOperationException, чтобы указать, что они не поддерживают указанную дополнительную работу. Разработчики набора должны ясно задокументировать, какие дополнительные операции поддерживаются реализацией.

Чтобы сохранить число методов в каждом базовом интерфейсе маленьким, интерфейс содержит метод только если также:

Это - действительно фундаментальная работа: основные операции, с точки зрения которых другие могли быть разумно определены,
Есть неотразимая причина производительности, почему важная реализация хотела бы переопределить ее.

Было критическим, что все разумные представления наборов взаимодействуют хорошо. Это включало массивы, которые не могут быть заставлены реализовать интерфейс Collection непосредственно, не изменяя язык. Таким образом платформа включает методы, чтобы позволить наборам быть перемещенными в массивы, массивы, чтобы быть просмотренными как наборы, и отображается, чтобы быть просмотренной как наборы.

Свяжитесь с Нами