Java集合继承关系

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Java集合继承关系

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一、集合继承关系框图

二、常用接口及实现类

• （1）Iteraor接口（无序集合–HashSet，HashMap）

    方法: boolean hasNext()   
          E next()
          void remove()
  
    子接口：LinkedIterator （有序--List）    
    额外方法：add()
             previous()
             hasPrevious()
  

  Iterator和Iterable的区别：

  1). Iterator是迭代器接口，只要实现该接口就可以使用foreach进行迭代.
  2). Iterable中封装了Iterator接口，只要实现了Iterable接口的类，就可以使用Iterator迭代器。
  3). 集合Collection、List、Set都是Iterable的实现类，所以他们及其他们的子类都可以使用foreach进行迭代。
  4). Iterator中和核心的方法next(),hasnext(),remove(),都是依赖当前位置，如果这些集合直接实现Iterator，则必须包括当前迭代位置的指针。当集合在方法间进行传递的时候，由于当前位置不可知，所以next()之后的值，也不可知。而当实现Iterable则不然，每次调用都返回一个从头开始的迭代器，各个迭代器之间互不影响。

• （2）Collection 接口
  Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。集合中存储的都是对象的引用(地址)。

  List：可以存放重复的内容

  Set：不能存放重复的内容，所以的重复内容靠hashCode()和equals()两个方法区分

  Queue：队列接口

  SortedSet　　可以对集合中的数据进行排序

• List 接口： 按照元素插入的顺序进行存放，元素可以重复。
  实现List的子类的特点：

  ArrayList 　　底层数组实现，线程不安全，查询速度快

  Vector　　线程安全，但速度慢，已被ArrayList替代

  LinkedList　　底层链表实现，链表结果，增删速度快，没有同步方法

  Stack(已经不用，可由LinkedList代替)

• Set接口Set中的对象元素不能重复，Set最多有一个null元素
  实现Set的子类的特点：

  HashSet 能快速定位一个元素，放到HashSet中的对象需要实现，底层数据结构又hashmap的键来实现。不保证集合中元素的顺序，即不能保证迭代的顺序与插入的顺序一致。是线程不安全的。 hashCode()方法，它使用了前面说过的哈希码的算法。

  TreeSet 将放入其中的元素按序存放，要求放入其中的对象是可排序的，有序的存放，线程不安全，可以对Set集合中的元素进行排序，由红黑树来实现排序，TreeSet实际上也是SortedSet接口的子类，其在方法中实现了SortedSet的所有方法，并使用comparator()方法进行排序。
  LinkedHashSet 底层由链表实现，按照元素插入的顺序进行迭代，即迭代输出的顺序与插入的顺序保持一致

• SortedSet接口(实现了Set接口)：Set接口的输出接口

  public Comparator //返回排序有关联的比较器

  public E first() //返回集合中的第一个元素

  public SortedSet headSet(E toElement) //返回从开始到指定元素的集合

  public E last()//返回最后一个元素

  public SortedSet subSet(E fromElement,E toElement) //返回指定对象间的元素

  public SortedSet tailSet(E fromElement)//从指定元素到最后

-（3）Map接口
Map容器中的键对象不允许重复，任何作为key的对象都必须实现 hashCode和equals方法。
实现Map接口的子类：

Hashtable：Hashtable继承Dictionary类，实现了Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。是同步的。

HashMap：HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。

但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。

WeakHashMap:WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

LinkedHashMap:是HashMap的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现.Key和Value都允许空;Key重复会覆盖、Value允许重复;非线程安全;有序。

TreeMap:底层是二叉树数据结构。线程不同步。可以用于给map集合中的键进行排序。

Collections和Collection有什么区别？

Collection是集合框架中的一个顶层接口，它里面定义了单列集合的共性方法。

Collection有两个常用的子接口:

——List：对元素都有定义索引。有序的。可以重复元素。

——Set：不可以重复元素。无序。

Arrays:用于对数组操作的工具类，工具类中的方法都是静态的

Collections是集合框架中的一个工具类。 该类中的方法都是静态的。提供的方法中有可以对list集合进行排序，二分查找等方法。通常常用的集合都是线程不安全的。因为要提高效率。如果多线程操作这些集合时，可以通过该工具类中的同步方法，将线程不安全的集合，转换成安全的。

Comparable和Comparator的区别
Comparable
Comparable可以认为是一个内比较器，实现了Comparable接口的类有一个特点，就是这些类是可以和自己比较的，至于具体和另一个实现了Comparable接口的类如何比较，则依赖compareTo方法的实现，compareTo方法也被称为自然比较方法。如果开发者add进入一个Collection的对象想要Collections的sort方法帮你自动进行排序的话，那么这个对象必须实现Comparable接口。compareTo方法的返回值是int，有三种情况：
1、比较者大于被比较者（也就是compareTo方法里面的对象），那么返回正整数
2、比较者等于被比较者，那么返回0
3、比较者小于被比较者，那么返回负整数

Comparator
Comparator可以认为是是一个外比较器，个人认为有两种情况可以使用实现Comparator接口的方式：
1、一个对象不支持自己和自己比较（没有实现Comparable接口），但是又想对两个对象进行比较
2、一个对象实现了Comparable接口，但是开发者认为compareTo方法中的比较方式并不是自己想要的那种比较方式
Comparator接口里面有一个compare方法，方法有两个参数T o1和T o2，是泛型的表示方式，分别表示待比较的两个对象，方法返回值和Comparable接口一样是int，有三种情况：
1、o1大于o2，返回正整数
2、o1等于o2，返回0
3、o1小于o3，返回负整数