Java Collection的toString方法详解
1. 概述
在Java中，Collection是一个接口，用于表示一组对象的集合，例如List、Set和Queue等。Collection接口定义了一系列操作集合的方法，其中之一就是toString()方法。
toString()方法是一个公共方法，用于返回对象的字符串表示形式。在Collection接口中，toString()方法用于将集合转换成字符串，并返回表示集合内容的字符串。
本文将详细讲解Collection接口中的toString()方法，在不同的集合类型中的具体实现和使用情况。
2. Collection接口
在开始讲解toString()方法之前，让我们先来了解一下Collection接口的层次结构。
Collection接口继承自Iterable接口，Iterable接口定义了一个用于迭代集合元素的方法iterator()。
Collection接口下面有多个子接口和实现类，其中一些常用的包括：List、Set、Queue、Map等。
3. Collection的toString()方法
Collection接口中的toString()方法的定义如下：
public interface Collection<E> {
// ...
String toString();
// ...
}
根据接口定义，toString()方法返回一个字符串，表示集合的内容。具体来说，返回的字符串格式为：[element1, element2, ..., elementN]，其中element1到elementN是集合中的元素。
4. ArrayList的toString()方法
让我们来看一个具体的实现类，ArrayList，它实现了List接口，并继承了AbstractList类。
ArrayList类中的toString()方法的源代码如下：
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E> implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, Serializable {
// ...
public String toString() {
Iterator<E> it = iterator();
if (! it.hasNext())
return "[]";
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append('[');
for (;;) {
E e = it.next();
sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);
if (! it.hasNext())
return sb.append(']').toString();
sb.append(',').append(' ');
}
}
// ...
}
ArrayList类中的toString()方法首先创建一个StringBuilder对象，用于构建最终的字符串。
然后，通过迭代器遍历集合中的元素。如果集合为空，直接返回一个空字符串"[]"。
如果集合不为空，就通过迭代器逐个获取元素。在将元素添加到StringBuilder之前，会先判断该元素是否引用了集合本身。如果元素是集合本身，则在字符串中将其表示为(this Collection)，否则直接将元素添加到字符串中。
最后，通过在字符串末尾添加]，并将StringBuilder转换成字符串，返回最终的结果。
以下是使用ArrayList的toString()方法的示例代码：
import java.util.ArrayList;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();
list.add(1);
list.add(2);
list.add(3);
System.out.println(list.toString());
}
}
输出结果为：
[1, 2, 3]
5. HashSet的toString()方法
接下来，让我们看看另一个常用的集合类HashSet的toString()方法的实现。
HashSet类是Set接口的一个实现，在内部使用HashMap来存储元素。
HashSet类中的toString()方法的源代码如下：
public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, Serializable {
// ...
public String toString() {
Iterator<E> it = iterator();
if (! it.hasNext())
return "[]";
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append('[');
for (;;) {
E e = it.next();
sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);
if (! it.hasNext())
return sb.append(']').toString();
sb.append(',').append(' ');
}
}
// ...
}
HashSet类中的toString()方法的实现与`ArrayList
