Java中集合(List、Set、Map)框架总结

1. Collection(单列集合的根接口)

1.1 List(子接口)

特点:元素是有序的,元素可以重复。因为该集合体系有索引。

ArrayList

底层的数据结构使用的是数组结构。特点:查询速度很快。但是增删稍慢。线程不同步。

|--因为底层采用数组的数据结构,而数组中的元素在堆内存中是连续分配的,而且有索引,所以查询快,增删稍慢。

|--在使用迭代器遍历元素时,不能再使用集合的方法操作集合中的元素,不能增加或删除个数。

|--调用集合的contains()或remove()方法时底层会调用equals方法,如果存入集合的对象没有实现equals(),则调用Object的equals()方法

LinkedList

底层使用的链表数据结构。特点:增删速度很快,查询稍慢。线程不同步。

Vector

底层是数组数据结构,线程同步。被ArrayList替代了,因为效率低。


1.2 Set(子接口):

特点:元素是无序(存入和取出的顺序不一定一致),元素不可以重复。

HashSet

底层数据结构是哈希表。是线程不安全的,不同步。

|--HashSet是如何保证元素唯一性的呢?

|--是通过元素的两个方法,hashCode和equals来完成。

|--如果元素的HashCode值相同,才会判断equals是否为true。

|--如果元素的hashcode值不同,不会调用equals。

|--注意,对于判断元素是否存在,以及删除等操作,依赖的方法是元素的hashcode和equals方法。

LinkedHashSet

TreeSet

可以对Set集合中的元素进行排序。

|--底层数据结构是二叉树。保证元素唯一性的依据:compareTo方法return 0.

|--TreeSet排序的第一种方式:让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口,覆盖compareTo方法。

这种方式也成为元素的自然顺序,或者叫做默认顺序。

|--TreeSet的第二种排序方式。当元素自身不具备比较性时,或者具备的比较性不是所需要的。

这时就需要让集合自身具备比较性。在集合初始化时,就有了比较方式。

创建一个比较器(实现Comparator接口,重写compare方法),在创建TreeSet集合时将比较器传递给集合.


2. Map集合

特点:该集合存储键值对。一对一对往里存。而且要保证键的唯一性。

Hashtable

底层是哈希表数据结构,不可以存入null键null值。该集合是线程同步的。jdk1.0.效率低。

HashMap

底层是哈希表数据结构,允许使用 null 值和 null 键,该集合是不同步的。将hashtable替代,jdk1.2.效率高。

TreeMap

底层是二叉树数据结构,不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。

|--和Set很像。其实,Set底层就是使用了Map集合

|--map集合的两种取出方式:

|--Set keySet:将map中所有的键存入到Set集合。因为set具备迭代器。

所有可以迭代方式取出所有的键,在根据get方法。获取每一个键对应的值。

Map集合的取出原理:将map集合转成set集合。在通过迭代器取出。

|--Set> entrySet:将map集合中的映射关系存入到了set集合中,而这个关系的数据类型就是:Map.Entry,Entry其实就是Map中的一个static内部接口。


3. 线程安全问题:

Vector和Hashtable是线程安全的。

问:如何将线程不同步的集合转变为线程同步的集合?

答:使用集合工具类Collections:

Connections.synchronizedSet(Set); 

Connections.synchronizedList(List);

Connections.synchronizedMap(Map);

其简单的原理是每个方法都增加了synchronized来保证线程安全。

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