JAVA 集合框架

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了JAVA 集合框架，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含6675字，纯文字阅读大概需要10分钟。

内容图文

JAVA 集合框架总览

1，集合框架概述

集合可以看作是一种容器，用来存储对象信息。所有集合类都位于java.util包下，但支持多线程的集合类位于java.util.concurrent包下。

数组与集合的区别如下：

• 数组长度不可变化而且无法保存具有映射关系的数据；集合类用于保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据。
• 数组元素既可以是基本类型的值，也可以是对象；集合只能保存对象。

2，Java集合常见接口及实现类

1）List

    List集合代表一个有序、可重复集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合默认按照元素的添加顺序设置元素的索引，可以通过索引（类似数组的下标）来访问指定位置的集合元素。

    实现List接口的集合主要有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

(1) ArrayList

• ArrayList 是一个动态数组，它底层是由数组实现，允许插入任何符合规则的元素包括 null
• ArrayList 初始容量为 10 ,每次扩容 0.5 倍(奇数先减一)
• ArrayList 擅长访问，同时是非线程安全的

ArrayList 扩容测试：

package com.zgjt.design.collection;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.ArrayList;

public class ListDemo {
    public static void main(String[] args) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        ArrayList<String> arrayList = new ArrayList<>();
        for(int i = 0; i < 50;i++){ 
            arrayList.add("测试");
            getArrayListCapacity(arrayList);
        }
    }

    public static void getArrayListCapacity(ArrayList<?> arrayList) throws NoSuchFieldException, IllegalAccessException {
        Class<ArrayList> arrayListClass = ArrayList.class;
        Field field = arrayListClass.getDeclaredField("elementData");
        field.setAccessible(true);
        Object[] objects = (Object[])field.get(arrayList);
        System.out.println( objects.length + ":" + arrayList.size());
        System.out.println("--------------------------");
    }
}

(2) LinkedList

• Linked 是链表实现，LinkedList 还实现了 Deque 接口，可以当作双端队列来使用
• 随机访问效率较差，增删元素效率较高

(3) Vector 和 Stack

• Vector 与 ArrayList 相似，但是 Vector 是同步的。所以说 Vector 是线程安全的动态数组。它的操作与 ArrayList 几乎一样。
• 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

Set 集合与 Collection 的方法相同，而且 Set 集合不允许存储相同的元素

（1）HashSet

• 不能保证元素访问顺序
• HashSet 是线程非安全的
• 集合元素可以是 null
• HashSet 实现：是一个 HashMap，值存在 hashMap 的 key 中。当向HashSet集合存储一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法得到其hashCode值，然后根据hashCode值决定该对象的存储位置。HashSet集合判断两个元素相等的标准是(1)两个对象通过equals()方法比较返回true；(2)两个对象的hashCode()方法返回值相等。因此，如果(1)和(2)有一个不满足条件，则认为这两个对象不相等，可以添加成功。如果两个对象的hashCode()方法返回值相等，但是两个对象通过equals()方法比较返回false，HashSet会以链式结构将两个对象保存在同一位置，这将导致性能下降，因此在编码时应避免出现这种情况。

（2）linkedHashSet

• LinkedHashSet是HashSet的一个子类，具有HashSet的特性，也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置。但它使用链表维护元素的次序，元素的顺序与添加顺序一致。由于LinkedHashSet需要维护元素的插入顺序，因此性能略低于HashSet，但在迭代访问Set里的全部元素时由很好的性能。

（3）TreeSet

• TreeSet时SortedSet接口的实现类，TreeSet可以保证元素处于排序状态，不允许空值，它采用红黑树的数据结构来存储集合元素。TreeSet支持两种排序方法：自然排序和定制排序，默认采用自然排序。

3) Map

    Map 接口采用键值对 Map<K,V> 的存储方式，保存具有映射关系的数据，key 和 value 可以是任意引用类型的数据，key 值不允许重复，可以为 null

