操作集合的工具类：Collections

Java提供了一个操作Set、List和Map等集合的工具类：Collections，该工具类提供了大量的方法对集合元素进行排序、查询和修改等操作，还提供了将集合对象设置为不可变、对集合对象实现同步控制等方法。

1、排序操作

Collections提供了如下常用的类方法用于对List集合元素进行排序。

1. void reverse(List list)：反转指定List集合中元素的顺序。

2. void shuffle(List list)：对List集合元素进行随机排序（shuffle方法模拟了“洗牌”动作）。

3. void sort(List list)：根据元素的自然顺序对指定List集合的元素按升序进行排序。

4. void sort(List list,Comparator c)：根据指定Comparator 产生的顺序对List集合元素进行排序。

5. void swap(List list,int i,int j)：将指定List集合中的i处元素和j元素进行交换。

6. void rotate(List list,int distance)：当distance为正数时，将List集合后的distance个元素“整体”移到前面；当distance为负数，将List集合的前distance个元素“整体”移到后面。该方法不会改变集合的长度。

下面程序简单示范了利用Collections工具类来操作List集合。

2、查找、替换操作

Collections还提供了如下常用的用于查找、替换集合元素的类方法。

1. int binarySearch(List list,Object key)：使用二分法搜索指定的List集合，以获得指定对象在List集合中的索引。使用该方法必须保证List中的元素已经处于有序状态。

2. Object max(Collection coll)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最大元素。

3. Object max(Collection coll,Comparator comp)：根据Comparator指定的顺序，返回给定集合中的最大元素。

4. Object min(Collection coll)：根据元素的自然顺序，返回给定集合中的最小元素。

5. Object min(Collection coll,Comparator comp)：根据Comparator指定的顺序，返回给定集合中的最小元素。

6. void fill(List list,Object obj)：使用指定元素obj替换指定List集合中的所有元素。

7. int frequency(Collection c,Object o)：返回指定集合中指定元素的出现次数。

8. boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal)：使用一个新值newVal替换List对象的所有旧值oldVal。

3、同步控制

Collections类提供了多个synchronizedXxx()方法，该方法可以将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。

Java中常用的集合框架中的实现类HashSet，TreeSet，ArrayList，ArrayDeque，LinkedList，HashMap和TreeMap都是线程不安全的。如果有多个线程访问它们，而且有超过一个线程试图修改它们，则存在线程安全问题。Collections提供了多个类方法可以把它们包装成线程同步的集合。

下面的示例程序创建了4个线程安全的集合对象。

在上面示例程序中，直接将新创建的集合对象传给了Collections的synchronizedXxx方法，这样就可以直接获取List，Set和Map的线程安全实现版本。

4、设置不可变集合

Collections提供了如下三类方法来返回一个不可变的集合。

1.emptyXxx()：返回一个空的，不可变的集合对象，此处的集合既可以是List，也可以是SortedSet，Set，还可以是Map，SortedMap等。

2.singletonXxx()：返回一个只包含指定对象（只有一个或一项元素）的、不可变的集合对象，此处的集合既可以是List，还可以是Map。

3.unmodifiableXxx()：返回指定集合对象的不可变试图，此处的集合既可以是List，也可以是Set、SortedSet，还可以是Map、SortedMap等。

上面三类方法的参数是原有的集合对象，返回值是该集合的“只读”版本。通过Collections提供的三类方法，可以生成“只读”的Collection或Map。看下面程序。

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