Java集合详解

Java集合简单介绍

• Collection
  
  • List
    
    • LinkedList
    • ArrayList
    • Vector
    • CopyOnWriteArrayList
  • Set
    
    • HashSet
    • TreeSet
    • LinkedHashSet
    • CopyOnWriteArraySet
• Map
  
  • HashMap
  • TreeMap
  • HashTable
  • LinkedHashMap
  • WeakHashMap
  • ConcurrentHashMap
  • ConcurrentSkipListMap

Collection是集合接口:
1. Set子接口:无序，不允许重复。
1. List子接口:有序，可以有重复元素。

List

1.LinkedList

特点：==LinkedList 内部使用Node内部类进行数据存储，保存上一个节点和下一个节点。使用的是链表数据结构。添加删除速度快，查找速度慢。不是线程安全的。==

private static class Node<E> {    E item;    Node<E> next;    Node<E> prev;    Node(Node<E> prev, E element, Node<E> next) {        this.item = element;        this.next = next;        this.prev = prev;    }}

2.ArrayList

特点： ==ArrayList内部使用数组进行数据存储transient Object[] elementData，默认初始化容量为10， private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;已原来的二倍方式扩容，扩容代码如下，不是线程安全的。==

 private void grow(int minCapacity) {    // overflow-conscious code    int oldCapacity = elementData.length;    int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);    if (newCapacity - minCapacity < 0)        newCapacity = minCapacity;    if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)        newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);    // minCapacity is usually close to size, so this is a win:    elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);}

3.Vector

特点： ==Vector内部使用数组进行数据存储Object[] elementData，是线程安全的。由于每个方法都加锁，性能低，不建议使用==

public synchronized void addElement(E obj) {    modCount++;    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);    elementData[elementCount++] = obj;}

4.CopyOnWriteArrayList

特点： ==CopyOnWriteArrayList内部使用数组进行存储是线程安全，添加数据的时候add方法加锁，get方法没有加锁。add方法每次添加数据的时候都copy一份新的数组进行操作。在新的数组上进行修改操作。这样能保证多线程的数据安全性。添加数据性能偏低，每次都要拷贝数据耗费空间。读取的时候不具备实时性。可能读取旧的数据，CopyOnWriteSet和这个原理类似，CopyOnWrite容器适用于读多写少的场景。==

public synchronized void addElement(E obj) {    modCount++;    ensureCapacityHelper(elementCount + 1);    elementData[elementCount++] = obj;}

Set

1.HashSet

特点： ==HashSet使用的HashMap的key存储数据value用一个对象常量，代码如下，不能够重复，详细的底层数据结构见HashMap。不是线程安全的。==

public boolean add(E e) {    return map.put(e, PRESENT)==null;}

2.TreeSet

特点： ==TreeSet使用的TreeMap的key存储数据value用一个对象常量，不能够重复，详细的底层数据结构见TreeMap。不是线程安全的。==

3.LindedHashSet

特点： ==LindedHashSet使用LindedHashMap的key存储数据，详细底层结构见LinkedHashMap介绍，不是线程安全的。==

4.CopyOnWriteArraySet

特点： ==CopyOnWriteArraySet原理同CopyOnWriteArrayList,原理参考CopyOnWriteArrayList。==

Map

Map属于key-value数据结构

1.HashMap

特点： HashMap。不是线程安全的。HashMap允许null为key。是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。在jdk8中链表长度超过8是转换成红黑树的数据结构，这样能保证在Hash冲突多的情况下也能保证元素查找的速度。

2.TreeMap

特点： TreeMap底层实用的是红黑树实现，不是线程安全的。具体详情看红黑树的原理。

3.LindedHashMap

特点： LindedHashMap和HashMap类似，只是里面多维护了一个添加的顺序，这样遍历集合时候能够按照顺序输出，不是线程安全的。HashMap默认构建一个初始容量为 16，负载因子默认为 0.75 的 容器。重载函数有HashMap(int initialCapacity)指定初始化容量（桶）的个数。HashMap(int initialCapacity, float loadFactor)可以初始化容量和负载因子。当容器总元素个数大于容量*负载因子时候，容器的容量*2进行扩容。

4.ConcurrentHashMap

特点： ConcurrentHashMap实现和HashMap类似，只是通过分段锁实现一个线程安全的Map。通过分段锁的设计既能减小锁的开销，又能保证数据的正确性。

5.ConcurrentSkipListMap

特点： ConcurrentSkipListMap是使用跳表的数据结构，有排序功能，对内部Node操作都是使用的是CAS进行更新。是线程安全的。