集合类

    1、集合类概述

    java.util包中就包含了一系列重要的集合类，而对于集合类，主要需要掌握的就是它的内部结构，以及遍历集合的迭代模式。

    Java2的集合框架，抽其核心，主要有三种：List、Set和Map。如下图所示：

    Collection

    ├List

    │├LinkedList

    │├ArrayList

    │└Vector

    │　└Stack

    └Set

    Map

    ├Hashtable

    ├HashMap

    └WeakHashMap

    2.集合类特性

    （1）几个常用类的区别

    ArrayList: 元素单个，效率高，多用于查询

    Vector: 元素单个，线程安全，多用于查询

    LinkedList:元素单个，多用于插入和删除

    HashMap: 元素成对，元素可为空

    HashTable: 元素成对，线程安全，元素不可为空

    3.接口

    （1）List接口

    List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。List允许有相同的元素。

    除了具有Collection接口必备的iterator（）方法外，List还提供一个listIterator（）方法，返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add（）之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。

    实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

    LinkedList类

    LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。

    注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：

    List list = Collections.synchronizedList（new LinkedList（…））；

    ArrayList类

    ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。

    size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O（n）的时间。其他的方法运行时间为线性。

    每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

    和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

    Vector类

    Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。

    Stack 类

    Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

    （2）Set接口

    Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals（e2）=false，Set最多有一个null元素。

    很明显，Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。

    请注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals（Object）=true将导致一些问题。

    （3）Map接口

    请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。

    Hashtable类

    Hashtable继承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。

    添加数据使用put（key, value），取出数据使用get（key），这两个基本操作的时间开销为常数。

    Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操作。

    Hashtable是同步的。

    HashMap类

    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类

    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。

    4.collections 和collection

    Collection是集合类的上级接口，继承与他的接口主要有Set 和List.

    Collections是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。