Java集合框架：List泛型与迭代操作详解

"本文将介绍Java中的集合框架，特别是List接口及其泛型的使用，包括不同类型的List实现，如ArrayList、LinkedList和Vector，以及如何遍历集合元素，使用增强for循环和迭代器。此外，还将讨论Java泛型的概念，包括类、接口的泛型声明和通配符的使用。" 在Java编程中，集合框架是组织和操作对象数组的关键工具。其中，List接口是Collection接口的一个子接口，它代表了有序的元素列表，支持索引访问。List接口有三个主要的实现类：ArrayList、LinkedList和Vector。 1. ArrayList是基于动态数组实现的，提供了快速的随机访问，但插入和删除元素时效率相对较低，因为可能需要移动大量元素。 2. LinkedList使用双向链表结构，插入和删除速度快，但随机访问效率较低，因为需要从头或尾部开始遍历。 3. Vector与ArrayList类似，但它线程安全，但在多线程环境下性能较差，因为每次操作都需要同步。 对于集合的常用操作，包括添加元素(add)、移除元素(remove)、清除所有元素(clear)、检查是否为空(isEmpty)、获取元素数量(size)以及将集合转换为数组(toArray)。这些方法都是Collection接口定义的标准操作，适用于List和Set。 遍历集合元素通常有两种方式： 1. 使用Iterator接口，通过调用hasNext()检查是否存在下一个元素，然后调用next()获取元素。 2. Java 5引入的增强for循环（foreach），适用于实现了Iterable接口的类。它可以简洁地遍历集合的所有元素，无需手动处理迭代器。 Java泛型是用于在类、接口和方法中声明类型参数的机制，增强了代码的类型安全性和可读性。例如，一个泛型类声明如下： ```java public class MyGenericClass<T> { private T value; public T getValue() { return value; } public void setValue(T value) { this.value = value; } } ``` 这里的`T`称为类型参数，代表一个未指定的具体类型，实际使用时会由泛型类的实例化来确定。 泛型接口与泛型类类似，但接口中的所有方法都默认是抽象的。比如： ```java public interface MyGenericInterface<T> { void doSomething(T element); } ``` 实现这个接口的类必须提供doSomething方法的具体实现，并指定T的实际类型。 在使用泛型时，我们还会遇到通配符，如<?>、<? extends T>和<? super T>。它们用于限制或放宽对类型参数的约束： - <?>表示“未知类型”，可以接受任何类型，但无法进行具体的类型操作。 - <? extends T>表示“任意T的子类型”，用于限制传入的类型必须是T或者T的子类。 - <? super T>表示“任意T的超类型”，用于限制传入的类型必须是T或者T的超类。 通配符的使用能帮助我们在保持泛型类型安全的同时，增加代码的灵活性。理解并熟练掌握这些概念，将有助于编写更加高效且易于维护的Java代码。