java集合框架详细对比

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前言 : 这几天一直沉迷于HashMap ,LinkedHashMap , ConcurrentHashMap的源码之中越陷越深.. 这里说明一下 对于源码这个东西不能太过于详细去挖掘 不然就会出现我这几天这样的情况 ConcurrentHashMap的原理最让人难以理解. 推荐大概看一下源码后找个对应的视频来解惑. 太难了 .. 废话不多说了 总的来说看了源码之后收获还是有的

集合框架

Java集合里使用接口来定义功能，是一套完善的继承体系。Iterator是所有集合的总接口，其他所有接口都继承于它，该接口定义了集合的遍历操作，Collection接口继承于Iterator，是集合的次级接口（Map独立存在），定义了集合的一些通用操作。

集合框架体系图png

• set 无序 不可重复 ,重复元素会盖掉 继承于Collection接口 (元素虽然无放入顺序，但是元素在set中位置是由该元素的HashCode决定的，其位置其实是固定，加入Set的Object必须定义equals()方法;) 检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变

• list 有序 可重复 插入和删除过程伴随着数据的移动 继承于Collection接口,另外list支持for循环，也就是通过下标来遍历，也可以使用迭代器Iterator, 和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高,插入和删除比较慢

• Map：映射键值对，键唯一，值多个

• 并发问题

  	HashSet	Vector	ArrayList	LinkedList	HashMap
  线程安全		安全			不安全
  线程不安全	不安全		不安全	不安全
  是否重复	不重复	可以	可以	可以	(key)不重复
  是否有序	无序	有序	有序	有序	无序

ArrayList , LinkedList和Vector的区别

• ArrayList

  • 优点：ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构,因地址连续，一旦数据存储好了，查询操作效率会比较高（在内存里是连着放的）。

  • 缺点: ArrayList要移动数据,所以插入和删除操作效率比较低

  • 适用场景:当需要对数据进行对应访问的情况下选用ArrayList 插入数据效率一般 不代表不用使用

• LinkedList

  • 优点:LinkedList 基于链表的数据结构 地址是任意的, 对于新增和删除数据有较好的性能

  • 缺点: 查询较慢 因为LinkedList插叙需要移动指针 详情见LinkedList简述

  • 适用场景 :对数据对此进行添加和删除操作时采用linkedList性能较高

• Vector

  • 优点:Vector是多线程安全的,Vector可以设置增长因子

  • 缺点:Vector是一种老的动态数组，是线程同步的使用悲观锁synchronied，效率很低，一般不赞成使用

  • 适用场景 :和ArrayList如果集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，在集合中使用数据量比较大的数据，用Vector有一定的优势。一般不使用Vector

ArrayList和LinkedList的动态扩容

• ArrayList

  • ArrayList的初始大小为0, 当添加第一个元素时候数组大小变成10 在后续扩容的时候会变成之前容量的1.5倍

  • 数组的扩容 只能新建一个指定容量的数组然后对数组进行元素的赋值

• LinkedList

  • LinkedList 双向链表 没有初始化大小, 也没有扩容机制 添加元素只需要移动指针即可

HashSet和TreeSet的区别

• HashSet

  • 优点 基于哈希表实现的,允许有一个Null 无序不可重复

  • 缺点 :HashSet中存放的数据必须实现HashCode() 放入对象是以hashCode为标识 不能存放hashCode相同元素

  • 适用场景 :HashSet基于hash算法实现 为了快速查找使用 HashSet

• TreeSet

  • 优点 基于红黑树实现 TreeSet中存放的数据时自动排序好的

  • 缺点 不允许有null

  • 适用场景 排序功能使用TreeSet

set集合为何能保证元素不重复

• 在往set中添加元素时，如果指定元素不存在，则添加成功。

• 当向HashSet中添加元素时 首先会计算出元素的HashCode值,然后用这个元素的HashCode/hashset集合的大小(size)+1 得出元素的存储位置, 如果这个位置为空,直接添加到这个位置,不为空,用equals比较二个元素是否相等,相等就不添加 则否找一个空的位置添加

HashMap与TreeMap、HashTable的区别及适用场景( 重点)

• HashMap

  • 优点: HashMap允许空键值 允许一个null键和多个null值 基于哈希表实现,

  • 缺点:

    • 非线程安全 ,

    • 使用HashMap要求的键类明确定义了hashCode()和equals()可以重写hasCode()和equals()，为了优化HashMap空间的使用，您可以调优初始容量和负载因子,

    • 散列表的冲突处理主分两种，一种是开放定址法，另一种是链表法。HashMap实现中采用的是链表法。

    • HashMap没有排序

  • 适用场景 适用于Map中插入、删除和定位元素。

• TreeMap

  • 优点 :安全基于红黑树实现

  • 缺点 非线程

  • 适用场景 适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键(key)

• HashTable

  • 优点 HashTable是同步的

  • 缺点 HashTable不允许Null键。

  • 适用场景 HashTable是同步的

• HashMap和HashTable的主要区别

  • HashMap没有排序，允许一个null键和多个null 值,而Hashtable 不允许

  • HashMap 把Hashtable 的contains 方法去掉了，改成containsvalue 和containsKey, 因为contains 方法容易让人引起误解；

  • Hashtable 继承自Dictionary 类，HashMap 是Jdk1.2 引进的Map 接口的实现；

  • Hashtable 的方法是Synchronized 的，而HashMap 不是，在多个线程访问Hashtable 时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供额外的同步。Hashtable和HashMap 采用的hash/rehash 算法大致一样，所以性能不会有很大的差异。

  • HashMap和Hashtable的底层实现都是数组 + 链表(+红黑树 ---jdk8)结构实现的