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初探 java 集合框架

Java 集合大致可以分为两大体系，一个是 Collection，另一个是 Map；

  • Collection ：主要由List、Set、Queue接口组成，List代表有序、重复的集合；其中Set代表无序、不可重复的集合；Java 5 又增加了Queue体系集合，代表一种队列集合实现。
  • Map：则代表具有映射关系的键值对集合。

java.util.Collection下关系简易图

Collection类图

java.util.Map 下关系简易结构图：

Map类图-简易

Collection

  • ArrayList：线程不同步。默认初始容量为 10，当数组大小不足时容量扩大为 1.5 倍。为追求效率，ArrayList 没有实现同步（synchronized），如果需要多个线程并发访问，用户可以手动同步，也可使用 Vector 替代。
  • LinkedList： 线程不同步。双向链接实现。LinkedList 同时实现了 List 接口和 Deque 接口，也就是说它既可以看作一个顺序容器，又可以看作一个队列（Queue），同时又可以看作一个栈（Stack）。这样看来，LinkedList 简直就是个全能冠军。当你需要使用栈或者队列时，可以考虑使用 LinkedList，一方面是因为 Java 官方已经声明不建议使用 Stack 类，更遗憾的是，Java 里根本没有一个叫做 Queue 的类（它是个接口名字）。关于栈或队列，现在的首选是 ArrayDeque，它有着比 LinkedList（当作栈或队列使用时）有着更好的性能。
  • Vector：线程同步。默认初始容量为 10，当数组大小不足时容量扩大为 2 倍。它的同步是通过 Iterator 方法加 synchronized 实现的。
  • TreeSet：线程不同步，内部使用 NavigableMap 操作。默认元素 “自然顺序” 排列，可以通过 Comparator 改变排序。TreeSet 里面有一个 TreeMap（适配器模式）
  • HashSet：线程不同步，内部使用 HashMap 进行数据存储，提供的方法基本都是调用 HashMap 的方法，所以两者本质是一样的。集合元素可以为 NULL。
  • Set：Set 是一种不包含重复元素的 Collection，Set 最多只有一个 null 元素。Set 集合通常可以通过 Map 集合通过适配器模式得到。

Map

  • TreeMap：线程不同步，基于 红黑树 （Red-Black tree）的 NavigableMap 实现，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用 Iterator 遍历 TreeMap 时，得到的记录是排过序的。
    • TreeMap 底层通过红黑树（Red-Black tree）实现，也就意味着 containsKey(), get(), put(), remove() 都有着 log(n) 的时间复杂度。其具体算法实现参照了《算法导论》。
  • Hashtable：线程安全，HashMap 的迭代器 (Iterator) 是 fail-fast 迭代器。Hashtable 不能存储 NULL 的 key 和 value。
  • HashMap：线程不同步。根据 key 的 hashcode 进行存储，内部使用静态内部类 Node 的数组进行存储，默认初始大小为 16，每次扩大一倍。当发生 Hash 冲突时，采用拉链法（链表）。JDK 1.8中：当单个桶中元素个数大于等于8时，链表实现改为红黑树实现；当元素个数小于6时，变回链表实现。由此来防止hashCode攻击。
    • Java HashMap 采用的是冲突链表方式。
    • HashMap 是 Hashtable 的轻量级实现，可以接受为 null 的键值 (key) 和值 (value)，而 Hashtable 不允许。
  • LinkedHashMap：****保存了记录的插入顺序，在用 Iterator 遍历 LinkedHashMap 时，先得到的记录肯定是先插入的。也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比 HashMap 慢，不过有种情况例外，当 HashMap 容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比 LinkedHashMap 慢，因为 LinkedHashMap 的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而 HashMap 的遍历速度和他的容量有关。

工具类

  • Collections、Arrays：集合类的一个工具类帮助类，其中提供了一系列静态方法，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作。
  • Comparable、Comparator：一般是用于对象的比较来实现排序，两者略有区别。

说明：线程不同步的时候可以通过，Collections.synchronizedList() 方法来包装一个线程同步方法

posted @ 2022-01-21 09:58  半夏のblog  阅读(31)  评论(0)  编辑  收藏  举报