Java中常见的集合

Java中常见的集合

一、Collection

1、List(有序，可重复)

ArrayList

1. 内部是通过数组实现（缺点是每个元素之间不能有间隔）
2. 有序，可重复
3. 当从ArrayList中间进行插入或者删除元素时，需要对数组进行复制，移动，代价很高
4. 随机查找和遍历的速度很快，不适合插入和删除。

LinkedList

1. 内部通过链表实现
2. 有序，可重复
3. 由于是通过链表实现**，动态的插入和删除比较方便，随机访问和遍历的速度比较慢**

Vertor

1. 内部通过数组进行实现
2. 与ArrayList不同的支持线程同步，某一时刻只能一个线程写Vertor,避免多线程同时写引起的不一致。
3. 缺陷：由于线程同步，访问速度比较慢。

2、Set(无序，不可重复)

​ 存储无序（存入和取出的顺序不一定相同），值不能重复，对象的相同本质是hashCode值判断，如果想让两个不相等的对象相等，就必须覆盖Object的hashCode方法和equals方法。

HashSet

1. HashSet存储数据时是按照哈希值进行存储。取数据也是按照哈希值取数据的。
2. 元素的哈希值通过HashCode方法来获取。HashSet首先判断两个的哈希值，哈希值相同再调用equals方法。
3. Hash值会存在相同，equals不同的情况是，会有哈希桶的情况，即排成一列。

TreeSet

1. 内部实现原理二叉树。
2. 添加元素时：对新add()的对象进行排序，每增加一个对象就会进行排序，之后插入到二叉树
3. Integer和String对象都可以进行默认的TreeSet排序，自定义对象，想要实现排序，自定义类需要实现Comparable接口，覆写compareTo()函数。

LinkHashSet

1. 底层：继承于HashSet,基于LinkedHashMap实现，保存元素：使用LinkedHashMap保存元素
2. 实现方法：LinkedHashSet只提供了四个构造方法，并通过传递一个标识参数，调用父类的构造器。直接调用父类HashSet的方法即可。

3、Queue

二、Map

1、HashMap（重要）

1. 底层：Java8(数组+链表+红黑树)，Java7(数据+链表)
2. 键、值：最多只允许一条记录的键为null，允许多条记录的值为null
3. 线程安全：非线程安全（任一时刻，可以有多个线程同时写HashMap）
   • 实现线程安全的方法：1、用Collections的syschronziedMap方法实现；2、使用ConcurrentHashMap实现

详解：

• Java7下的HashMap
  1. 底层实现：数组+单向链表
  2. 每个实体是嵌套了一个Entry实例：Entry包含四个属性：key,value,hash值和单向链表的next.
  3. • capacity：当前数组容量，始终保持2^n，扩容后数组的大小是当前的2倍。
     • loadFactor：负载因子，默认为0.75
     • threshold：扩容的阈值，等于capacity*loadFactor
• Java8下的HashMap
  1. 底层实现：数组+链表+红黑树
  2. 红黑树增加的意思：在java7时，查找的时候，通过数组能够快速的定位到具体的下标，之后就需要顺着链表一个一个进行比较。时间复杂度取决于链表的长度，为O(n), Java8时，当链表当中的元素超过8个的时候，就会将链表转换为红黑树，继而这些位置查找的时候，就降低了时间复杂度为O(log N).

2、ConcurrentHashMap（重要）

1. 组成：由一个个的Segment组成。也被称为分段锁。
2. 线程安全：ConcurrentHashMap是一个Segment数组（Segment继承ReentrantLock加锁），所以加锁的时候，是锁住一个segment，这样就保证了线程的安全。

• Java7下的ConcurrentHashMap

1. concurrencyLevel（并行度默认16）：也被称为segment数，默认为16，所以理论上可以有16个线程并发写，在初始化的时候，可以设置“16”这个数。但是一旦初始化，就不能够进行扩容。

• Java8下的ConcurrentHashMap

1. 引用了红黑树

3、HashTable

1. 线程安全：任一时刻，只能一个线程进行写。并发性不如ConcurrentHashMap
2. 项目需要线程安全时一般使用ConcurrentHashMap，不需要线程安全时可以用HashMap替换。

4、TreeMap（可排序）

1. 实现SortedMap接口，能够把保存的记录根据键排序，默认按照键值升序排序。
2. 用Iterator遍历时，得到的记录也是排序之后的。
3. 注意：使用TreeMap时，key必须实现Comparable接口，或者构造TreeMap时传入自定义的Comparator，否则会抛出异常。

5、LinkHashMap

1. LinkHashMap是HashMap的一个子类。保存了记录的插入顺序。