java集合/容器

作为一个Developer,Java集合类是我们在工作中运用最多的、最频繁的类。相比于数组(Array)来说,集合类的长度可变,更加适合于现代开发需求;

Java集合就像一个容器,可以存储任何类型的数据,也可以结合泛型来存储具体的类型对象。在程序运行时,Java集合可以动态的进行扩展,随着元素的增加而扩大。在Java中,集合类通常存在于java.util包中。

Java集合主要由2大体系构成,分别是Collection体系和Map体系,其中Collection和Map分别是2大体系中的顶层接口。

Collection主要有三个子接口,分别为List(列表)、Set(集)、Queue(队列)。其中,List、Queue中的元素有序可重复,而Set中的元素无序不可重复

List中主要有ArrayList、LinkedList两个实现类;Set中则是有HashSet实现类;而Queue是在JDK1.5后才出现的新集合,主要以数组和链表两种形式存在。

Map同属于java.util包中,是集合的一部分,但与Collection是相互独立的,没有任何关系。Map中都是以key-value的形式存在,其中key必须唯一,主要有HashMap、HashTable、TreeMap三个实现类

Collection体系:
1、list:list介绍 list源码
2、set:基础 进阶
3、queue:介绍 实现1 实现2
Map体系
1、hashmap:介绍
2、treemap:介绍
3、hashtable:介绍

hashmap、hashset、hashtable

### Java 集合容器的使用与原理 #### 什么是Java集合框架? Java集合框架是一个用于表示操作数据组的标准库,它提供了多种接口类来存储、检索以及管理一组对象。这些容器可以动态调整大小并提供灵活的数据结构支持[^1]。 #### 主要分类 Java集合主要分为两大类别:Collection Map 接口下的子集。 - **Collection** 是单列数据的顶级父接口,其下又细分为 List, Set 及 Queue。 - **List**: 存储有序可重复元素,典型代表有 ArrayList LinkedList。 ```java List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("Element"); System.out.println(list.get(0)); // 输出 "Element" ``` - **Set**: 不允许存储重复元素,常用 HashSet 或 TreeSet 实现去重功能。 ```java Set<Integer> set = new HashSet<>(); set.add(1); set.add(2); boolean isAdded = set.add(1); // 返回 false 表明未成功添加因为已存在该元素 ``` - **Queue**: 提供先进先出(FIFO)队列行为,PriorityQueue 支持优先级排序。 ```java Queue<Character> queue = new PriorityQueue<>(); queue.offer('a'); char firstChar = queue.poll(); // 移除并返回 'a' ``` - **Map** 则用来保存键值对映射关系,其中 HashMap ConcurrentHashMap 是两种重要变体[^2]。 - **HashMap**: 非线程安全的基础哈希表实现,在多线程环境下可能导致数据不一致问题。 ```java Map<String, Integer> map = new HashMap<>(); map.put("key", 100); int value = map.get("key"); // 获取对应 key 的 value 值 ``` - **ConcurrentHashMap**: 线程安全版本适合高并发场景应用。JDK7采用分段锁机制提升效率;而到了JDK8则改用了CAS算法配合红黑树优化内部结构以进一步增强性能表现。 #### 性能考量与最佳实践 当选用具体类型的集合时需考虑实际应用场景的要求如访问速度、内存占用量等因素从而做出合理决策。例如对于频繁读取但很少修改的操作建议使用不可变或者只读视图形式呈现给外部调用者降低潜在风险同时提高运行效能。
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