集合类之——collection （一）

集合类 ：动态的对象数组

两大核心接口：Collection、Map 

本篇博客主要介绍：Collection 接口

1、   定义：

• public interface Collection<E> extends Iterable<E> （JDK1.5之前直接定义 Iterator<E> iterator()）
• public interface Iterable<T> （Collection 实现此接口，可以使用foreach循环； Iterator<T> iterator()）

2、此接口的两大子接口：

• List接口 ：

      常用方法：
          get （int index）：根据索引取得元素 
          set （int index ，E element）：修改指定索引内容，返回修改之前内容

       三实现类：

        （1）ArrayList实现类（90%）：底层为数组

        （2）Vector 实现类（JDK1.0）：底层为数组

        （3）LinkList实现类（8%）： 底层为链表

      两大区别：

         ArrayList 与Vector 区别：版本；ArrayList采用异步处理，效率高，线程不安全，Vector 采用同步处理，效率低，线程安全（主要只用对象锁）；ArrayList 支持Iterator、LIstIterator、foreach 输出，Vector 支持以上三种还支持Enumeration 输出；

          LInkList 与ArrayList区别：ArrayList 采用数组，LinkList 采用链表；ArrayList适用于频繁查找 的场景，LinkList适用于频繁修改的场景。          

• Set接口  ：（没有Value值的Map）

       常用子类：

       （1）HashSet（无序存储）：底层为数组  ——本质是HashMap

              允许为NULL，且不能重复，元素乱序存储。判断重复 hashCode()+equals()

       （2）TreeSet（有序存储） ：底层是红黑树 ——本质是TreeMap

               不允许为NULL，按序存储。（顺序可自定义）

3、集合输出：（四种）

• Iterator （迭代器输出，从前向后输出）
  
  hasNex（）：判断是否有下个元素
  next （）  ：取得当前元素
  remove（）：删除当前元素
   
• ListIterator  （双向迭代器，List接口独有）——必须先从前往后遍历一遍
  
  hasPrevious（）：判断是否有上个元素
  previous（）：取得上个元素
   
• Enumeration （枚举输出）
  
  hasMoreElement （）：判断是否有上个元素
  nextElement （）：取得元素
• foreach输出

4、同步修改引出两大机制：（在一个或多个线程遍历的同时另外一个线程修改该集合结构）

• fail-fast 机制：（常见类集都会出现，只要有Modcount）
  
  目的：保证数据安全性
  
  形成原因：
  
     expectedModcount ：调用Iterator取得的迭代器个数；
     Modcount ：描述集合被修改的次数（默认为零）；
     在函数调用过程中，在迭代器内部产生  expectedModcount与 Modcount不相等时，就会产生        CurrentModificationException(快速失败机制)；
  
  解决办法：
  
     并发遍历集合时，不要修改集合；
     调用 failsafe 类集（copyOnWriterArrayList、concurrentHashMap）
• fail-safe 机制：（均为线程安全集合）
  
  工作原理：对任何集合构造的修改都会复制到新的集合上进行修改，因此不会抛出快速失败异常
                  （本质是没有更改原元集合）
  
  存在的问题：
  
          需要复制集合，产生大量的无效元素，开销大；
          无法保证读取的数据就是当前原数据结构中的数据；
  
  copyOnWriterArrayList：使用Lock锁实现线程安全

5、List集合自动扩容（ArrayList ，Vector）：

•  ArrayList ：（初始化为空数组）
  
  扩容策略   ——增加50%（扩容后变为原来的1.5倍）
  
   int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)  
• vector ：（初始化大小为10）
  
  扩容策略 ——增加1倍（默认扩容后变为原来的2倍）
  
  int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?  capacityIncrement : oldCapacity)
   
• 扩容本质 （创建新数组）：Arrays.copyOf(elementData, elementCount)