你必须知道的几种java容器（集合类）

1、基本概念

Java容器类类库的用途是“持有对象”，并将其划分为两个不一样的概念：

１）Collection：一个独立元素的序列，这些元素都服从一条或者多条规则。 List必须按照插入的顺序保存元素，而set不能有重复的元素。Queue按照排队规则来肯定对象产生的顺序（一般与它们被插入的顺序相同）。 
2）Map：一组成对的“键值对”对象，容许你使用键来查找值。

|Collection 
|　　├List 
|　　│-├LinkedList 
|　　│-├ArrayList 
|　　│-└Vector 
|　　│　└Stack 
|　　├Set 
|　　│├HashSet 
|　　│├TreeSet 
|　　│└LinkedSet 
| 
|Map 
　　├Hashtable 
　　├HashMap 
　　└WeakHashMap

注： 一、java.util.Collection 是一个集合接口。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。 
　　二、java.util.Collections 是一个包装类。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，服务于Java的Collection框架。

2、Collection集合接口

　　Collection是最基本的集合接口，一个Collection表明一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection容许相同的元素而另外一些不行。一些能排序而另外一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。　　

主要方法:
boolean add(Object o)添加对象到集合 boolean remove(Object o)删除指定的对象 int size()返回当前集合中元素的数量 boolean contains(Object o)查找集合中是否有指定的对象 boolean isEmpty()判断集合是否为空 Iterator iterator()返回一个迭代器 boolean containsAll(Collection c)查找集合中是否有集合c中的元素 boolean addAll(Collection c)将集合c中全部的元素添加给该集合 void clear()删除集合中全部元素 void removeAll(Collection c)从集合中删除c集合中也有的元素 void retainAll(Collection c)从集合中删除集合c中不包含的元素

 

一、List接口

　　List是有序的Collection，使用此接口可以精确的控制每一个元素插入的位置。用户可以使用索引（元素在List中的位置，相似于数组下标）来访问List中的元素，这相似于Java的数组。 
　　 实现List接口的经常使用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

　　1）LinkedList类 
　　LinkedList实现了List接口，容许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。这些操做使LinkedList可被用做堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。

注意:LinkedList没有同步方法。若是多个线程同时访问一个List，则必须本身实现访问同步。一种解决方法是在建立List时构造一个同步的List：List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(…));

　　2) ArrayList类 
　　ArrayList实现了可变大小的数组。它容许全部元素，包括null。ArrayList没有同步。size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。可是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素须要O(n)的时间。其余的方法运行时间为线性。每一个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增长，可是增加算法并 没有定义。当须要插入大量元素时，在插入前能够调用ensureCapacity方法来增长ArrayList的容量以提升插入效率。

和LinkedList同样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。通常状况下使用这两个就能够了，由于非同步，因此效率比较高。 
若是涉及到堆栈，队列等操做，应该考虑用List，对于须要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，若是须要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。

　　3）Vector类 
　　Vector很是相似ArrayList，可是Vector是同步的。由Vector建立的Iterator，虽然和ArrayList建立的 Iterator是同一接口，可是，由于Vector是同步的，当一个 Iterator被建立并且正在被使用，另外一个线程改变了Vector的状态（例 如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出 ConcurrentModificationException，所以必须捕获该 异常。

　　4）Stack 类 
　　Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被看成堆栈使用。基本的push和pop方 法，还有 peek方法获得栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚建立后是空栈。

二、Set接口

　　Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素。 Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。 
　　Set容器类主要有HashSet和TreeSet等。 
　　 
　　1）HashSet类 
　 　Java.util.HashSet类实现了Java.util.Set接口。 
　　-> 它不容许出现重复元素； 
　　-> 不保证和政集合中元素的顺序 
　　->容许包含值为null的元素，但最多只能有一个null元素。

public class TestHashSet
{
    public static void main(String [] args)
    {
       HashSet h=new HashSet();
       h.add("1st");
       h.add("2nd");
       h.add(new Integer(3));
       h.add(new Double(4.0));
       h.add("2nd");            //重复元素，未被添加
       h.add(new Integer(3));      //重复元素，未被添加
       h.add(new Date());
       System.out.println("开始：size="+h.size());
       Iterator it=h.iterator();
       while(it.hasNext())
       {
           Object o=it.next();
           System.out.println(o);
       }

       h.remove("2nd");
       System.out.println("移除元素后：size="+h.size());
       System.out.println(h);
    }
}

