集合源码分析

 

ArrayList集合源码分析

jdk7版本：底层会初始化数组，数组的长度为10。当要添加第11个元素的时候，底层的elementData数组已满，则需要扩容。默认扩容为原来长度的1.5倍。并将原有数组中的元素复制到新的数组中。

jdk8：先创建一个没有元素的数组，当添加第一个元素的时候开始初始化一个长度为10 的数组，然后把元素放入数组。后面的操作跟jdk7一样。

小结：

jdk1.7.0_07版本中：ArrayList类似于饿汉式

jdk1.8.0_271版本中：ArrayList类似于懒汉式

Vector源码分析

jdk8版本（相较jdk7没有变化）：底层初始化数组，长度为10。当添加第11个元素时，需要扩容。默认扩容为原来的2倍。

LinkedList

底层首先创建一个链表，每次创建一个节点就连接在上一个节点的后面。

Vector基本不使用了

ArrayList底层使用数组结构，查找和添加（尾部添加）效率高，时间复杂度O(1)，删除和插入效率低，时间复杂度O(n)。

LinkedList底层使用双向链表结构，删除和插入操作效率高，时间复杂度(1)，查找和添加(尾部添加)操作效率低，时间复杂度O(n)（有可能添加操作是O（1））

在选择了ArrayList的前提下，推荐使用：new ArrayList(int capacity)：底层创建指定的capacity长度的数组，这样就避免了底层的扩容和数组的复制。

HashMap源码分析

创建对象的过程中，底层会初始化数组Emtry[] table = new Entry[16];

一个Map的键值对封装到一个Entry对象中，考虑将此对象添加到table数组中。

添加/修改的过程：

将键值对（Key1，value1）添加到当前的Map中：

首先，需要调用Key1所在类的hashCode()方法，计算Key1对应的哈希值1，此哈希值1经过某种算法（Hash() ）之后，得到哈希值2。  哈希值2再经过某种算法(indexFor() ) 之后，就确定了键值对在数组table中的位置 i；

1.1如果此索引位置i的数组上没有元素，则（Key1,value1）添加成功   ----> 情况1

1.2如果此索引位置i 的数组上有元素(Key2,value2)，则需要继续比较key1和key2的哈希值2 -->哈希冲突

        2.1 如果key1的哈希值2与key2的哈希值2不相同，则添加成功 ---> 情况2

        2.2如果key1的哈希值与key2的哈希值相同，则需要继续比较key1和key2的equals()。 要调用key1所在类的equals(),将key2作为参数传递进去。

                3.1调用equals()，返回false：则添加成功

                3.2 调用equals(),返回true：则认为key1和key2是相同的。默认情况下，value替换原有的value2.

说明：

情况1：将（key1，value1）存放到数组的索引i位置

情况2，情况3：（key1，value1）元素与现有的（key2，value2）构成单向链表结构，（key1，value1）指向（key2，value2）

随着不断的添加元素，在满足如下条件的情况下，会考虑扩容：

（size >= threshold） && （null  != table[i]）

当元素个数达到临界值（数组的长度 * 加载因子）时，就考虑扩容。默认的临界值 = 16 * 0.75 （加载因子）

默认扩容为原来的2倍。

jdk8与jdk7的不同之处：

① 在jdk8中，当创建了HashMap实例之后，底层并没有初始化table数组。当首次添加（key，value）时，进行判断，如果发现table尚未初始化，则对数组进行初始化。

② 在jdk8中，HashMap底层定义了Node内部类，替换jdk7中的Entry内部类。意味着，我们创建的时Node[] 数组。

③ 在jdk8中，当前的（key，value）经过一系列判断之后，可以添加到当前的数组角标i中。如果角标中有元素，jdk7采用的是头插法，jdk8中采用的是尾插法。

④ jdk7：数组+ 单向链表；           jdk8 ： 数组 + 单向链表 + 红黑树

什么时候会使用单项链表变为红黑树： 如果索引 i 位置上的元素个数达到8，并且数组的长度达到64时，我们就将索引 i 位置上的多个元素改为红黑树的结构进行存储。 修改的目的：降低了时间复杂度（时间复杂度变为了O(logn)），性能更高。

什么时候会使用红黑树变为单向链表： 当使用红黑树的索引 i 位置上的元素的个数低于6的时候，就会将红黑树结构退化为单向链表。

LinkedHashMap

1.LinkedHashMap与HashMap的关系：

LinkedHashMap是HashMap的子类。

LinkedHashMap在HashMap使用的数组+ 单向链表 + 红黑树的基础上，又增加了一对双向链表，记录添加的（key，value）的先后顺序。便于我们遍历所有的key-value。

HashSet和LinkedHashSet的源码分析

HashSet底层使用的是HashMap

LinkedHashSet底层使用的是LinkedHashMap