Java集合繼承體系詳解-創(chuàng)新互聯(lián)

Java的集合類是一種特別有用的工具，它可以用于存儲(chǔ)數(shù)量不等的多個(gè)對(duì)象，并可以實(shí)現(xiàn)常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如棧、隊(duì)列等。Java集合還可以用于板寸具有映射關(guān)系的關(guān)聯(lián)數(shù)組。

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java集合就像是一個(gè)容器，我們可以把多個(gè)對(duì)象（實(shí)際上是對(duì)象的引用，習(xí)慣上叫對(duì)象，）保存到集合容器中。在JDK1.5以前java集合會(huì)丟失容器中所有對(duì)象的數(shù)據(jù)類型，JDK1.5以后增加了泛型，java集合可以記住容器中對(duì)象的數(shù)據(jù)類型。

Java集合大致可以分為三個(gè)體系：Set List Map.所有的集合類都位于java.util包下面。

Collection接口

Collection接口是List、 Set、和Queue接口的父接口。
Collection所代表的是一種規(guī)則，它所包含的元素都必須遵循一條或者多條規(guī)則。如有些允許重復(fù)而有些則不能重復(fù)、有些必須要按照順序插入而有些則是散列，有些支持排序有些不支持排序。

一、List接口

List接口是Collection接口的直接接口。List代表的是有序的Collection,集合中的每個(gè)元素都有其對(duì)應(yīng)的索引。List中允許有重復(fù)的元素，可以通過索引來訪問指定位置的集合元素。因?yàn)長(zhǎng)ist集合默認(rèn)按元素的添加順序設(shè)置元素的索引。

（1）ArrayList、Vector、Stack

ArrayList和Vector作為L(zhǎng)ist的兩個(gè)典型實(shí)現(xiàn)類，完全支持List的全部功能。

ArrayList和Vector類的底層都是基于數(shù)組來儲(chǔ)存集合元素，封裝了一個(gè)動(dòng)態(tài)的Object[]數(shù)組，是一種順序存儲(chǔ)的線性表。

ArrayList和Vector在用法上幾乎完全相同，只是Vector在JDK1.0時(shí)就存在，它的方法名比較冗長(zhǎng)、比ArrayList包含的方法多，源碼比ArrayList包含的源碼也多，ArrayList的序列化實(shí)現(xiàn)比Vector現(xiàn)在Vector基本上被ArrayList所取代了。

主要區(qū)別：ArrayList是線程不安全的，Vector是線程安全的。

如果需要在多線程環(huán)境下使用List集合，而且需要保證線程安全，依然可以避免使用Vector，而是考慮將ArrayList包裝成線程安全的集合類。Java提供的Collections工具類，通過該工具類synchronizeList方法即可以把ArrayList包裝成線程安全的ArrayList.

Stack

Vector提供了一個(gè)子類，它用于模擬“?！边@種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，棧通常是先進(jìn)后出的容器。Stack提供了額外的5個(gè)方法，使得Vector可以當(dāng)做棧來使用。出棧pop,入棧push,訪問棧頂元素peek(),判斷棧是否為空empty(),檢測(cè)一個(gè)元素在堆棧中的位置serch().

(2)LinkedList

LinkedList是一個(gè)鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)的線性變，本質(zhì)上是一個(gè)雙向鏈表，它不僅實(shí)現(xiàn)了List接口還實(shí)現(xiàn)了Dueue接口(雙端隊(duì)列，既具有隊(duì)列的特征，也具有棧的特征)，所以LinkedList不僅可以做雙向鏈表來使用，還可以當(dāng)棧和隊(duì)列來使用。

LinkedList對(duì)元素的插入、刪除元素時(shí)速度非?？?。

LinkdedList也是非同步的。若要實(shí)現(xiàn)同步訪問，可以采取
List list = Collections.synchronizeList(new LinkedList(.....));

(3)異同點(diǎn)對(duì)比

 （1）ArrayList和LinkedList

1）ArrayList是基于動(dòng)態(tài)數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，LinkedList是基于雙向鏈表實(shí)現(xiàn)的。
2）ArrayList比較適用于隨機(jī)存取，（可直接通過索引，LinkedList需要通過指針遍歷）；LinkedList比較適用于增加刪除操作（對(duì)于單條的插入和刪除操作ArrayList比LinkedList速度快，對(duì)于插入好人刪除操作，ArrayList需要移動(dòng)后面的所有元素。）

