Java集合框架

List

Set

Map

集合框架：用于存储数据的容器。

对于集合容器，有很多种。因为每一个容器的自身特点不同，其实原理在于每个容器的内部数据结构不同。

集合容器在不断向上抽取过程中。出现了集合体系。

在使用一个体系时，原则：参阅顶层内容。建立底层对象。

List

–< java.util >-- List接口：

List 本身是Collection接口的子接口，具备了Collection的所有方法。现在学习List体系特有的共性方法，查阅方法发现List的特有方法都有索引，这是该集合最大的特点。

List：有序(元素存入集合的顺序和取出的顺序一致)，元素都有索引。元素可以重复。

  • ArrayList：底层的数据结构是数组,线程不同步，ArrayList替代了Vector，查询元素的速度非常快。
  • LinkedList：底层的数据结构是链表，线程不同步，增删元素的速度非常快。
  • Vector：底层的数据结构就是数组，线程同步的，Vector无论查询和增删都巨慢。

可变长度数组的原理：

当元素超出数组长度，会产生一个新数组，将原数组的数据复制到新数组中，再将新的元素添加到新数组中。

  • ArrayList：是按照原数组的50%延长。构造一个初始容量为 10 的空列表。
  • Vector：是按照原数组的100%延长。

Set

–< java.util >-- Set接口：

数据结构：数据的存储方式；

Set 接口中的方法和Collection中方法一致的。Set接口取出方式只有一种，迭代器。

  • HashSet：底层数据结构是哈希表，线程是不同步的。无序，高效；
  • HashSet集合保证元素唯一性：是通过元素的hashCode方法，和equals方法完成的。
  • 当元素的hashCode值相同时，才继续判断元素的equals是否为true。
  • 如果为true，那么视为相同元素，不存。如果为false，那么存储。
  • 如果hashCode值不同，那么不判断equals，从而提高对象比较的速度。
  • LinkedHashSet：有序，hashset的子类。
  • TreeSet：对Set集合中的元素的进行指定顺序的排序。不同步。TreeSet底层的数据结构就是二叉树。
  • 对于ArrayList集合，判断元素是否存在，或者删除元素底层依据都是equals方法。
  • 对于HashSet集合，判断元素是否存在，或者删除元素，底层依据的是hashCode方法和equals方法。

Map

Map集合：

  • Hashtable：底层是哈希表数据结构，是线程同步的。不可以存储null键，null值。
  • HashMap：底层是哈希表数据结构，是线程不同步的。可以存储null键，null值。替代了Hashtable.
  • TreeMap：底层是二叉树结构，可以对map集合中的键进行指定顺序的排序。

Map集合存储和Collection有着很大不同：

Collection一次存一个元素；Map一次存一对元素。

Collection是单列集合；Map是双列集合。

Map中的存储的一对元素：一个是键，一个是值，键与值之间有对应(映射)关系。

特点：要保证map集合中键的唯一性。

☆ 获取map中的所有元素的方法：

原理：map中是没有迭代器的，collection具备迭代器，只要将map集合转成Set集合，可以使用迭代器了。之所以转成set，是因为map集合具备着键的唯一性，其实set集合就来自于map，set集合底层其实用的就是map的方法。

把map集合转成set的方法：

Set< V > keySet();

  • Set<Map.Entry<K,V> entrySet();//取的是键和值的映射关系。

Entry就是Map接口中的内部接口；

为什么要定义在map内部呢？entry是访问键值关系的入口，是map的入口，访问的是map中的键值对

取出map集合中所有元素的方式一：keySet()方法。

可以将map集合中的键都取出存放到set集合中。对set集合进行迭代。迭代完成，再通过get方法对获取到的键进行值的获取。

Set keySet = map.keySet();
Iterator it = keySet.iterator();
while(it.hasNext()) {
    Object key = it.next();
    Object value = map.get(key);
    System.out.println(key+":"+value);
   }

取出map集合中所有元素的方式二：entrySet()方法。

Set entrySet = map.entrySet();
Iterator it = entrySet.iterator();
while(it.hasNext()) {
    Map.Entry me = (Map.Entry)it.next();
    System.out.println(me.getKey()+"::::"+me.getValue());
}

☆ 将非同步集合转成同步集合的方法：

Collections中的 XXX 
synchronized XXX(XXX);
List synchronizedList(list);
Map synchronizedMap(map);
public static <K,V> Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m) {
 return new SynchronizedMap<K,V>(m);
}

原理：定义一个类，将集合所有的方法加同一把锁后返回。

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

Map\<String,String\> synmap = Collections.synchronizedMap(map);

☆ Collection 和 Collections的区别：

  • Collections是个java.util下的类，是针对集合类的一个工具类,提供一系列静态方法,实现对集合的查找、排序、替换、线程安全化（将非同步的集合转换成同步的）等操作。
    • Collection是个java.util下的接口，它是各种集合结构的父接口，继承于它的接口主要有Set和List,提供了关于集合的一些操作,如插入、删除、判断一个元素是否其成员、遍历等。