Java常用包浅析(一）

对于JDK中常用包实现形式的整理，整理自《分布式Java应用》一书

1、集合包

Java中最常用的有Collection和Map两个接口的实现类，其中Map用于存放Key-Value形式的键值对。

Collection中分为List和Set两种类型的接口：List支持放入重复的对象，Set不支持。

List的实现类由ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

Set接口常用的实现类为HashSet、TreeSet。

遍历Collection中的对象可以用iterator方法获取迭代器。

1.1 ArrayList的实现方式

在ArrayList的创建方法中最关键的是实例化了一个Object的数组，数组大小为initialCapacity的值。

调用add(E)方法时，首先基于ArrayList中已有的元素数量加1，存入一个名为minCapacity的变量，然后比较此值和Object数组的大小，如果此值大于Object数组值，则先将当前的Object数组赋给一个数组对象，并确定新的数组容量，最后将数组的末尾赋值为传入的对象。

调用add(int,E)时，额外的操作是需要把目前index和其后的数据都往后移动一位。

remove(E)方法中调用fastRemove方法将index后的对象往前赋值一位并将数组的最后一个元素的值设置为null，即释放了对此对象的引用。

iterator()方法：每次调用iterator方法时，都会创建一个新的Itr的实例。调用next方法时，首先比较在创建此Iterator时获取的modCount与目前的modCount，如果这两个modCount不相等，则说明在获取next元素时，发生了对于集合大小产生影响的如新增删除的动作。

ArrayList是非线程安全的。

1.2 LinkedList实现方式

LinkedList基于双向链表机制，在LinkedList中，以一个Entry类来代表集合中的元素，元素的值赋给element属性，Entry中的next属性纸箱元素的后一个元素，Entry中的previous属性指向元素的前一个元素。

add(E)方法：LinkedList的add方法不用向ArrayList那样，要考虑扩容及赋值数组的问题，但它每增加一个元素，都要创建一个新的对象，并要修改相邻的两个元素的属性。

iterator()：

调用next方法时，内部调用get方法实现，如果在遍历过程中，LinkedList中的元素增加或删除，则会跑出异常。

LinkedList是非线程安全的。

1.3 Vector

Vector和ArrayList一样，也是基于Object数组的方式来实现的。

add(E)方法：Vector中的add方法是加了synchronized关键字的，因此此方法时线程安全的。除此之外Vector的扩容策略与ArrayList不同。

Vector是基于Synchronized实现的线程安全的ArrayList。

1.4 HashSet

HashSet是Set接口的实现，Set不允许元素重复。HashSet基于HashMap实现。

iterator()方法调用HashMap的keySet的iterator方法，HashSet不支持通过get(int)获取指定位置的元素，只能通过iterator方法来获取。

HashSet是非线程安全的。

1.5 TreeSet

TreeSet和HashSet的主要不同在于TreeSet对于排序的支持，TreeSet基于TreeMap实现。add(E)方法调用TreeMap的put方法完成。

TreeSet和HashSet一样，也是完全基于Map来完成的。TreeSet是非线程安全的。

1.6 HashMap

http://blog.youkuaiyun.com/csdnerrrrr/article/details/41287089

1.7 TreeMap

put和get操作基于红黑树实现。TreeMap非线程安全。

在实际的使用中首先要根据功能需求来选择是用List、Set还是Map，List适用于允许重复元素的单个对象集合场景，Set适用于不允许重复元素的单个对象集合场景，Map则适用于key-value结构的集合场景。

在选择好List、Set和Map后，就要选择相应的实现类了，ArrayList适用于要通过位置来读取元素的场景；LinkedList适用于要头尾操作及插入指定位置的场景；Vector适用于要线程安全的ArrayList场景；Stack适用线程安全的LIFO场景。HashSet适用于对排序没有要求的非重复元素的存放；TreeSet适用于要排序的非重复元素的存放；HashMap适用于大部分key-value的存取场景；TreeMap适用于须排序存放的key-value场景。