从零开始的Java容器学习（一）：初窥容器

前言

写这系列文章是为了一边学习一边总结，初次写文，若有错谬欢迎各位批评指正。

若是没有特别说明，源码部分均是JDK1.8

容器接口简介

容器，指用来存放对象的工具。容器主要包括两种，分别是Collection和Map，Collection用于存放对象，它的实现主要有List和Set，而Map用来存储键值对的映射表。

容器类的部分方法

boolean add(E e);//增长元素e
boolean remove(Object o);//删除元素o
void clear();//删除全部元素
boolean contains(Object o);//断定是否包含元素o
boolean isEmpty();//判断容器是否为空
int size();//返回容器内包含的元素数量
Object[] toArray();//返回一个包含此集合中全部元素的数组
Iterator<E> iterator();//返回此集合中的元素的迭代器
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固然还有其余的一些方法，由于篇幅问题省略了。

下面简要介绍一下容器框架内的一些重要实现

List、Set和Map的主要区别

List是有序列表，可重复。

Set是无序集合，不可重复。

Map用于存储键值对映射，提供从key到value的映射，key不可重复。

List的主要实现类

ArrayList：基于数组实现，无容量限制，在执行插入元素时可能要扩容，在删除元素时并不会减少容量，在查找元素时要遍历数组，对于非null的元素采起equals的方式寻找，非线程安全。优缺点：查找快，插入删除效率低。

LinkedList：基于双向链表机制，在插入元素时，须建立一个新的Entry对象，并切换相应元素的先后元素的引用；在查找元素时须遍历链表；在删除链表时，找到要删除的元素而后在链表上删除便可，非线程安全。优缺点：插入删除快，查找慢。

Vector：基于 synchronized 实现的线程安全的 ArrayList，但在插入元素时容量扩充的机制和 ArrayList稍有不一样，并可经过传入 capacityIncrement 来控制容量的扩充，线程安全。

Stack：基于Vector实现，支持 LIFO，线程安全。

Set主要实现类

HashSet：基于HashMap实现，无容量限制，非线程安全。

TreeSet：基于TreeMap实现，支持排序（天然排序 或者 根据建立TreeSet 时提供的 Comparator 进行排序），非线程安全。

LinkedHashSet：继承自HashSet底层是LinkedHashMap，优势是能够保证元素顺序，即遍历序和插入序是一致的。

BitSet：位操做的对象，值只有0或1即false和true，其内部维护了一个 long 数组。

Map主要实现类

HashMap：基于哈希表实现，底层是数组和链表/红黑树，是无序的键值对集合，非线程安全。

HashTable：基于哈希表实现，用链表解决冲突，线程安全。

LinkedHashMap：在HashMap的基础上使用环形双向链表保证key的顺序，优势是能够保持插入的顺序和访问顺序（LRU），非线程安全。

TreeMap：基于红黑树实现，优势是支持排序，非线程安全。

ConcurrentHashMap：基于CAS+synchronized的HashMap，底层是数组和链表/红黑树，线程安全。

其余的一些容器类

CopyOnWrite类容器类：线程安全，适合读多写少场景，容许并发读，无锁操做因此性能高，写操做是写以前将容器复制一份，在新的副本上执行写操做而后再将原容器引用指向新容器。

Queue：队列，具体实现有ArrayDeque、PriorityQueue等等。

Collection和Collections的区别

Collection是一个集合接口（集合类的一个顶级接口）。它提供了对集合对象进行基本操做的通用接口方法。Collection接口在Java类库中有不少具体的实现。Collection接口的意义是为各类具体的集合提供了最大化的统一操做方式，其直接继承接口有List与Set。

Collections是一个包装类（工具类/帮助类）。它包含有各类有关集合操做的静态多态方法。此类不能实例化，就像一个工具类，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各类操做，服务于Java的Collection框架。

参考：

乔戈里面经

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