Java 容器 & 泛型：1、认识容器

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Writer：BYSocket（泥沙砖瓦浆木匠）

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容器是Java语言学习中重要的一部分。泥瓦匠个人感受是刚开始挺难学的，但等你熟悉它，接触多了，也就“瓜熟蒂落”地知道了。Java的容器类主要由两个接口派生而出：Collection和Map。

 

1、Collection vs Collections

首先，Collection 和 Collections 是两个不一样的概念。之因此放在一块儿，是为了更好的比较。Collection是容器层次结构中根接口。而Collections是一个提供一些处理容器类静态方法的类。

JDK不提供Collection接口的具体实现，而是提供了更加具体的子接口（如Set和List）实现。

那Collection接口存在有何做用呢？存在便是道理。

缘由在于：全部容器的实现类（如ArrayList实现了List接口，HashSet实现了Set接口）提供了两个‘标准’的构造函数来实现：一、一个无参的构造方法（void）二、一个带有Collection类型单参数构造方法，用于建立一个具备其参数相同元素新的Collection及其实现类等。实际上：由于全部通用的容器类听从Collection接口，用第二种构造方法是容许容器之间相互的复制。

 

2、Collection的类层次结构

下面的图是关于Collection的类的层次结构。

 

Set：

一个不包括重复元素（包括可变对象）的Collection，是一种无序的集合。Set不包含知足 a.equals(b) 的元素对a和b，而且最多有一个null。实现Set的接口有：EnumSet、HashSet、TreeSet等。下图是Set的JDK源码UML图。

 

List：

一个有序的Collection（也称序列），元素能够重复。确切的讲，列表一般容许知足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，而且若是列表自己容许 null 元素的话，一般它们容许多个 null 元素。实现List的有：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack等。下图是List的JDK源码UML图。

 

Queue：

一种队列则是双端队列，支持在头、尾两端插入和移除元素，主要包括：ArrayDeque、LinkedBlockingDeque、LinkedList。另外一种是阻塞式队列，队列满了之后再插入元素则会抛出异常，主要包括ArrayBlockQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedBlockingQueue。虽然接口并未定义阻塞方法，可是实现类扩展了此接口。下图是Queue的JDK源码UML图。

 

3、Map的类的层次结构

下面的图是Map的层次结构图

Map：

是一个键值对的集合。也就是说，一个映射不能包含重复的键，每一个键最多映射到一个值。该接口取代了Dictionary抽象类。实现map的有：HashMap、TreeMap、HashTable、Properties、EnumMap。下图是Map的JDK源码UML图。

 

4、容器接口的小结

 

5、代码样例

对HashMap，HashSet，LinkedList，ArrayList，TreeMap，TreeSet的例子以下：

import java.util.ArrayList;
import java.util.HashMap;
import java.util.HashSet;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
import java.util.Map;
import java.util.Set;
import java.util.TreeMap;
import java.util.TreeSet;

@SuppressWarnings("unchecked")
public class CollectionAll
{
	
	public static void main(String[] args)
	{
		printLists();
		
		printSets();
		
		printMaps();
	}

	private static void printLists()
	{
		List<String> a1 = new ArrayList<String>();
		a1.add("List");
		a1.add("Set");
		a1.add("Queue");
		a1.add("Map");
		System.out.println("ArrayList Elements:");
		System.out.print("\t" + a1 + "\n");
		
		List<String> l1 = new LinkedList<String>();
		l1.add("List");
		l1.add("Set");
		l1.add("Queue");
		l1.add("Map");
		System.out.println("LinkedList Elements:");
		System.out.print("\t" + l1 + "\n");
	}
	@SuppressWarnings("rawtypes")
	private static void printSets()
	{
		Set h1 = new HashSet<String>();
		h1.add("List");
		h1.add("Set");
		h1.add("Queue");
		h1.add("Map");
		System.out.println("HashSet Elements:");
		System.out.print("\t" + h1 + "\n");
		
