容器概览
容器概览
一、前言:
由于在找工作的过程中,java容器的知识被问的频率是相当的高的,所以今天借此机会,写一系列的Collection的相关知识,深入到 源码进行分析,希望能给自己以及同样看到此文章的朋友带来帮助;
二、概览:Collection
2.1、先来谈一谈为什么需要Collection
- 1.java是面向对象的语言,就避免不了对于对象的处理
- 2.为了方便操作对象就不得不把对象存储起来
- 3.向要存储多个对象,很容易的就想到了容器
- 4.我们知道的容器有 StringBuilder StringBuffer(两者之间的具体的区别请参考我的博客),数组,虽然我们在存储的时候有对象数组,但是数组的长度是不能进行改变的,所以我们需要一种容器来存放长度可以变化的变量
- 5.所以java就为我们提供了容器(容器又包括Collection和Map),Collection包括List,Set和Queue
2.2、Collection的由来以及功能
Collection的由来:
- 集合可以存储多个元素,但我们对多个元素也有不同的需求
- 多个元素,不能有相同的
- 多个元素,能够按照某个规则排序
- 针对不同的需求:java就提供了很多集合类,多个集合类的数据结构不同。但是,结构不重要,重要的是能够存储东西,能够判断,获取
- 把集合共性的内容不断往上提取,最终形成集合的继承体系—->Collection
Collection的大致的结构体系是这样的:
Set
- HashSet:基于哈希实现,支持快速查找,但不支持有序性操作,例如根据一个范围查找元素的操作。并且失去了元素的插入顺序信息,也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的;
- TreeSet:基于红黑树实现,支持有序性操作,但是查找效率不如 HashSet,HashSet 查找时间复杂度为 O(1),TreeSet 则为 O(logN);
- LinkedHashSet:具有 HashSet 的查找效率,且内部使用链表维护元素的插入顺序。
List
- ArrayList:基于动态数组实现,支持随机访问;
- Vector:和 ArrayList 类似,但它是线程安全的;
- LinkedList:基于双向链表实现,只能顺序访问,但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此,LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。
Queue
- LinkedList:可以用它来支持双向队列;
- PriorityQueue:基于堆结构实现,可以用它来实现优先队列。
三、概览:Map
- HashMap:基于哈希实现;
- HashTable:和 HashMap 类似,但它是线程安全的,这意味着同一时刻多个线程可以同时写入 HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类,不应该去使用它。现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全,并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高,因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
- LinkedHashMap:使用链表来维护元素的顺序,顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。
- TreeMap:基于红黑树实现。
四、概览:Iterator
我们可以发现Collection的源码中继承了Iterable,有iterator()这个方法
点进去看了一下,Iterable是一个接口: 、
它有iterator()这个方法,返回的是Iterator
再来看一下,Iterator也是一个接口,它只有三个方法:
- hasNext()
- next()
- remove()
可是,我们没能找到对应的实现方法,只能往Collection的子类下找找了,于是我们找到了—>ArrayList(该类后面会说) ;
于是,我们在ArrayList下找到了iterator实现的身影:它是在ArrayList以内部类的方式实现的!并且,从源码可知:Iterator实际上就是在遍历集合 :
所以说:我们遍历集合(Collection)的元素都可以使用Iterator,至于它的具体实现是以内部类的方式实现的!
五、参考文献
引用
Collection总览