　　

　　2）TreeSet 
　　TreeSet描述的是Set的一种变体——能够实现排序等功能的集合，它在讲对象元素添加到集合中时会自动按照某种比较规则将其插入到有序的对象序列中，并保证该集合元素组成的读uixiangxulie时刻按照“升序”排列。

public class TestTreeSet
{
    public static void main(String [] args)
    {
       TreeSet ts=new TreeSet();
       ts.add("orange");
       ts.add("apple");
       ts.add("banana");
       ts.add("grape");

       Iterator it=ts.iterator();
       while(it.hasNext())
       {
           String fruit=(String)it.next();
           System.out.println(fruit);
       }
    }
}

　　

 

 

3、Map集合接口

　　Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每一个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容能够被看成一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。

主要方法:
boolean equals(Object o)比较对象 boolean remove(Object o)删除一个对象 put(Object key,Object value)添加key和value Hashtable类

 

一、Hashtable类 
　　Hashtable继承Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象均可做为key或者value。**添加数据使用put(key, value)，取出数据使用get(key)，这两个基本操做的时间开销为常数。**Hashtable经过initial capacity和load factor两个参数调整性能。一般缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor能够节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操做。

　　因为做为key的对象将经过计算其散列函数来肯定与之对应的value的位置，所以任何做为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object，若是你用自定义的类看成key的话，要至关当心，按照散列函数的定义，若是两个对象相同，即obj1.equals(obj2)=true，则它们的hashCode必须相同，但若是两个对象不一样，则它们的hashCode不必定不一样，若是两个不一样对象的hashCode相同，这种现象称为冲突，冲突会致使操做哈希表的时间开销增大，因此尽可能定义好的hashCode()方法，能加快哈希表的操做。

　　若是相同的对象有不一样的hashCode，对哈希表的操做会出现意想不到的结果（期待的get方法返回null），要避免这种问题，只须要牢记一条：要同时复写equals方法和hashCode方法，而不要只写其中一个。

２、HashMap类 
　　HashMap和Hashtable相似，不一样之处在于HashMap是非同步的，而且容许null，即null value和null key，可是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操做时间开销和HashMap的容量成比例。所以，若是迭代操做的性能至关重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得太高，或者load factor太低。　　

－JDK1.0引入了第一个关联的集合类HashTable，它是线程安全的。 HashTable的全部方法都是同步的。 
－JDK2.0引入了HashMap，它提供了一个不一样步的基类和一个同步的包装器synchronizedMap。synchronizedMap被称为 有条件的线程安全类。 
－JDK5.0util.concurrent包中引入对Map线程安全的实现ConcurrentHashMap，比起synchronizedMap， 它提供了更高的灵活性。同时进行的读和写操做均可以并发地

HashTable和HashMap区别

第1、继承不一样。
　　public class Hashtable extends Dictionary implements Map 　　public class HashMap extends AbstractMap implements Map 第2、Hashtable 中的方法是同步的，而HashMap中的方法在缺省状况下是非同步的。在多线程并发的环境下，能够直接使用Hashtable，可是要使用HashMap的话就要本身增长同步处理了。 第3、Hashtable中，key和value都不容许出现null值。在HashMap中，null能够做为键，这样的键只有一个；能够有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时，便可以表示 HashMap中没有该键，也能够表示该键所对应的值为null。所以，在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键， 而应该用containsKey()方法来判断。 第4、两个遍历方式的内部实现上不一样。Hashtable、HashMap都使用了 Iterator。而因为历史缘由，Hashtable还使用了Enumeration的方式 。 第5、哈希值的使用不一样，HashTable直接使用对象的hashCode。而HashMap从新计算hash值。 第6、Hashtable和HashMap它们两个内部实现方式的数组的初始大小和扩容的方式。HashTable中hash数组默认大小是11，增长的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，并且必定是2的指数。

 

３、WeakHashMap类 　　WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，若是一个key再也不被外部所引用，那么该key能够被GC回收。