一、集合分为单列集合和双列集合
1).单列集合
Collection为单列集合的根。它常用的子接口有List、Set
List,为有序集合,它提供了方便的访问、插入、删除等操作。
ArrayList、Vector、LinkedList为List的常用实现类
Set,Set 是不允许重复元素的,这是和 List 最明显的区别
HashSet、TreeSet为Set常用的实现类
HashSet由哈希表(实际上是一个HashMap实例)支持,不保证set的迭代顺序,并允许使用null元素
了解:Queue/Deque,则是 Java 提供的标准队列结构的实现,除了集合的基本功能,它还
支持类似先入先出或者后入先出。
Stack是栈。是继承于Vector(矢量队列)的,由于Vector是通过数组实现的,这就意味着,Stack也是通过数组实现的,而非链表它的特性是:先进后出
2) 双列集合
Map为双列集合的根。它常用的实现类有HashMap、TreeMap
HashMap类:
基于哈希表的Map接口实现,非线程同步,提供所有可选的映射操作,允许null键值,不保证映射顺序。
TreeMap:
基于红黑树的SortedMap接口实现,保证映射按照升序排列关键字,根据使用的构造方法不同,可能会按不同的方法排序。
二、集合底层的实现
1:数据结构
ArrayList:
1:是List接口的可变数组非同步实现,并允许包括null在内的所有元素。
2:底层使用数组实现
LinkedList:
1:是List接口的双向链表非同步实现,并允许包括null在内的所有元素。
2:底层的数据结构是基于双向链表的,该数据结构我们称为节点
HashSet:
1:由哈希表(实际上是一个HashMap实例)支持,不保证set的迭代顺序,并允许使用null元素。
2:基于HashMap实现
HashMap
1:是基于哈希表的Map接口的非同步实现,允许使用null值和null键,但不保证映射的顺序。
2:底层使用数组实现,数组中每一项是个单向链表,即数组和链表的结合体;当链表长度大于一定阈值时,链表转换为红黑树,这样减少链表查询时间。
注意: 在jdk1.8版本之前HashMap的底层数据结构使用数组和链表实现。红黑树 在 jdk1.8版本开始使用
2:扩容机制
Vector:扩容成原来 2 倍
ArrayList:扩容成原来的 1.5 倍
如果实例化 list 的时候,没有指定初始容量,JDK1.8 中 默认容量是 0,但是 JDK6
和 7 默认是 10。我们可以肯定的是扩容的时机是 add 调度的时候
当集合中通过 add 方法踢入第一个元素的时候,容量为 10
LinkedList
链表结构,且是是双向链表, 不涉及扩容的问题。
HashMap
在增加第一个元素之前容量为16,加载因子是0.75
3:源码分析
HashMap底层实现原理
HashMap 继承于 AbstractMap 类,实现了 Map 接口。Map 是"key-value 键
值对"接口,AbstractMap 实现了"键值对"的通用函数接口。
HashMap 基于 Hash 算法实现的,我们通过 put(key,value)存储,get(key)
来获取。当传入 key 时,HashMap 会根据 key. hashCode() 计算出 hash
值,根据 hash 值将 value 保存在 bucket 里。当计算出的 hash 值相同
时,我们称之为 hash 冲突,HashMap 的做法是用链表和红黑树存储相同
hash 值的 value。当 hash 冲突的个数比较少时,使用链表否则使用红黑
树。
三、集合在特定场景下的应用方案
最近浏览可以选取 LinkedList
先进先出可以考虑 Queue 队列
先进后出可以考虑 Stack
四、Iterator 迭代器
迭代器是 Iterator 接口:该接口中有三个核心方法 ,维护指针可以向下移动
(next),移动到指定位置后,取出当前位置的元素(next),以及重置指针操作
remove。
遍历集合的五种方式:
所有的数组和单列集合都实现了 Iterable 接口
五、集合的 fail-fast 机制(了解)
ail-fast 机制是java集合(Collection)中的一种错误机制。当多个线程对同一个集合的内容进行操作时,就可能会产生fail-fast事件。
例如:当某一个线程A通过iterator去遍历某集合的过程中,若该集合的内容被其他线程所改变了;那么线程A访问集合时,就会抛出ConcurrentModificationException异常,产生fail-fast事件。