Java集合容器的深度理解

Java容器里有很多写好的容器API,这使我们很方便的可以存储、操作我们的数据。

下面是我写的容器的特点,一些容器的不同之处,从底层源码解析一下容器实现原理

一、常用的容器目录

　　

上图可以看出,java容器分为两种:Collection和Map

 Collection:主要是单个元素的集合,由List、Queue、Set三个接口区分不同的集合特征,然后由下面的具体的类来实现对应功能,然后Collection还继承了Iterable(为集合提供了for-each循环的支持,是一个可以为不同的集合类提供遍历的最佳方式)迭代器

　Map:有一组键值对的存储形式来保存,可以用键对象来查找值.

Map里的K-key(密钥类型),v-value(映射值的类型)

　　简介:

　　　　1.Map是java集合框架的根接口,另一个是Collection的接口

　　　　2.一个Map中,不能包含重复的Key,一个Key只能映射到一个value

Map本身并不是一种集合,但是Map可以提供三种集合视图：

　　　　1.Key——value映射Set视图

　　　　2.Key的Set视图

　　　　3.value的Collection视图

注意！！: 如果一个可变（Mutable）对象作为Map的key，需要特别注意，如果这个对象的修改影响到了equals比较，那Map的行为是不明确的。针对此种情况有一个很好的示例，Map不允许将自身作为key，因　　　　　　　　　　                 为这种情况下，equals()和hashcode()不能被很好地定义。

一般用于的Map应该提供两个构造函数:

　　　　1.无参构造函数,创建一个空的Map

　　　　2.有一个形参为Map的构造函数,既复制一个Map

　　　　Map的实现类对所包含的元素会有不同的限制，HashTable的键和值都不允许为null，HashMap的键和值都允许为null

 二、List

　从此图看出List继承的是Collection集合接口，List最大特点就是所有的元素是可重复的，List接口在Collection的基础上增加了很多的方法.List主要分为ArrayList和LinkedList，前者的底层是使用数组实现的

List，后者是使用链表实现的List，还有一个Vector，它是一个被弃用的类，因为它是线程同步的，而我们平常使用的时候都是非同步的，使用同步的坏处就是会在一个记录上加锁，防止多个程序访问同一条数

据导致数据不同步.这样会导致访问速度变慢

　Stack是满足"后进先出"规则的容器，注意LinkedList可以实现所有栈的功能

1）.ArrayList

　  1.ArrayList是一个可以动态增长的数组

　  2.我们都知道Java中的数组一旦指定了长度就不可变了，如果我们在业务中需要使用动态的数组，就可以使用ArrayList(默认长度是10,如果插入的数据超过了10,ArrayList会不断的自我增长)

　  3.ArrayList由于底层是使用数组实现的，所以随机访问速度快，插入删除慢

　　　

　　我们可以看到在ArrayList里的底层有EMPTY_ELEMENTDATA 这一段源码,它的作用是为了优化创建ArrayList空实例时产生不必要的空数组，使得所有ArrayList空实例都指向同一个空数组。　　　　　　          DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA是为了确保无参构成函数创建的实例在添加第一个元素时，最小的容量是默认大小10。

  2.)LinkedList

　　LinkedList是使用链表实现的容器。

　　在列表中插入和删除速度快，但是查找需要遍历整个链表，速度较慢

　　使用LinkedList可以实现很多队列、栈的数据结构，并且有很多方法很类似，但是有细小的差别

• getFirst和element都返回列表的头，但是不删除它，如果列表为空，抛出异常
• peek实现的功能一样，但是列表为空时返回null
• removeFirst和remove都是删除并返回列表的头，如果列表为空抛出异常
• pool实现的功能一样，但是列表为空时返回null

3.)Queue

　　队列是一个满足“先进先出”的数据结构。
　　LinkedList提供了方法支持队列操作，并且实现了Queue接口，所以LinkedList是队列的一种实现，可以通过LinkedList向上转型为Queue

• offer:讲一个元素插入对尾
• peek:不移除的情况下将元素插入队尾，队列为空返回null
• element:不移除的情况下将元素插入队尾，队列为空报错
• poll:移除并返回队头，队列为空返回null
• remove:不移除的情况下将元素插入队尾，队列为空报错

　 4.)Set

• Set不允许出现重复元素-----------无重复
• Set不保证集合中元素的顺序---------无序
• Set允许包含值为null的元素，但最多只能有一个null元素。
• Set支持泛型（类型的参数化），我们应尽可能使用它。将Generics与List一起使用将在运行时避免ClassCastException。
• 先去看Map，Set的实现类都是基于Map来实现的(如，HashSet是通过HashMap实现的，TreeSet是通过TreeMap实现的，LinkedHashSet是通过LinkedHashMap来实现的)。

　  (LinkedHashSet

　　集合框架提供LinkedHashSet类作为Set接口的另一个实现类

　　HashSet不保证顺序元素.LinkedHashSet在插入元素时保持元素顺序

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（文章有待补充,哪里没有解释到位,请指出）