9、java集合

1、什么是java集合

java集合是用来存储多个数据引用的数据类型。

2、java集合分类

java集合类在java.util包下
集合的顶层接口有Collection,Map,Iterator。
其中Collection中有两个子接口List和Set。

java集合结构.png

java集合类图.png

3、list

list为有序可重复的集合。常见子类有：

ArrayList: 基于动态数组实现，支持下标访问。数据的修改和查询快。
Vector：与ArrayList类似，但是是线程安全的。
LinkedList：基于双向链表实现，只能顺序访问，数据的添加和删除效率较高。
CopyOnWriteArrayList：线程安全，读写分离的集合，读的性能较高，适用于读多写少的场景。缺点：内存占用高，读操作不能读取到实时数据。

3.1 ArrayList的扩容：

扩展：ArrayList动态数组初始默认大小为10，当不够存储时，会按旧容量1.5倍进行扩容。使用的是Arrays.copyOf()方法。

3.2 ArrayList序列化：

ArrayList的序列化时，因为动态数组中数据可能没有存满，所有不能直接对数组中的数据进行序列化，ArrayList将动态数组用transient，让其不被序列化，然后ArrayList 实现了 writeObject() 和 readObject() 来控制只序列化数组中有元素填充那部分内容。序列化时需要使用 ObjectOutputStream 的 writeObject() 将对象转换为字节流并输出。而 writeObject() 方法在传入的对象存在 writeObject() 的时候会去反射调用该对象的 writeObject() 来实现序列化

3.3 Vector的替代方案：

因为vector的效率不是很高，可以使用 Collections.synchronizedList(); 得到一个线程安全的 ArrayList。

List list = new ArrayList<>();
List synList = Collections.synchronizedList(list);

4、set

set为无序不可重复的集合。

1、那我们怎么来判定元素是否重复呢？
2、通过equals来比较的话，我们如果要插入一万条数据，
   那我们没插入一条数据都要跟已有的数据做equals比较吗？
3、hashcode存在的价值？？
哈希算法也称为散列算法，是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。用以快速定位寻址存储的对象。

4、hashcode与equals 怎么联合起来工作的？
   整个处理流程是：

      1、判断两个对象的hashcode是否相等，
         若不等，则认为两个对象不等，完毕，
         若相等，则比较equals。

      2、若两个对象的equals不等，则可以认为两个对象不等，否则认为他们相等。
5、hascode与equals的关系

      如果x.equals(y)返回“true”，那么x和y的hashCode()必须相等。

      如果x.equals(y)返回“false”，
      那么x和y的hashCode()有可能相等，也有可能不等。

set有三个常用的子类分别为 Hashset,LinkedHashSet,TreeSet

HashSet是使用哈希表（hash table）实现的，其中的元素是无序的。HashSet的add、remove、contains方法的时间复杂度为常量O(1)。
TreeSet基于红黑树实现。TreeSet中的元素是可排序的，但add、remove和contains方法的时间复杂度为O(log(n))。TreeSet还提供了first()、last()、headSet()、tailSet()等方法来操作排序后的集合。
LinkedHashSet介于HashSet和TreeSet之间。它基于一个由链表实现的哈希表，保留了元素插入顺序。LinkedHashSet中基本方法的时间复杂度为O(1)。

5.Map

Map是以键值对的方式来存储数据。常见的子类有HashMap,HashTable,ConcurrentHashMap,LinkedHashMap。

hashMap 采用key-value形式存储数据，key唯一不可重复，且可以为null。
hashTable: 与HashMap类似，线程安全。
ConcurentHashMap:与HashMap类似，采用了分段锁（Segment），多个线程可以同时访问不同分段锁上数据，并发处理能力更高。
LinkedHashMap ：内部通过双向链表实现，会保留Map的插入顺序
TreeMap :TreeMap基于红黑树的实现，因此它要求一定要有key比较的方法，要么传入Comparator实现，要么key对象实现Comparable接口。在put操作时，基于红黑树的方式遍历，基于comparator来比较key应放在树的左边还是右边，如找到相等的key，则直接替换掉value。
WeakHashMap ：主要用来实现缓存，通过使用 WeakHashMap 来引用缓存对象，由 JVM 对这部分缓存进行回收

6、java泛型

泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。这种参数类型可以用在类、接口和方法的创建中，分别称为泛型类、泛型接口、泛型方法。