Java技术整理（2）—— Java集合篇

集合类存放在 java.util 中，主要有三种：Set、List、Map

Collection：是List、Set、Queue的最基础接口。
Iterator：迭代器，可以通过迭代器遍历集合中的数据
Map：映射表的基础接口

• List

  • ArrayList：
    • 特点： 有序、可重复、查询速度快、更新速度慢
    • 底层实现： 数组
    • 线程安全性： 线程不安全
    • 扩容机制： 当容量不足时扩充当前容量的1.5倍
  • Vector：
    • 特点： 有序、可重复、查询速度快、更新速度慢
    • 底层实现： 数组
    • 线程安全性： 线程安全（线程同步，只有获得同步锁的线程才能写Vector）
    • 扩容机制： 当容量不足时扩充当前容量的1倍
  • LinkedList
    • 特点： 有序、可重复、查询速度慢、更新速度快
    • 底层实现： 链表
    • 线程安全性： 线程不安全
    • 区别： 专门定义了操作表头和表尾的元素，可实现堆、栈、队列和双向队列的功能。

• Set

  • HashSet：
    • 特点： 无序、不可重复、存取速度快
    • 底层实现： Hash表
    • 存储特点： 根据hashCode判断是否为同一对象
    • 解决hash冲突的方法： 若hashCode相同，则采用拉链法；若hashCode不同，则采用hash表顺延的方式，直到有空位置
  • TreeSet：
    • 特点： 有序、不可重复、存取速度快
    • 底层实现： 排序二叉树
    • 存储对象的排序特点： Integer和String对象采用默认的排序规则，自定义对象必须实现Comparable接口，并且覆写compareTo()才能进行排序。
  • LinkedHashSet：
    • 特点： 无序、不可重复、存取速度快
    • 底层实现： hash表+双向队列
    • 结构特点： 基于LinkedHashMap的HashSet接口，LinkedHashMap存储数据，操作方法上继承了HashSet。

• Queue

  • 特点： 无序、可重复、存取速度快
  • 底层实现： 数组或链表

• Map

  • HashMap：
    • 特点： key-value映射、key和value允许null值
    • 底层实现： 数组+链表+红黑树（JDK 1.8引入）、数组+链表（JDK 1.7引入）
    • 线程安全性： 线程不安全
    • 结构特点： 一个hash表，元素是Entry链表，Entry对象包含四个属性：key、value、hashCode、nextNode
      • capacity： 当前数组容量，始终保持2^n，每次扩容为当前数组的一倍。
      • loadFactor： 负载因子，默认为0.75
      • threshold： 扩容阈值，等于 capacity * loadFactor
    • 链表与红黑树的转换机制： 当链表元素数为8个或以上，则自动将链表转换为红黑树；当树节点少于8个，则自动转换为链表进行存储。
  • Hashtable：
    • 特点： key-value映射、key唯一、value可重复
    • 底层实现： hash表存储键值对
    • 线程安全性： 线程安全（采用线程同步锁的方式保证线程安全）
  • TreeTable：
    • 特点： key-value映射，默认按照键排序，可指定比较器进行排序
    • 底层实现： 二叉树
  • LinkedHashMap
    • **特点：**按照添加顺序进行存储
  • ConcurrentHashMap
    • 特点： 并发存储数据
    • 线程安全性： 线程安全（采用分段锁Segment，分段锁继承重入锁ReentranLock特点）
    • 结构特点： 整个Map是由Segment组成的，每次线程操作该map时，都只是操作一个segment，其它segment不受其影响。
      • concurrencyLevel： 并行级别，默认为16，初始化后不可扩容，是该Map组成的segment数，可同时支持16个线程并发写
    • Java 8 的并发Map： 引入了红黑树，主要是针对每个segment存储的HashMap进行改进。