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第十七章：容器深入研究

填充容器

  1. new ArrayList(Collections.nCopies(size, item))和Collections.fill(list, item)
  2. 一种Generator解决方案
    所有Collection子类型都有一个接收另一个Collection对象的构造器，用所接收的Collection对象中的元素来填充新的容器。或者使用Collection.addAll(Generator)。
    3. //适配器模式的实例
public class CollectionData extends ArrayList{
  public CollectionData(Generator gen, int quantity){
    for(int i = 0; i< quantity; i++){
      add(gen.next());
    }
  }
  
  //a generic convenience method;
  public static  CollectionData list(Generator gen, int quantity){
    return new CollectionData(gen, quantity);
  }
}
    1. Map生成器：
      Map可以使用相同方式，但需要一个Pair类。然后使用Generator>的对象填充map。
    public class Pair{
  public final K key;
  public final V value;
  public Pair(K k, V v){
    key = k;
    value = v;
  }
}
    1. 使用Abstract类
      **享元模式：采用一个共享来避免大量拥有相同内容对象的开销。这种开销中最常见、直观的就是内存的损耗。享元模式以共享的方式高效的支持大量的细粒度对象。java的String对象的创建就是享元模式。
      为了创建只读的Map，可以继承AbstractMap并实现entrySet()，为了创建只读的Set，可以继承AbstractSet并实现iterator()和size()。享元在于子类只存储索引，通过索引读取内容。

    可选操作

    执行各种不同的添加和移除的方法在Collection都是可选操作，如果调用没有实现的方法，会抛出UnsupportedOperationException。这是为了防止接口爆炸。
    最常见的未获支持的操作，都来源于背后由固定尺寸的数据结构支持的容器，比如Arrays.asList()将数组转换为List时，就会得到这样的容器，或者Collections.unmodifiableList()返回的容器。所以，应该把这种结果作为构造器参数传递给任何Collection，这样就可以产生尺寸可调整的容器。

    Set和存储顺序

    Set（interface） 存入Set的每个元素都必须是唯一的，加入Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口，Set不保证维护元素的次序。
    HashSet(默认) 为快速查找而设计的Set。存入HashSet的元素必须定义hashCode()
    TreeSet 保存次序的Set，底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。元素必须实现Comparable接口
    LinkedHashSet 具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序（插入的顺序）。bianlishi，以插入顺序显示。元素也必须定义hashCode()方法。

    对于良好的编程风格来说，你应该在覆盖equals()方法时，总是同时覆盖hashCode()方法。
    SortedSet接口：比如TreeSet就是其中一个实现。

    队列

    Queue接口两个实现是LinkedList和PriorityQueue，差异在于排序行为而不是性能。
    优先级队列：优先级队列的元素需要实现Comparable。
    双向队列：可以在任何一段添加或移除元素。LinkedList包含支持双向队列的方法，但是java标准库中没有这样的接口。

    Map

    1. 性能：
      HashMap使用散列码——“相对唯一”来代表对象的int值。如果不能满足你的要求，可以创建自己的Map来进一步提高查询速度。
    HashMap* 基于散列表实现，插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造器设置容量和负载因子，以调整容器的性能。
    LinkedHashMap 取得键值对是插入顺序，或是最近很少使用（LRU）顺序。只比HashMap慢一点，迭代访问时更快，因为使用链表维护内部次序。以插入顺序返回键值对迭代遍历。
    TreeMap 基于红黑树的实现。查看键或键值对时，它们会被排序（次序有Comparable或Comparator决定）。得到结果是经过排序的。唯一带有subMap()的Map，可以返回一个子树。
    WeakHashMap 弱键映射，允许释放映射所指向的对象。如果映射之外没有引用指向某个键，该键可以被垃圾回收。
    ConcurrentHashMap 线程安全的Map，不设计同步加锁。
    IndentityHashMap 使用==代替equals()对键进行比较的散列映射。专为特殊问题设计

    *任何键都必须具有equals()方法。
    *SortedMap接口：TreeMap是其唯一实现。

    散列与散列码

    HashMap使用equals()判断当前的建是否与表中存在的键相同。
    HashMap的性能因子：

    1. 容量：表中的桶位数
    2. 初始容量：表在创建时所拥有的桶位数。HashMap和HashSet都具有允许你指定初始容量的构造器。
    3. 尺寸：表中当前存储的项数
    4. 负载因子：尺寸/容量。空表的负载因子为0，班满表的负载因子是0.5，负载轻的表产生冲突的可能性小，因此对于插入和查找都是最理想的，但会减慢使用迭代器遍历的过程。HashMap和HashSet都具有允许你指定负载因子的构造器，表示当负载情况达到该负载因子的水平时，容器将自动增加其容量（容量），实现方式是使容量加大一倍，并重新将现有对象分布到新的桶位几种（再散列）。

    Collections有用的api

    快速报错

    java容器有一种保护机制，当你调用iterator()获取迭代器后，再想迭代器所指向的Collection添加点什么，就会抛出ConcurrentModificationException异常。

    持有引用

    如果想继续持有对某个对象的引用，希望以后还能够访问到该对象，但是也希望能够允许垃圾回收器释放它，这是就应该使用Reference对象。一般是以Reference对象作为你和普通引用之间的媒介（代理），另外一定不能有普通的引用指向那个对象。
    Reference抽象类的导出类：SoftReference（内存敏感的高速缓存），WeekReference（目的是“规范映射”，不妨碍垃圾回收器回收映射的键或值，“规范映射”中对象的实例可以在程序的多处被同时使用，以节省存储空间），PhantomReference（调度回收前的清理工作，比Java终止机制灵活），由强到弱排列，对应不同级别的可获得性。PhantomReference只能放入ReferenceQueue，其余两者可选。
    补充资料1
    补充资料2

    Java 1.0/1.1 的容器

    1. Vector：自我扩展的序列=>ArrayList
    2. Enumeration：接口，hasMoreElements()、nextElement()。
    3. HashTable => HashMap
    4. Stack：继承Vector
    5. BitSet：高效率的存储大量“开/关”信息，最小容量为long：64位，自动扩容（都是64的倍数），若存储的内容比较小，就浪费了一些空间。补充

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