		Set t1 = new TreeSet<String>();
		t1.add("List");
		t1.add("Set");
		t1.add("Queue");
		t1.add("Map");
		System.out.println("TreeSet Elements:");
		System.out.print("\t" + t1 + "\n");
	}
	
	private static void printMaps()
	{
		Map<String, String> h1 = new HashMap<String, String>();
		h1.put("List", "ArrayList");
		h1.put("Set", "HashSet");
		h1.put("Queue", "PriorityQueue");
		h1.put("Map", "HashMap");
		System.out.println("HashMap Elements:");
		System.out.print("\t" + h1 + "\n");
		
		Map<String, String> t1 = new TreeMap<String,String>();
		t1.put("List", "ArrayList");
		t1.put("Set", "HashSet");
		t1.put("Queue", "PriorityQueue");
		t1.put("Map", "HashMap");
		System.out.println("TreeMap Elements:");
		System.out.print("\t" + t1 + "\n");
		
	}
}

控制台打印以下：

ArrayList Elements:
	[List, Set, Queue, Map]
LinkedList Elements:
	[List, Set, Queue, Map]
HashSet Elements:
	[Map, Queue, Set, List]
TreeSet Elements:
	[List, Map, Queue, Set]
HashMap Elements:
	{Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet, List=ArrayList}
TreeMap Elements:
	{List=ArrayList, Map=HashMap, Queue=PriorityQueue, Set=HashSet}

 

6、总结

异同点

出处：http://blog.csdn.net/softwave/article/details/4166598

Vector和ArrayList

1，vector是线程同步的，因此它也是线程安全的，而arraylist是线程异步的，是不安全的。若是不考虑到线程的安全因素，通常用arraylist效率比较高。
2，若是集合中的元素的数目大于目前集合数组的长度时，vector增加率为目前数组长度的100%,而arraylist增加率为目前数组长度的50%.如过在集合中使用数据量比较大的数据，用vector有必定的优点。
3，若是查找一个指定位置的数据，vector和arraylist使用的时间是相同的，都是0(1),这个时候使用vector和arraylist均可以。而若是移动一个指定位置的数据花费的时间为0(n-i)n为总长度，这个时候就应该考虑到使用linklist,由于它移动一个指定位置的数据所花费的时间为0(1),而查询一个指定位置的数据时花费的时间为0(i)。

ArrayList 和Vector是采用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增长和插入元素，都容许直接序号索引元素，可是插入数据要设计到数组元素移动等内存操做，因此索引数据快插入数据慢，Vector因为使用了synchronized方法（线程安全）因此性能上比ArrayList要差，LinkedList使用双向链表实现存储，按序号索引数据须要进行向前或向后遍历，可是插入数据时只须要记录本项的先后项便可，因此插入数度较快！

Aarraylist和Linkedlist

1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2.对于随机访问get和set，ArrayList以为优于LinkedList，由于LinkedList要移动指针。
3.对于新增和删除操做add和remove，LinedList比较占优点，由于ArrayList要移动数据。
这一点要看实际状况的。若只对单条数据插入或删除，ArrayList的速度反而优于LinkedList。但如果批量随机的插入删除数据，LinkedList的速度大大优于ArrayList. 由于ArrayList每插入一条数据，要移动插入点及以后的全部数据。

HashMap与TreeMap

一、HashMap经过hashcode对其内容进行快速查找，而TreeMap中全部的元素都保持着某种固定的顺序，若是你须要获得一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。

二、  HashMap经过hashcode对其内容进行快速查找，而TreeMap中全部的元素都保持着某种固定的顺序，若是你须要获得一个有序的结果你就应该使用TreeMap（HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。集合框架”提供两种常规的Map实现：HashMap和TreeMap (TreeMap实现SortedMap接口)。

三、在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但若是您要按天然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。使用HashMap要求添加的键类明肯定义了hashCode()和 equals()的实现。 这个TreeMap没有调优选项，由于该树总处于平衡状态。

hashtable与hashmap

一、历史缘由:Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java 1.2引进的Map接口的一个实现 。

二、同步性:Hashtable是线程安全的，也就是说是同步的，而HashMap是线程序不安全的，不是同步的 。

三、值：只有HashMap可让你将空值做为一个表的条目的key或value 。