Java之集合类应用总结

1.集合类类图

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
  ├HashSet
  ├TreeSet
  ├LinkedHashSet

Map
├Hashtable
├HashMap
├WeakHashMap
└SortedMap 
   └TreeMap

2.分类介绍

　　Collection是最基本的集合接口，JDK提供的类都继承自Collection的“子接口”，如List和Set。所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数和有一个Collection参数的构造函数。前者用于创建一个空的Collection，后者用于创建一个新的Collection，允许用户复制一个Collection。不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，可逐一访问Collection中每一个元素。用法如下：

　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
　　　　while(it.hasNext()) {
　　　　　　Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
　　　　}

　　由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

1）Collection和Map区别：

• Collection类型，每个位置只有一个元素。
• Map类型，持有key-value形式的数据——“键值对”，即其元素是成对的对象。

2）Collection子接口List和Set区别：

• List是有序的Collection，确保维护元素特定的顺序，这类似于Java的数组。
• Set接口不保证维护元素的次序，存入Set的每个元素必须是唯一的。加入Set的Object必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。

3）List实现类ArrayList、LinkedList和Vector区别

• ArrayList实现了可变大小的数组，允许对元素进行快速随机访问，但是向List中间插入与移除元素的速度很慢(类似动态数组)。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。如果数组长度一定，用数组效率更高。
• LinkedList插入与删除元素开销不大，随机访问相比则相对较慢(类似链表)。可当堆栈、队列和双向队列使用。 
• 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，这时将抛出ConcurrentModificationException异常，因此必须捕获该异常。比ArrayList慢。
• Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。同步的。

4）Set实现类HashSet和TreeSet区别

• HashSet为快速查找而设计的Set(采用散列函数)。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。 它不保证集合的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用 null元素。此实现不是同步的。
• TreeSet保持次序的Set，底层为红黑树。使用它可以从Set中提取有序的序列。 
• LinkedHashSet: 具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(哈希函数+链表)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。 

5）Map实现类Hashtable、HashMap和WeakHashMap

• Hashtable是同步的，不允许null。继承于陈旧的Dictionary类的。
• HashMap是非同步的，速度比Hashtable快。允许null。HashMap继承于AbstractMap类。内部Hash数组等于Hashtable不同。Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。
• WeakHashMap是一种改进的HashMap，若一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。
• TreeMap中所有元素都保持固定的顺序，如果需有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。

3 总结

• 容器对象仅能持有对象引用(对象的指针)，而不是将对象信息Copy一根至数列末位置。
• 在多线程环境下，对于非同步的结合和Map，可以用类似List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));或 Collections.synchronizedMap(originMap) 实现其同步，或者其他手动同步的方法。
• Map提供的不是对象与数组的关联，而是对象和对象的关联。
• Set只接受不重复的对象。HashSet提供了最快的查询速度。而TreeSet则保持元素有序。LinkedHashSet保持元素的插入顺序。
• 没必要再在新代码里使用旧类库留下来的Vector，Hashtable和Stack了。