Java集合框架知识梳理

【Java同步容器】       

     Java集合类是一种工具类，作用同容器一样，用于存储任意数量的具有共同属性的对象。主要从两大根接口Collection和Map延伸而来，以及一个工具类（Utilities）、两大关联接口类。接口Collection旗下的容器存储的都是单个数据，其中接口List旗下容器所存的数据都是有序的（元素可以重复），接口Set旗下容器所存的数据都是无序的（元素不可以重复）；接口Map旗下的容器存储的都是以键-值对出现的数据。Set、Map类似一个罐子，元素位置在逻辑上是混乱无章的，但Set中元素是一个一个分开的；Map中元素是成双成对的。List更像一个数组，元素在逻辑上是排着队的。

【Java集合框架的体系结构如下：】

其中Iterator只与Collection旗下的容器有关联。

【工具类Utilities】

工具类中包含两大类：Arrays和Collections，作用是用来操作数组、集合，例如在ArrayList和Vector中大量调用了Arrays.Copyof()方法，而Collections中有很多静态方法可以返回各集合类的synchronized版本，即线程安全的版本，当然了，如果要用线程安全的结合类，首选Concurrent并发包下的对应的集合类。

【ps，上面给出的集合大多适用于单线程，如果要保证多线程安全，有一些对应的并发集合】

Collection家族结构如下：

LinkedList、ArrayList、Vector三者比较：

• ArrayList 就是动态数组，是Array的复杂版本，动态的增加和减少元素.当更多的元素加入到ArrayList中时,其大小将会动态地增长。它的元素可以通过get/set方法直接访问，因为ArrayList本质上是一个数组。
• Vector 和ArrayList类似底层也是数组, 区别在于Vector是同步类(synchronized).因此,开销就比ArrayList要大。
• LinkedList 是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁的情况下的对比。它还实现了 Queue 接口,因此具有队列的属性，该接口比List提供了更多的方法,包括 offer(),peek(),poll()等.

【注意】针对由数组实现的容器在使用时最好设定一个使用容量值，因为当容量不够用时，需要从新开辟新的空间，并将旧的内容全部复制到新开辟的空间处。

LinkedHashSet、HashSet、TreeSet三者比较：

• LinkedHashSet 使用HashCode值来决定元素存储的位置，但存储的方式使用的是链表结构。
• HashSet 使用HashCode值来决定元素存储的位置，底层的实现依赖于HashMap，且线程不安全。
• TreeSet 采用树结构实现(红黑树)，存储的元素是可排序的。

Map家族结构如下：

HashMap、HashTable、Treemap三者比较：

• TreeMap 实现了接口 SortedMap 因此是其中蕴含的元素是有序的，排序的参考标准是key值的大小，使用散列表实现。
• HashMap 允许将key值设置为null，且该类实现的方法不是同步的，因此不具有线程安全性，使用红黑树实现。
• HashTable 不允许将key值设置为null，且该类实现的方法是同步的，因此具有线程安全性。

现给出网上的一些参考资料：

【集合详解】Java集合总结（上）-Collection家族

【集合详解】Java集合总结（中）-Map家族

【集合详解】Java集合总结（下）-常用集合类对比

【Java并发容器】

java中并发容器及其编程由 java.util.concurrent包实现，包下的所有类可以分成以下几种：

• locks部分：显示锁有关内容的实现（互斥锁、速写锁等）；
• atomic部分：原子变量类，是构建非阻塞算法的基础；
• executor部分：线程池；
• collection部分：并发容器；
• tool部分：同步工具，如信号量、闭锁、栅栏等功能；

【并发容器类图如下：】