Java 集合 - 概览

1. 知识体系结构

2021-03-01-ubsagV

2. 介绍

容器，就是可以容纳其他Java对象的对象。*Java Collections Framework(JCF)*为Java开发者提供了通用的容器，其始于JDK 1.2，优点是:

• 降低编程难度

• 提高程序性能

• 提高API间的互操作性

• 降低学习难度

• 降低设计和实现相关API的难度

• 增加程序的重用性

Java容器里只能放对象，对于基本类型(int, long, float, double等)，需要将其包装成对象类型后(Integer, Long, Float, Double等)才能放到容器里。很多时候拆包装和解包装能够自动完成。这虽然会导致额外的性能和空间开销，但简化了设计和编程。

3. Collection

容器主要包括 Collection 和 Map 两种，Collection 存储着对象的集合，而 Map 存储着键值对(两个对象)的映射表。

3.1 Set

3.1.1 TreeSet

基于红黑树实现，支持有序性操作，例如根据一个范围查找元素的操作。但是查找效率不如 HashSet，HashSet 查找的时间复杂度为 O(1)，TreeSet 则为 O(logN)。

3.1.2 HashSet

基于哈希表实现，支持快速查找，但不支持有序性操作。并且失去了元素的插入顺序信息，也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。

3.1.3 LinkedHashSet

具有 HashSet 的查找效率，且内部使用双向链表维护元素的插入顺序。

3.2 List

3.2.1 ArrayList

基于动态数组实现，支持随机访问。

3.2.2 Vector

和 ArrayList 类似，但它是线程安全的。

3.2.3 LinkedList

基于双向链表实现，只能顺序访问，但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此，LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。

3.3 Queue

3.3.1 LinkedList

可以用它来实现双向队列。

3.3.2 PriorityQueue

基于堆结构实现，可以用它来实现优先队列。

4. Map

4.1 TreeMap

基于红黑树实现。

4.2 HashMap

基于哈希表实现。

4.3 HashTable

和 HashMap 类似，但它是线程安全的，这意味着同一时刻多个线程可以同时写入 HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类，不应该去使用它。现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全，并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高，因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。

4.4 LinkedHashMap

使用双向链表来维护元素的顺序，顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。

5. 参考

• CarpenterLee/JCFInternals https://github.com/CarpenterLee/JCFInternals