java常用集合

首先请区分Collections ， 它只是集合操作的工具类。

下面一张图展示常用List、Set 集合

下面一张图展示常用Map集合族谱

 

 

常用集合随笔

        List

       List之下需要注意的集合实现在ArrayList 、 LinkedLIst、Vector下的Stack。

      存储元素的特点：有序可重复，有序即入和出顺序一致。

      ArrayList 底层采用数组结构存储，线性数据存储，查看效率极高，但是增、删、改会慢一些，因为会涉及到移动操作。其初始化容量为10，扩容规则为原始容量的1.5

    LinkedList 底层采用双向链表，既然是链式而非线性结构，其查询速度必然比不上基于数组的ArrayList，但是增删改只是更改指针而无需移动操作，所以速度会非常快。

  Verctor底层采用数组实现，多线程下安全，线程同步，效率底下，初始容量10，扩容规则基于原容量2倍。

   查多用Array，改多用LIst，防并发 java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList而不是Vector，

 java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDeque 或者 java.util.concurrent.ConcurrentLinkedQueue而不是Stack。

不推荐使用Vector或Stack

Set

 无序不可重复，之下需注意的集合实现 HashSet、TreeSet

HashSet 底层其实是HashMap，当value都为null时，其实就成了HashSet，说白了就是为了达到散列表存储的效果（HashMap就是个散列表），增加元素时，put的key，value都是统一一份，遍历元素其实是遍历Map的key值。初始化容量16，默认加载因子0.75

TreeSet 底层其实是一个TreeMap ，而TreeMap底层是一个可排二叉数据结构。不可重复，按元素大小顺序排序。

 

Map

   接口Map以键值对的方式存储，key起主导作用，value附属于key上，所有key无序不可重复。是一维数组和单向链表结合运用的数据结构。

   HashMap 底层hash散列表，存入key部分元素时，会调用hashCode和equels两个方法，决定key是否相等，所以key是自定对象一般需要实现这两个方法。

   关于存储 ， 当put （key,value） 时，首先以key的哈希值在一维数组中查找是否存在对应的哈希值的下标，如果不存在，直接将元素存入集合中（哈希值为数组的下标）。如果存在，该下标对应的单向链表上进行key值的equals比较，如果存在相等，覆盖value，如果不存在相当的key则存入在链上。

 关于查询，通过key的hashcode方法获取哈希值，查看数组中是否存在对应的哈希值，如果存在，即定位到对应数组下标（哈希值）下的单向链表，拿着key的值和链表上每个key进行equals，锁定到的那个数据的value即key对应的值。

哈希值和数组下标之间的转换规则，称为哈希算法。

TreeMap实现SortedMap接口，底层是可排二叉树，key部分为无序不重复，但可以根据key的排序规则进行排序。

关于并发解决

 

HashTable   线程安全map，但是性能太差，因为锁的粒度太粗暴。

jdk7中 ConcurrentHashMap具备更好的并行性，从ConcurrentHashMap读取数据的时候ConcurrentHashMap是不会加锁的。另外，ConcurrenthashMap在写的时候不会全部加锁。它仅仅锁住Map中正在被写入的部分。每一个segment都是一个HashEntry[] table， table中的每一个元素本质上都是一个HashEntry的单向队列，HashEntry以及其内部每个value都是volatile。

jdk8中的改进：

      

 1、干掉了臃肿的segement，采用Node结点数组的方式，Node + CAS + Synchronized 实现并发控制，通过key的哈希值找到node相应的位置，如果node未初始化，采用cas插入相应数据。 如果node存在，且不处于移动状态，对改node进行上锁，遍历结点下链表进行插入或更新操作。

2、将原先table数组＋单向链表的数据结构，变更为table数组＋单向链表＋红黑树的结构。 有利于实现，将key的hash均匀分布到数组中。后续会讲到红黑书，具体分析该应用带来的效率提升。