Collections Framework und Stream-API

Inhalte des Seminars

Elementare Java-Sprachfeatures für Sammlungen

• Generics: Parametrisierte Typen, Deklaration, Wildcards, Raw-Type
• Wrapper-Klassen
• Autoboxing: (Un-)Boxing
• Erweitertes for (aka foreach)
• Variable Argumentlisten (Vargs)
• Aufzählungen (enum)
• Lambda-Ausdrücke

Felder (Arrays) als einfache Datenstrukturen

• Feldarbeit
• Utility-Klasse Arrays
• Einfügen, Löschen, Suchen, Sortieren, Klonen
• boolean-Felder und Bit-Mengen mit BitSet verwalten
• Sortierung und Ordnung über Comparator und Comparable

Aufbau der Collection-API

• Inhalt des Pakets java.util und java.concurrent
• Datentyp Optional, null-Bock
• Grundlegende Schnittstellen: Collection, List, Set, Map, Queue, Dequeue
• Operationen aus Collection
• Optionale Methoden und UnsupportedOperationException
• Sichten auf Datenstrukturen, Veränderungen
• Iterator-Pattern: Iterator, Iterable, Enumeration, fail-fast-Verhalten
• Wo Vector, HashTable, Dictionary, Properties und Stack hineinpassen

Listen

• Operationen aus List
• ArrayList und LinkedList
• Iteratoren: Iterator und ListIterator

Warteschlangen (Queues)

• Operationen aus Queue, Schnittstellen und Implementierungen
• Schnittstelle Deque
• Prioritätswarteschlangen (PriorityQueue)

Mengen

• Operationen aus Set
• HashSet und TreeSet
• SortedSet und NavigableSet

Assoziativspeicher

• Operationen aus java.util.Map
• HashMap, TreeMap
• Aufzählungen und Map.Entry
• SortableMap und NavigableMap
• Schwache Referenzen und WeakHashMap

Algorithmen und Datenstrukturen

• Hashing, Hash-Funktionen, hashCode
• Utility-Klasse Collections
• Laufzeit und Speicherverbrauch diverser Algorithmen
• JMH: Java Microbenchmark Harness

Thread-sichere Datenstrukturen

• Synchronisation, Lock-freie Datenstrukturen, Concurrent-Collections
• ConcurrentLinkedQueue
• Blockierende Queues: BlockingQueue, TransferQueue, LinkedBlockingQueue, LinkedBlockingDeque
• SynchronousQueue, DelayQueue
• Schnittstelle ConcurrentMap
• ConcurrentHashMap, ConcurrentSkipListMap, ConcurrentSkipListSet
• CopyOnWriteArrayList, CopyOnWriteArraySet

Stream-API

• Stream, terminale und intermediäre Operationen
• Parallele und sequenzielle Streams
• Collectoren
• Primitive Ströme: IntStream, LongStream, DoubleStream und XXXSummaryStatistics
• SplittableRandom, Spliterator

Weitere Datenstrukturen und Bibliotheken

• Apache Commons Collections
• Google Guava (ehemals Collections Library), Tabellen und Graphen
• Immutable Collections
• Eclipse Collections
• Datenstrukturen für primitive Elemente
• In-Memory-Datenbanken: H2, HSQLDB, Derby