[java-集合篇]集合简单概述

菜鸟教程的图⬆️

总结篇，集合篇源码阅读总结。欢迎讨论留言

目录

1、集合特性

1.1、有序特性

添加顺序

基于数组实现的，且没有重新计算索引或者不是实现堆栈的可以做到有序（添加顺序）。

基于链表实现的，基本有序

特殊有序集合

1.2、线程安全

2、集合使用场景

3、源码细节与代码技巧

3.1、集合中的算法

LRU

双条件算法

双锁

3.2、代码技巧

1、transient避免序列化

2、使用局部变量

3、String比较

---

[java基础-集合篇]LinkedBlockingQueue源码解析-优快云博客

[java基础-集合篇]优先队列PriorityQueue结构与源码解析-优快云博客

[java基础-集合篇]HashMap源码粗解-优快云博客

[java基础-集合篇]LinkedList源码粗析-优快云博客

[java基础-集合篇]有界阻塞队列ArrayBlockingQueue源码解析-优快云博客

1、集合特性

在一般情况，数组的检索比链表快，而链表的插入和删除要比数组快。

1.1、有序特性

添加顺序

基于数组实现的，且没有重新计算索引或者不是实现堆栈的可以做到有序（添加顺序）。

无序=重新计算索引：HashMap（ConcurrentHashMap、HashSet同理）

无序=用于实现堆栈(实现堆栈也会改变索引位置)：PriorityQueue

有序=没有对数组索引额外改动的：ArrayList，ArrayBlockingQueue

基于链表实现的，基本有序

有序=特殊有序集合：LinkedHashMap（尽管继承自HashMap，但是通过覆盖newNode方法、Entry类，LinkedHashMap将新元素放到尾部来保障有序。LinkedHashMap底层为基于双向链表结构）

有序=基于链表集合：LinkedList（基于双向链表）、LinkedBlockingQueue（基于单向链表）

特殊有序集合

Treeset、TreeMap、ConcurrentSkipListMap

有序特性-其他顺序

java集合中，一般通过Comparable接口或者Comparator接口来进行大小比较以排序，以PriorityQueue源码为例。

1.2、线程安全

HashTable,ConcurrentHashMap,ArrayBlockingQueue,LinkedBlockingQueue都是线程安全的。

实现方式核心都是通过锁。具体详情等线程篇再写。

2、集合使用场景

考虑读写速度、是否有序、是否需要自定义顺序、线程安全、是否队列形式等。

3、源码细节与代码技巧

3.1、集合中的算法

• LRU

在LinkedHashMap中，有LRU算法的实现，即LinkedHashMap可以做到移除最近最少使用的数据项。

主要是通过

1、重写removeEldestEntry方法让其返回true

removeEldestEntry方法在put中调用的afterNodeInsertion方法作为if条件使用。可以用作删除最近最少使用的数据项

2、设置accessOrder属性为true

put和get方法，均有使用accessOrder属性作为条件判断的方法——afterNodeAccess方法，将访问过的节点移动到双向链表的尾部。

• 双条件算法

以ArrayBlockingQueue源码为例，使用重入锁+两个Condition条件进行读写并发控制

• 双锁

以LinkedBlockingQueue源码为例，使用一个写重入锁、一个读重入锁+两个Condition条件进行读写并发控制

3.2、代码技巧

1、transient避免序列化

可以看到基于数组实现的结构基本上使用了transient关键词来避免数组的序列化。在一些集合中，实现了自己的writeObject和readObject方法来控制序列化和反序列化的过程。通过这种方式，它可以确保只保存有意义的数据，并且在反序列化时正确地重建队列结构。

2、使用局部变量

源码中大量使用了局部变量，类似final Object[] items = this.items; 而不是直接操作 this.items 。

使用局部变量而不是直接操作类成员变量好处如下：

• 局部变量访问速度更快，类成员变量可能会涉及额外的开销，例如内存屏障或同步。

局部变量通常在栈，而类成员变量在堆，访问局部变量少了堆内存寻址操作，通常快一点。

如果类成员变量是通过同步块或锁保护的，每次访问这些变量时都需要获取和释放锁。这会带来一定的性能开销，尤其是在高并发场景下。将类成员变量赋值给局部变量后，在方法内部使用局部变量可以减少锁的争用，提高程序的执行效率。

• 可以避免意外修改，将修改限于局部
• 表达更清晰

3、String比较

涉及到String比较，先用==比较内存地址，再用equals方法比较值。