コレクションとAndroid非同期処理の基本

Android開発のためのJava SE再入門（5）

Collections Framework

　Collections Framework（コレクション・フレームワーク）とは、コレクションを統一的に操作および管理するための仕組みで、汎用的なインターフェースと、その実装クラスなどから構成されています。

　Collections Frameworkで提供されるインターフェースのうち、Collection、List、Set、Queue、Mapの5つが基本となるインターフェースです。次の図は、Collections Frameworkに含まれる主要なインターフェースの階層構造を示しています。

主要なインターフェースの階層構造

Collectionインターフェース

　Collectionは、コレクション操作の基本メソッドが定義されたインターフェースです。Map以外のList、Set、Queueインターフェースは、このCollectionのサブインターフェースとなっています。

　次の表は、コレクションの要素に対する処理と、基本のコレクションインターフェースのメソッドとの対応をまとめたものです。

インターフェースの各メソッド

要素の主な処理	Collection	List	Set	Queue	Map
追加	add	←	←	add offer	put
インデックスを指定して設定		set
検索	contains	←	←	←	containsKey containsValue
		indexOf
取得		get		peek	get values
キーの取得					KeySet
要素が空か判定	isEmpty	←	←	←	isEmpty
イテレーター取得	iterator	←	←	←
削除	remove	←	←	←	remove
				poll
要素数	size	←	←	←	size
配列にコピー	toArray	←	←	←

List、Set、Map、Queueインターフェース

　これらのインターフェースは、それぞれオブジェクトの管理方法が異なったコレクションとなっています。

1. List（リスト）

　リストは、配列のように格納される要素に順番のあるコレクションです。順番があるため、インデックスで要素を参照したり、追加したりすることができます。

2. Set（セット）

　Setは、格納される要素に重複が許されないコレクションです。また、リストのような順番はなく、要素は順不同に格納されます。

List、Setのイメージ

3. Queue

　Queue（キュー）は、窓口に人が並ぶような待ち行列を表したコレクションです。格納した要素を、古いものから順に取り出す処理に用います。

キューのイメージ

4. Map

　Map（マップ）は、要素を、一意のキーと値（オブジェクト）のペアで管理するコレクションです。要素を追加するには、オブジェクトとそれに対応したキーを登録し、要素を操作するには、このキーを用います。

コレクションの実装クラス

　Collections Frameworkには、これらのインターフェースを実装した、さまざなクラスが提供されています。次の表は、それぞれのインターフェースの主な実装クラスをまとめたものです。

コレクションインターフェースと主な実装クラス

インターフェース	主な実装クラス	概要・特徴
List	ArrayList	可変長配列クラス
	LinkedList	リンク構造のリストクラス。ArrayListに比べて、任意の位置の追加が高速にできる
	Vector	可変長配列クラス
Set	HashSet	任意の順序で格納する
	LinkedHashSet	格納順序の保障がある
	TreeSet	要素がキーによって自動的にソートされる
Queue	LinkedList	リンク構造のリストクラス。上記LinkedListと同じ
	PriorityQueue	優先順位つきキュークラス
	ArrayDeque	両端キュークラス
Map	HashMap	基本的なMapクラス
	LinkedHashMap	格納順序の保障がある
	TreeMap	要素がキーによって自動的にソートされる
	Hashtable	キー、値ともnullは禁止

ArrayListクラス

　ここでは、さまざな実装クラスのなかでも、もっとも基本的なArrayListクラスを見ていきましょう。名前にArrayがついているように、ArrayListクラスは、配列を拡張したような構造になっています。

　ArrayListを使うには、はじめにArraListクラスをインスタンス化します。通常は、次のように引数のないコンストラクタを使います。またジェネリックスに対応していますので、同時に要素の型も指定します。

// Integerクラスを指定
ArrayList<Integer> array = new ArrayList<Integer>();
// Stringクラスを指定
ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();

　ArrayListに要素を追加するにはaddメソッド、要素をとりだすには、getメソッドを使います。getメソッドの引数は、配列と同様0から始まるインデックスです。

ArrayList<String> array = new ArrayList<String>();
array.add("ドル");
array.add("ポンド");
array.add("フラン");

String name = array.get(1); // ポンド

　ArrayListクラスのその他の主なメソッドは、前述の表「インターフェースの各メソッド」のとおりです。

Iteratorインターフェース

　コレクションを操作するインターフェースとして、Iterator（イテレータ、反復子）インターフェースというものが提供されています。イテレータとは、コレクションの要素を、1つずつ順番に処理するための仕組みで、さまざなコレクションに対して同じメソッドで操作することができます。なお、イテレータが使用できるクラスは、Iterableインターフェースを実装したものだけです。

　ちなみに拡張for文は、Iteratorを使ったループ処理を簡略した書き方で、内部的にIteratorが使われています。