java 集合

一、什么是java集合

    java集合是用来存放java对象的容器，集合类放在 java.util 包中。

    注意：

        1.java 集合只能存放对象，如果存入的是基本的数据类型，会进行装箱，然后在存放到集合中

        2.集合存放时是对象的引用，对象本身还是存在在堆内存中

        3.集合可以存放不同类型（一般不会这么做）、不限数据的数据类型

二、java集合架构图

通过集合架构图可以看出，除了 Map 集合外，其他所有的集合都实现了 Iterator  接口 。这就是为啥 Map 集合不能使用forech 遍历的原因了。

三、List：有序的可以重复的集合

    1.典型实现

        a) ArrayList :底层数据结构是数组，默认初始化数组的大小为10，或者是一个空的数组，默认每次扩容原来大小的1.5倍。因 为是数组结构，所以ArrayList 的查询速度很快，增删慢。线程不安全，但是高效。同步到方式：

List list = Collections.synchronizedList(new ArrayList(...));

        b)Vector:底层实现是数组，默认初始化数组的大小为10，或者是一个空的数组，默认每次扩容原来大小的1.5倍，查询快，增删慢，线程不安全，效率低。但是这个集合基本没有在使用了。

        c)LinkedList:底层的数据结构是链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高。如果需要使用同步，方式如下：

            List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)); 

四、Set：无序、不可重复的集合（Map 集合的 Key 组成）

    1.典型实现:

        a）HashSet：不保证元素的顺序，不可以重复，线程不安全，集合的元素可以为 null。底层的实现是一个 数组 ，存在的意义就是为了加快查询的速度。默认的初始化大小是 16，加载因子是0.75 （实际上使用的是HashMap实现的，key存放数             据）。元素的存放的位置通过 hash（value） 计算的结果，在存放到对应的位置上，所以自定义的对象为了判断对象是             否是相同 的对象，都要是实现 hashCode（）、equals（）方法。需要注意的是，只有 hashCode（）返回的值 与                     equals（）返回为 true 才认为是一个相同的对象。同样也是线程不安全的，如果需要实现同步使用如下方式：

          Set s = Collections.synchronizedSet(new HashSet(...));

      b)LinkedHashSet：有序、不重复的集合，底层采用 链表和哈希的算法。元素可为 null。默认的初始化大小是 16，加载因子 是0.75。链表是为了保证数据的有序性，哈希算法保证数据的唯一。线程不安全，需要达到线程安全，使用如下方式：

         Set s = Collections.synchronizedSet(new LinkedHashSet(...));

      c)TreeSet:有序、不可重复。底层使用红黑树算法，擅长于范围内查询数据。自定义的对象必须实现 Comparable 接口，覆 盖 compareTo(Object obj)  方法（用来比较对象的顺序，需要自己根据实际情况考虑如何判断）。而且不能放入 null 元             素，线程不安全，需要达到线程安全，使用如下方式： 

        SortedSet s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet(...));

      d)HashSet、LinkedHashSet、TreeSet 比较：

          相同点：

                   1.都不允许元素重复

　　　　　 2.都不是线程安全的类

          不同点：        

                  1.HashSet:不保证元素的添加顺序，底层采用 哈希表算法，查询效率高。判断两个元素是否相等，equals() 方法返回true,hashCode() 值相等。即要求存入 HashSet 中的元素要覆盖 equals() 方法和 hashCode()方法

　　　　   2.LinkedHashSet:HashSet 的子类，底层采用了 哈希表算法以及 链表算法，既保证了元素的添加顺序，也保证了查询效率。但是整体性能要低于 HashSet　　　　

　　　　   3.TreeSet:不保证元素的添加顺序，但是会对集合中的元素进行排序。元素不能为 null。底层采用 红-黑 树算法（树结构比较适合范围查询）

五、Map：key-value的键值对，key不允许重复、value 可以

    1.严格来说 Map 并不是一个集合，而是两个集合之间的映射关系

    2.Map 集合没有实现Collection 接口，也没有实现 Iterable 接口，所以不能使用 for-each遍历

    3.常用实现： 

        a)HashMap: 采用哈希表算法，是无序的顺序是有计算出来的 hash 值决定，key 不允许重复，key相同的判断标准是equals 为true ， hashCode 相同。HashMap 允许 null 键和 null 值。JDK1.8 以后当链表的长度超过8转成红黑树，如果需要同               步的 Map 集合，建议使用 concurrentHashMap 

        b)TreeMap:采用红黑树算法，按一定的顺序进行排序，重复放入标准是 compareTo/compare 返回时0。TreeMap 不允许     null 键但允许 null 值

        c)HashTable:采用哈希算法，时 HashMap 的前身。HashTable 不允许 null 键和 null 值。线程安全，但是性能较低，基本不 再使用。

        d)HashMap、TreeMap、HashTable比较：

                1.HashMap、TreeMap 都是线程不安全，HashTable 是线程安全

                2.HashMap允许 null 键和 null 值、TreeMap 不允许 null 键但允许 null 值、HashTable 不允许 null 键和 null 值