二、Set接口

Set是一種不允許包含相同元素的Collection。它維持自己的內(nèi)部排序，隨機(jī)訪問沒有任何意義。

（1）HashSet

HashSet是Set接口的典型實(shí)現(xiàn)，HashSet按Hash算法來儲(chǔ)存集合中的元素，具有很好的存取和查找功能。
具有以下特點(diǎn)：

1）不保證元素的排列順序，有可能變化；
2）HashSet不是同步的；
3）集合元素可以為空。

（2）TreeSet

 TreeSet是SortedSet接口的唯一實(shí)現(xiàn)，TreeSet可以確保元素處于排序狀態(tài)，TreeSet并不是根據(jù)元素的插入順序進(jìn)行排序的，而是根據(jù)實(shí)際值進(jìn)行排序。支持兩種排序方式：自然排序和定制排序。

（3）EnumSet

是為枚舉類設(shè)計(jì)的集合類，EnumSet不允許加入null元素。如果試圖插入null,會(huì)拋出空指針異常。
Set的三個(gè)實(shí)現(xiàn)類都是現(xiàn)成不安全的。

三、Map接口

Map保存具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)，因此Map集合里保存著兩組值，一組值用來保存Map里的key,一組用來保存Map里的value,key和value可以是任何引用類型的數(shù)據(jù)。

Map里的key不允許重復(fù)，value可以重復(fù)。key和value之間存在單向的一對(duì)一的關(guān)系，通過指定的key，總能找到唯一的、確定的value。

（1）HashMap與HashTable

HashMap與HashTable都是Map的典型實(shí)現(xiàn)類，他們之間的關(guān)系類似于ArrayList和Vector：HashTable是一個(gè)古老的Map實(shí)現(xiàn)類，在JDK1.0時(shí)就出現(xiàn)了。

主要區(qū)別：

1）HashTable是一個(gè)線程安全的Map實(shí)現(xiàn)，但是HashMap是線程不安全的實(shí)現(xiàn)，HashMap的性能要比HashTable高一些，盡量避免使用HashTable,多個(gè)線程訪問一個(gè)Map對(duì)象又要保證線程安全時(shí)，可以使用Collections中的方法把HashMap變成線程安全的。
2）HashTable不允許使用null作為key和value,如果試圖把null加入HashTable中，將會(huì)引發(fā)空指針異常。

（2）TreeMap

TreeMap是Map的子接口SortedMap的的實(shí)現(xiàn)類，與TreeSet類似的是TreeMap也是基于紅黑樹對(duì)TreeMap中所有的key進(jìn)行排序，從而保證key-value處于有序狀態(tài)，TreeMap也有兩種排序方式：

1）自然排序：TreeMap的所有key必須實(shí)現(xiàn)Comparable接口，而且所有key應(yīng)該是同一類的對(duì)象，否則會(huì)拋出ClassCastException.

2）定制排序：創(chuàng)建TreeMap時(shí)，傳入一個(gè)Comparator對(duì)象，該對(duì)象負(fù)責(zé)對(duì)TreeMap中所有的key進(jìn)行排序。
由于TreeMap支持內(nèi)部排序，所以通常要比HashMap和HashTable慢。

四、Queue接口

Queue模擬了隊(duì)列這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，隊(duì)列通常是“先進(jìn)先出”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，通常不允許隨機(jī)訪問隊(duì)列中的元素。
Queue常用的實(shí)現(xiàn)類：LinkedList和PriorityQueue

（1）LinkedList

LinkedList它不僅實(shí)現(xiàn)了List接口還實(shí)現(xiàn)了Dueue接口(雙端隊(duì)列，既具有隊(duì)列的特征，也具有棧的特征)，Dueue接口是Queue的子接口。

（2）PriorityQueue

PriorityQueue保存隊(duì)列元素的的順序并不是按照加入隊(duì)列的順序，而是按照隊(duì)列元素大小進(jìn)行重新排序。所以當(dāng)調(diào)用peek和poll方法來取隊(duì)列中的元素的時(shí)候，并不是先取出來隊(duì)列中最小的元素。從這個(gè)意義上來看，PriorityQueue已經(jīng)違反了隊(duì)列的基本規(guī)則。PriorityQueue不允許插入null元素。

總結(jié)：

線程安全的有Vector Stack HashTable

不允許插入空元素的有HashTable PriorityQueue EnumSet

以上就是本文的全部?jī)?nèi)容，希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助，也希望大家多多支持創(chuàng)新互聯(lián)。

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