java集合浅析

集合是什么

• 定义：Java集合类存放于 java.util 包中，是一个用来存放对象的容器。

注意：
①、集合只能存放对象。比如你存一个 int 型数据 1放入集合中，其实它是自动转换成 Integer 类后存入的，Java中每一种基本类型都有对应的引用类型。

②、集合存放的是多个对象的引用，对象本身还是放在堆内存中。

③、集合可以存放不同类型，不限数量的数据类型。

• 由来：通常，我们的程序需要根据程序运行时才知道创建多少个对象。但若非程序运行，程序开发阶段，我们根本不知道到底需要多少个数量的对象，甚至不知道它的准确类型。为了满足这些常规的编程需要，我们要求能在任何时候，任何地点创建任意数量的对象，而这些对象用什么来容纳呢？我们首先想到了数组，但是数组只能放统一类型的数据，而且其长度是固定的，那怎么办呢？集合便应运而生了！

下图为常用集合
java常见集合 基本都是由 Map和Collection接口衍生而来

java常见集合.jpg
java 集合框架图
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下图为Collection接口衍生出的常见集合

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List

• List接口是一个有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素
• List 接口存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象。

• ArrayList

• ArrayList 是一个动态数组，以一个数组的格式进行存储，但是可以动态增长，继承自AbstractList，实现了List接口

• ArrayList是一个非线程安全的类，使用时最好在一个线程中操作，构造函数可以提供一个数组的初始化大小，不提供默认按16来进行数组的初始化，往ArrayList增加元素时，都会先判断是否还有空间存在元素，如果没有空间，则会重新申请一个

• LinkedList

• LinkedList 同时实现了List，Deque,所以也可以用来作为双向队列使用。LinkedList是以双向列表存储的，它是按照元素的先后顺序进行存储的，所以访问也是按照顺序来访问的。

• Vector

• Vector 基本上很少用到了，和ArrayList很相似，唯一的不同是Vector的方法都是线程安全的，而Array List是非线程安全的，从这点上来说，ArrayList的效率要比Vector的效率高，另外Vector是以2倍的方式扩展数组容量的

• Stack

• Stack (栈)是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。

Set

• Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。
• Set 接口存储一组唯一，无序的对象。

• HashSet
• HashSet是讲存入Set中的元素以Hash链表的方式存储起来，所有元素存入Set中的位置通过调用hashCode方法获取hash值来决定，所以需要设计好的hashcode方法尽量将存入的值散列开有利于提升 HashSet的访问效率。
• TreeSet
• TreeSet继承于AbstractSet，并且实现了NavigableSet接口
  TreeSet实现了一个顺序访问的不重复元素的Set，底层使用红黑树进行数据的存储，来加快访问的速度
• LinkedHashSet
• 继承与HashSet,和HashSet的唯一区别是维护了一个双向列表来维护元素的顺序，所有访问是按顺序访问

Set和List的区别

• 1. Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素。
• 2. Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。
• 3. List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

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Map

Map 接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射。

• HashMap
• 和HashSet相似，用hash链表来存储，讲键值对作为一个元素存储
• LinkedHashMap
• 类似于HashMap，但是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一点。而在迭代访问时发而更快，因为它使用链表维护内部次序
• TreeMap
• 基于红黑树数据结构的实现。查看“键”或“键值对”时，它们会被排序(次序由Comparabel或Comparator决定)。TreeMap的特点在于，你得到的结果是经过排序的。TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map，它可以返回一个子树。
• ConcurrentHashMap
• ConcurrentHashMap 是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment是一种可重入锁ReentrantLock，在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色，HashEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组，Segment的结构和HashMap类似，是一种数组和链表结构， 一个Segment里包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素， 每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时，必须首先获得它对应的Segment锁。