（1）HashMap

• HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变
• HashMap 基于 hashing 原理,它调用建对象的 hashCode() 方法来计算 hashCode 值，然后找到 bucket 位置来储存值对象,HashMap使用链表来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会存储在链表的下一个节点中。jdk1.8 后，当链表长度超过 8 时，自动转换为红黑树实现。
• HashMap 扩容：默认初始化长度为 16，可以指定长度。指定长度最好是 2 的 n 次方(如果不是，也会自动变成)。当 hashmap 中的元素个数超过数组大小 * loadFactor 时，就会进行数组扩容，loadFactor 的默认值为0.75，扩容为原来的 2 倍。
• 和 HashMap 的区别：

1. HashMap 是线程不安全，HashTable 是线程安全的。
1. HashMap 可以使用 null 值最为 key 或 value；Hashtable 不允许使用 null 值作为 key 和 value，如果把 null 放进 HashTable 中，将会发生空指针异常

（2）LinkedHashMap

• linkedhashMap 保证插入顺序，性能略低于 HashMap
• linkedHashMap 是 HashMap 的子类，在 HashMap 的基础上维护了一个链表，负责维护 Map 的迭代顺序。

（3）Properties

• 用来读配置文件

username = 张三
age = 28

package com.zgjt.design.collection;

import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.util.Properties;

public class PropertiesDemo {

    public static void main(String args[]) throws IOException {
        Properties properties = new Properties();
        BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new FileReader("D:\\项目文件\\test.properties"));
        properties.load(bufferedReader);

        System.out.println( properties.getProperty("username") );
    }

}

(4) TreeMap

• treeMap 排序，不允许存入 null 值。
• TreeMap是SortedMap的实现类，是一个红黑树的数据结构，每个key-value对作为红黑树的一个节点。TreeMap存储key-value对时，需要根据key对节点进行排序。

两种排序方式：

• 自然排序：TreeMap的所有key必须实现Comparable接口，而且所有的key应该是同一个类的对象，否则会抛出ClassCastException。
• 定制排序：创建TreeMap时，传入一个Comparator对象，该对象负责对TreeMap中的所有key进行排序。

4) Iterator

Iterator是一个接口，它是集合的迭代器。集合可以通过Iterator去遍历集合中的元素。

package com.zgjt.design.collection;

import java.util.*;

public class IteratorDemo {

    public static void main(String[] args){
        List<String> stringList = new ArrayList<>();
        stringList.add("张三");
        stringList.add("李四");
        stringList.add("王五");
        stringList.add("马六");

        Iterator<String> iterator = stringList.iterator();
        /*遍历*/
        while(iterator.hasNext()){
            System.out.println(iterator.next());
        }

        System.out.println("------------------------");
        /*删除*/
        iterator = stringList.iterator();
        while(iterator.hasNext()){
            if(iterator.next().equals("李四")){
                iterator.remove();
            }
        }

        for(String str : stringList){
            System.out.println(str);
        }

        System.out.println("---------------------");
        /* ListIterator */
        ListIterator<String> listIterator = stringList.listIterator();
        while(listIterator.hasNext()){
            System.out.println(listIterator.next());
        }
        System.out.println("---------------------");
        while(listIterator.hasPrevious()){
            System.out.println(listIterator.previous());
        }
    }
}

5）其他常用集合

(1) ConcurrentHashMap

• 1， ConcurrentHashMap 相较于 HashMap 是线程安全的，位于 java.util.concurrent 包中，key 和 value 都不允许 null 值。
• 2， ConcurrentHashMap 在 jdk1.7 是使用分段锁来保证线程安全，jdk1.8 之后是使用 cas 乐观锁 + synchronized 锁
• 3， ConcurrentHashMap 链表转换红黑树的条件：一个是链表长度达到 8，一个是数组长度超过 64

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的JAVA 集合框架全部内容，希望文章能够帮你解决JAVA 集合框架所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

内容手机端