集合相关的底层实现学习

java集合使用还是很广泛的，而且面试的时候也会经常问到，是否有序，是否线程安全以及底层实现的原理等等，这两天看一下jdk的底层，还是对自己更进一步了解集合实现由很大的好处。
由于代码较多，主要查看一下实例化方法，添加元素方法，移除元素方法，以及存储方式来对比各种集合的实现的区别以及联系。

1. ArrayList

实例化方法

初始化的时候会创建一个初始化长度为10的数组。
添加元素方法

添加指定的元素到数组的末尾，返回值是TRUE，直接放到数组中存储
移除元素方法

如果是整数类型，删除的是索引对应的数据，如果是直接删除obj，则会只删除一个匹配的obj，不会删除所有的。

存储方式

从源码可以看到ArrayList是通过Object[]数组来存储数据的

2. LinkedList

实例化方法
LinkedList的实例化没有什么特殊的地方。就是直接的实例化，但是其内部的存储是有一个size记录数组的长度，需要记录其最前的一个元素和最后的一个元素。其内部定义了一个类Node，记录的当前元素，前一个元素和后一个元素。
添加元素方法

默认的添加方法是添加到末尾，也可以在某个元素之前之后添加，都是通过修改前后指针来完成的
移除元素方法

移除方法也是通过修改前后指针实现的，如果有重复的，也是只删除第一个符合条件的元素
存储方式
LinkedList是使用链表存储数据的，分配的内存空间不必是连续的，删除，添加元素的速度很快，只需要修改前后指针，但是遍历元素较慢，需要从第一个元素开始遍历

3. Vector

实例化方法

直接初始化的话，默认长度也是10，与ArrayList一样，也是通过Object[]数组存储的。
添加元素方法

方法与ArrayList类似，但是其有同步关键字，是线程安全的。
移除元素方法

重点还是线程安全的
存储方式
通过Object[]数组实现的存储

4. HashMap

实例化方法

其默认长度是16，
添加元素方法

key是不能重复的，存储是根据key的hash存放，所以是无序的
移除元素方法

通过key移除元素
存储方式

存储是通过一个Node[]数组存储的。Node是其内部的一个类，定义了一个hash，key还有value，以及记录下一个元素。HashMap的数据结构是table[Entry],entry是一个链表结构，数据的每一个元素是一个链表，不同的key但是有hashCode会落在table[hashCode]的链表上，当使用Iterator遍历时，使用的是table[entry]链表的顺序，而不是插入顺序。

5. HashTable

实例化方法

实例化方法与HashMap类似，但是默认长度是11
添加元素方法

添加方法与hashMap类似，只是命名不一样。其实Entry，其方法是线程安全的
移除元素方法

移除之后所有的，元素会重新排列
存储方式
也是通过链表存储的。但是是线程安全的一个类

6. LinkedHashMap

LinkedHashMap继承了HashMap，但是内部维持了一个双向链表，可以保持顺序，其Entry继承HashMap 的Node，多出了前后Entry前后元素的存储，保证其顺序性，相比HashMap，其保持了顺序，者应该是最大的优点，其他方法大多都是调用其父类的

7. TreeMap

TreeMap是一个有序的key-value集合，他是通过红黑二叉树实现的，它的存储也是基于二叉树存储的，非线程安全，其内部的Entry是K，V，left，right，parent，和color组成，添加修改元素主要通过左旋右旋实现

8. HashSet

内部通过HashMap实现，由于HashMap的put方法添加k-y时，当新元素放入HashMap的Entry中，key与集合中原有的Entry的key相同（hashCode返回相等且equals返回true）新添加的Entry的value将会覆盖原来的Entry的value。但是key不会有任何的改变，因此如果向HashSet添加一个已经存在的元素时，新添加的元素则不会放入HashMap中，原来的元素不会有任何改变，这也就满足了set中元素不重复的特性，所有的元素value都是默认的一个new Object().

9. TreeSet

同HashSet类似，TreeSet是通过TreeMap实现的，排列无序，不可重复。

10. LinkedHashSet

LinkedHashSet继承了HashSet，根本还是HashMap实现的，使用链表式存储。