Java集合框架(JCF)参考C++的STL实现的在日常Java开发工作很常用的数据结构容器,有技术追求的人除了要会简单使用JCF之外,也要知道其底层的实现机制,知道它是如何实现的,为什么这样实现。就好比司机开车一样,司机完全不知道变速箱的原理一样可以开车,但是除了问题就不知道怎么办,不会维修更不会造车。关于深入理解JAVA集合系列文章,有朋友已经总结的不错,记录一下:

  1. Java Collections Framework概览 对Java Collections Framework,以及Java语言特性做出基本介绍。
  2. Java ArrayList源码剖析 结合源码对ArrayList进行讲解。
  3. Java LinkedList源码剖析 结合源码对LinkedList进行讲解。
  4. Java ArrayDeque源码剖析 以AarryDeque为例讲解StackQueue
  5. 史上最清晰的红黑树讲解(上)史上最清晰的红黑树讲解(下) 结合源码对TreeSetTreeMap进行讲解。
  6. Java HashSet和HashMap源码剖析 结合源码对HashSetHashMap进行讲解。
  7. Java集合框架源码剖析:LinkedHashSet 和 LinkedHashMap 结合源码对LinkedHashSetLinkedHashMap进行讲解。
  8. 深入理解Java PriorityQueue 结合源码对PriorityQueue进行讲解。
  9. 浅谈WeakHashMap 对WeakHashMap做出基本介绍。

Java容器能够容纳任何类型的对象,这一点表面上是通过泛型机制完成,Java泛型不是什么神奇的东西,只是编译器为我们提供的一个“语法糖”,泛型本身并不需要Java虚拟机的支持,只需要在编译阶段做一下简单的字符串替换即可。实质上Java的单继承机制才是保证这一特性的根本,因为所有的对象都是Object的子类,容器里只要能够存放Object对象就行了。
事实上,所有容器的内部存放的都是Object对象,泛型机制只是简化了编程,由编译器自动帮我们完成了强制类型转换而已。JDK 1.4以及之前版本不支持泛型,类型转换需要程序员显式完成。

为了规范容器的行为,统一设计,JCF定义了14种容器接口(collection interfaces),它们的关系如下图所示:

Map接口没有继承自Collection接口,因为Map表示的是关联式容器而不是集合。但Java为我们提供了从Map转换到Collection的方法,可以方便的将Map切换到集合视图。
上图中提供了Queue接口,却没有Stack,这是因为Stack的功能已被JDK 1.6引入的Deque取代。

实现

上述接口的通用实现见下表:

  Implementations
Hash Table Resizable Array Balanced Tree Linked List Hash Table + Linked List
Interfaces Set HashSet   TreeSet   LinkedHashSet
List   ArrayList   LinkedList  
Deque   ArrayDeque   LinkedList  
Map HashMap   TreeMap   LinkedHashMap

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