Java容器（List、Set、Map）知识点快速复习手册（下）

前言

本文快速回顾了Java中容器的知识点，用做面试复习，事半功倍。

上篇：容器概览，容器中用到的设计模式，List源码

中篇：Map源码

下篇：Set源码，容器总结

其它知识点复习手册

• Java基础知识点面试手册（上）
• Java基础知识点面试手册（下）
• Java容器（List、Set、Map）知识点快速复习手册（上）
• Java容器（List、Set、Map）知识点快速复习手册（中）

HashSet

http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-collection/hashset.html

https://segmentfault.com/a/1190000014391402

关键词：

• 默认容量16，扩容两倍，加载因子0.75

• 容许元素为null

• 实现Set接口

• 不保证迭代顺序

• 非同步

• 初始容量很是影响迭代性能

• 底层其实是一个HashMap实例

public HashSet() {map = new HashMap<>();}

若是添加的是在 HashSet 中不存在的，则返回 true；若是添加的元素已经存在，返回 false。

对于 HashSet 中保存的对象，请注意正确重写其 equals 和 hashCode 方法，以保证放入的对象的惟一性。

HashSet 和 HashMap 的区别

重要：

1. HashMap中使用键对象来计算hashcode值

2. HashSet使用成员对象来计算hashcode值，对于两个对象来讲hashcode可能相同，因此equals()方法用来判断对象的相等性，若是两个对象不一样的话，那么返回false
   
   在这里插入图片描述

TreeSet

关键词

• 实现NavigableSet接口
• 能够实现排序功能
• 底层其实是一个TreeMap实例
• 非同步
• 不容许为null

LinkedHashSet

关键词

• 迭代是有序的
• 容许为null
• 底层其实是一个HashMap+双向链表实例(其实就是LinkedHashMap)
• 非同步
• 性能比HashSet差一丢丢，由于要维护一个双向链表
  初始容量与迭代无关（与LinkedHashMap相同），由于LinkedHashSet迭代的是双向链表

总结Set

HashSet：

• 无序，容许为null，底层是HashMap(散列表+红黑树)，非线程同步
  TreeSet：

• 有序，不容许为null，底层是TreeMap(红黑树),非线程同步
  LinkedHashSet：

• 迭代有序，容许为null，底层是HashMap+双向链表，非线程同步

WeekHashMap

存储结构

WeakHashMap 的 Entry 继承自 WeakReference，被 WeakReference 关联的对象在下一次垃圾回收时会被回收。

WeakHashMap 主要用来实现缓存，经过使用 WeakHashMap 来引用缓存对象，由 JVM 对这部分缓存进行回收。

1private static class Entry<K,V> extends WeakReference<Object> implements Map.Entry<K,V>
2

ConcurrentCache

Tomcat 中的 ConcurrentCache 使用了 WeakHashMap 来实现缓存功能。

ConcurrentCache 采起的是分代缓存：

• 常常使用的对象放入 eden 中，eden 使用 ConcurrentHashMap 实现，不用担忧会被回收（伊甸园）；
• 不经常使用的对象放入 longterm，longterm 使用 WeakHashMap 实现，这些老对象会被垃圾收集器回收。
• 当调用 get() 方法时，会先从 eden 区获取，若是没有找到的话再到 longterm 获取，当从 longterm 获取到就把对象放入 eden 中，从而保证常常被访问的节点不容易被回收。
• 当调用 put() 方法时，若是 eden 的大小超过了 size，那么就将 eden 中的全部对象都放入 longterm 中，利用虚拟机回收掉一部分不常常使用的对象。

1public final class ConcurrentCache<K, V> {
 2
 3    private final int size;
 4
 5    private final Map<K, V> eden;
 6
 7    private final Map<K, V> longterm;
 8
 9    public ConcurrentCache(int size) {
10        this.size = size;
11        this.eden = new ConcurrentHashMap<>(size);
12        this.longterm = new WeakHashMap<>(size);
13    }
14
15    public V get(K k) {
16        V v = this.eden.get(k);
17        if (v == null) {
18            v = this.longterm.get(k);
19            if (v != null)
20                this.eden.put(k, v);
21        }
22        return v;
23    }
24
25    public void put(K k, V v) {
26        if (this.eden.size() >= size) {
27            this.longterm.putAll(this.eden);
28            this.eden.clear();
29        }
30        this.eden.put(k, v);
31    }
32}

常见问题总结

Enumeration和Iterator接口的区别

Iterator替代了Enumeration，Enumeration是一个旧的迭代器了。

与Enumeration相比，Iterator更加安全，由于当一个集合正在被遍历的时候，它会阻止其它线程去修改集合。

区别有三点：

• Iterator的方法名比Enumeration更科学
• Iterator有fail-fast机制，比Enumeration更安全
• Iterator可以删除元素，Enumeration并不能删除元素

ListIterator有什么特色

• ListIterator继承了Iterator接口，它用于遍历List集合的元素。
• ListIterator能够实现双向遍历,添加元素，设置元素
  
  在这里插入图片描述

  与Java集合框架相关的有哪些最好的实践

若是是单列的集合，咱们考虑用Collection下的子接口ArrayList和Set。

若是是映射，咱们就考虑使用Map

• 是否须要同步：去找线程安全的集合类使用

• 迭代时是否须要有序(插入顺序有序)：去找Linked双向列表结构的

• 是否须要排序(天然顺序或者手动排序)：去找Tree红黑树类型的(JDK1.8)

• 估算存放集合的数据量有多大，不管是List仍是Map，它们实现动态增加，都是有性能消耗的。在初始集合的时候给出一个合理的容量会减小动态增加时的消耗

• 使用泛型，避免在运行时出现ClassCastException

• 尽量使用Collections工具类，或者获取只读、同步或空的集合，而非编写本身的实现。它将会提供代码重用性，它有着更好的稳定性和可维护性

参考

• https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/docs/notes/Java%20%E5%AE%B9%E5%99%A8.md
• 公众号：Java3y
• Eckel B. Java 编程思想 [M]. 机械工业出版社, 2002.
• Java Collection Framework
• Iterator 模式
• Java 8 系列之从新认识 HashMap
• What is difference between HashMap and Hashtable in Java?
• Java 集合之 HashMap
• The principle of ConcurrentHashMap analysis
• 探索 ConcurrentHashMap 高并发性的实现机制
• HashMap 相关面试题及其解答
• Java 集合细节（二）：asList 的缺陷
• Java Collection Framework – The LinkedList Class

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