Java基础（八）——集合

     在java中，集合主要是为了保存数量不确定的数据，以及保存具有映射关系的数据。集合类主要负责保存、盛装其他数据，因此集合类也被称为容器类。集合类和数组不一样，数组元素既可以是基本类型的值，也可以是对象；而集合里只能保存对象。

     java的集合类主要由两个接口派生出来：Collection和Map，Collection和Map是java集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些子接口或实现类。如下图所示，是Collection和Map体系的继承树：                                               

                                         图一        Collection和Map体系的继承树

        List特点：元素有放入顺序，元素可重复

        Map特点：元素按键值对存储，无放入顺序

        Set特点：元素无放入顺序，元素不可重复

        一、List接口

        List接口有三个实现类：LinkedList,ArrayList,Vector

        1.LinkedList：底层基于链表实现，链表内存是散乱的，每一个元素存储本身内存地址的同时还存储下一个元素的地址，链表增删快，查找慢

        2.ArrayList：ArrayList是非线程安全的，效率高，可以放入null值，所以在便利ArrayList时一般要注意判断是否是null。

        3.Vector：是基于线程安全的，所以效率相对较低

       二、Set接口

       1.HashSet类

       不能保证元素的排列顺序，顺序可能与添加顺序不同，顺序也有可能发生变化；

       HashSet不是同步的，如果多个线程同事访问一个HashSet，假设有两个或者两个以上的线程同时修改了HashSet集合时，则必须通过代码来保证其同步；

       集合元素可以是null.

       2.TreeSet类

       TreeSet是SortedSet接口的实现类，正如SortedSet名字所暗示的，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态

       3.EnumSet类

       EnumSet是专为枚举类设计的集合类，EnumSet中的所有元素都必须是指定的枚举类型的枚举值。EnumSet的集合元素也是有序的，EnumSet以枚举值在Enum类内的定义顺序来决定集合元素的顺序。

       三、Map接口

       Map用于保存具有映射关系的数据，因此Map集合里保存着两组值，一组值用于保存Map里的key，另外一组值用于保存Map里的value,key和value都是任何引用类型的数据。Map的key不允许重复，即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较总是返回false。

       1.HashMap类和Hashtable类

       HashMap和Hashtable都是Map接口的典型实现类，它们之间的关系完全类似于ArrayList和Vector的关系，两者的区别如下：

       Hashtable是一个线程安全的Map实现，但HashMap是线程不安全的实现，所以HashMap比Hashtable的性能高一点；但如果多个线程访问同一个Map对象时，使用Hashtable实现类会更好。

        Hashtable不允许使用null作为key和value，如果师徒把null值放进Hashtable中，将会引发NullPointerException异常；但HashMap可以使用null作为key和value。由于HashMap里的key不能重复，所以HashMap里最多最多只有一个key-value对的key为null，但可以有无数个key-value对的value为null。

       2.TreeMap类

      使用TreeMap有一个好处：TreeMap中的key-value对总是处于有序状态，无须专门进行排序操作。当TreeMap被填充之后，就可以调用keySet()，取得由key组成的Set，然后使用toArray方法生成key的数组，接下来使用Arrays的binarySearch()方法在已排序的数组中快速地寻找对象。

       TreeMap通常比HashMap、HashTable要慢，尤其在插入、删除key-value对时更慢。

       3.EnumMap类

       EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现，EnumMap中所有的key都必须是单个枚举类的枚举值。它具有如下特征：

       EnumMap在内部以数组形式保存，所以这种实现形式非常紧凑、高效。

       EnumMap根据key的自然顺序（即枚举值在枚举类中的定义顺序）来维护key-value对的顺序。当程序通过keySet()、entrySet()、values()等方法遍历EnumMap时可以看到这种顺序。

       EnumMap不允许使用null作为key，但允许使用null作为value。