Java集合类详解-优快云博客

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先通过一张图来展示java集合类之间的继承关系
java集合继承关系图
先总的来说一下list,set,map的特点
list里存放数据是有序的，它的顺序是按照存放顺序，元素以线性方式存储，集合中可以存放重复对象。
set中存放数据是无序的，它里面的数据也不可以重复，集合中的数据不按特定的顺序排序，只是简单的把数据放入集合中。
map是Java.util包中的另一个接口，它和Collection接口没有关系，是相互独立的，但是都属于集合类的一部分。map是有序的，它是以key-value的方式存储数据，不可以存在相同的key，但是可以存在相同的value。map集合中的key是存放在set集合中。

一、List

ArrayList
是以数组来实现，在查找是速度比较快，但是在增加和删除的时候就比较慢。可以有重复和有空值
它的初始大小是是10，然后每次增加是增加当前的0.5倍的容量。
它增加数据使用的是add()方法

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1); 
    elementData[size++] = e;
    return true;
}

ensureCapacityInternal()方法是来判断传入数据之后容量是否大于当前容量，如果大于的话就扩容，当前的容量乘以1.5，然后把老数组放入新数组，然后增加数据。

LinkedList
LinkedList是一个双向循环链表，适合对插入和删除操作比较多的时候使用，但是LinkedList访问速度比较慢。
Vector
Vector和ArrayList是比较像的，它们都是基于索引，都是有数组来实现，然后都是有序的，数据都可以重复，允许有空值，可以随机访问。
但是Vector是线程安全的，但是ArrayList比Vector快。因为ArrayList不需要同步，ArrayList使用的比较多。

二、Set

HashSet
哈希表存放的是哈希值。HashSet存储元素的顺序并不是按照存入时的顺序（和List显然不同）是按照哈希值来存的，所以取数据也是按照哈希值取得。可以写入空数据。
TreeSet
TreeSet的特点是：
1.不能写入空数据 2.写入的数据是有序的 3.不写入重复数据
TreeSet可以自然排序,TreeSet是有排序规则的

三、Map
1. HashMap
HashMap的底层实现的也是使用数组，但是数组的每一项是一个链表。
HashMap的初始容量是16，然后它的加载因子是0.75。
HashMap扩容方法：当hashmap中的元素个数超过数组大小loadFactor时，就会进行数组扩容，loadFactor的默认值为0.75，也就是说，默认情况下，数组大小为16，那么当hashmap中元素个数超过16* 0.75=12的时候，就把数组的大小扩展为2* 16=32，即扩大一倍，然后重新计算每个元素在数组中的位置，而这是一个非常消耗性能的操作，所以如果我们已经预知hashmap中元素的个数，那么预设元素的个数能够有效的提高hashmap的性能。比如说，我们有1000个元素new HashMap(1000), 但是理论上来讲new HashMap(1024)更合适，不过上面已经说过，即使是1000，hashmap也自动会将其设置为1024。但是new HashMap(1024)还不是更合适的，因为0.75* 1000 < 1000, 也就是说为了让0.75 * size > 1000, 我们必须这样new HashMap(2048)才最合适，既考虑了容量的问题，也避免了resize的问题。
resize过程：比如原来的hash是对n=3（即桶的个数）取余，这时往hashmap中放两个数，7和23，取余后分别是1和2，因此分别放入第一个桶和第二个桶中。扩容以后，n=6(即桶的个数变成了6个），此时要把原来table的Entry数组元素移到新的table中，那么使7和23分别对6取模，结果是1和5（和原来分别相差0和3，即要么相差0，要么相差一个原来n的大小），可以看到，经过rehash之后，元素的位置要么是在原位置，要么是在原位置再移动2次幂的位置，这样大大减少了计算量。
再举一个例子，桶的个数为4（n=4），这时往hashmap中放两个数，11和21，取模后可知分别放入3号桶和1号桶中，此时扩容，n=8，再次取模后，11和21分别放在3号桶和5号桶（和原来相差0和4（原n=4））
2. HashTable
HashTbale也是使用的散列表，然后初始容量是11，它是线程安全的，是通过实现synchronized关键字保证线程安全。也是通过key-value来保存数据。
key和value都不允许出现null值。

四、线程安全的集合类
Vector，Stack，HashTable，enumeration