Java容器集合类的区别用法

Set,List,Map,Vector,ArrayList的区别

JAVA的容器---List,Map,Set 
Collection 
├List 
│├LinkedList 
│├ArrayList 
│└Vector 
│　└Stack 
└Set 
Map 
├Hashtable 
├HashMap 
└WeakHashMap

Collection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。 
　　全部实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于建立一个空的Collection，有一个 Collection参数的构造函数用于建立一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数容许用户复制一个Collection。 
　　如何遍历Collection中的每个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子便可逐一访问Collection中每个元素。典型的用法以下： 
　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 得到一个迭代子 
　　　　while(it.hasNext()) { 
　　　　　　Object obj = it.next(); // 获得下一个元素 
　　　　} 
　　由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

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。 
和下面要提到的Set不一样，List容许有相同的元素。 
　　除了具备Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个 ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，容许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。 
　　实现List接口的经常使用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

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(...));

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，可是增加算法并无定义。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）。

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。

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。

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。 
　　很明显，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。 
　　请注意：必须当心操做可变对象（Mutable Object）。若是一个Set中的可变元素改变了自身状态致使Object.equals(Object)=true将致使一些问题。

Map接口 
　　请注意，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。

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。 
使用Hashtable的简单示例以下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”one”，”two”，”three”： 
　　　　Hashtable numbers = new Hashtable(); 
　　　　numbers.put(“one”, new Integer(1)); 
　　　　numbers.put(“two”, new Integer(2)); 
　　　　numbers.put(“three”, new Integer(3)); 
　　要取出一个数，好比2，用相应的key： 
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(“two”); 
　　　　System.out.println(“two = ” + n); 
　　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。 
　　Hashtable是同步的。

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。

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。

总结 
　　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。 
　　若是程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，若是多个线程可能同时操做一个类，应该使用同步的类。 
　　要特别注意对哈希表的操做，做为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。 
　　尽可能返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样若是之后须要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

Java 集合类 map set list arraylist hashmap hashtable(转)

Vector的方法都是同步的(Synchronized),是线程安全的(thread-safe)，而ArrayList的方法不是，因为线程的同步必然要影响性能，所以,ArrayList的性能比Vector好。 
当Vector或ArrayList中的元素超过它的初始大小时,Vector会将它的容量翻倍,而ArrayList只增长50%的大小，这样,ArrayList就有利于节约内存空间。 
Hashtable和HashMap   
它们的性能方面的比较相似 Vector和ArrayList，好比Hashtable的方法是同步的,而HashMap的不是。 
ArrayList和LinkedList   
对 于处理一列数据项,Java提供了两个类ArrayList和LinkedList,ArrayList的内部实现是基于内部数组Object[],因此 从概念上讲,它更象数组，但LinkedList的内部实现是基于一组链接的记录,因此,它更象一个链表结构，因此,它们在性能上有很大的差异。   
（1） 从上面的分析可知,在ArrayList的前面或中间插入数据时,你必须将其后的全部数据相应的后移,这样必然要花费较多时间，因此,当你的操做是在一列 数据的后面添加数据而不是在前面或中间,而且须要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能。   
（2）而访问链表中的某个元素时,就必须从链表的一端开始沿着链接方向一个一个元素地去查找,直到找到所需的元素为止，因此,当你的操做是在一列数据的前面或中间添加或删除数据,而且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。   
（3）若是在编程中,1，2两种情形交替出现,这时,你能够考虑使用List这样的通用接口,而不用关心具体的实现，在具体的情形下,它的性能由具体的实现来保证。 
设置集合类的初始大小 
在Java 集合框架中的大部分类的大小是能够随着元素个数的增长而相应的增长的，咱们彷佛不用关心它的初始大小,但若是咱们考虑类的性能问题时,就必定要考虑尽量 地设置好集合对象的初始大小,这将大大提升代码的性能，好比,Hashtable缺省的初始大小为101,载入因子为0.75,即若是其中的元素个数超过 75个,它就必须增长大小并从新组织元素，因此,若是你知道在建立一个新的Hashtable对象时就知道元素的确切数目如为110,那么,就应将其初始 大小设为110/0.75=148,这样,就能够避免从新组织内存并增长大小。 
特别要理解的： 
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。 
使用Hashtable的简单示例以下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”one”，”two”，”three”： 
　　　　Hashtable numbers = new Hashtable(); 
　　　　numbers.put(“one”, new Integer(1)); 
　　　　numbers.put(“two”, new Integer(2)); 
　　　　numbers.put(“three”, new Integer(3)); 
　　要取出一个数，好比2，用相应的key： 
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(“two”); 
　　　　System.out.println(“two = ” + n); 
　 　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，如 果两个不一样对象的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。 
　　Hashtable是同步的。 
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。，但 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。 
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(...)); 
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）。 
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。

细说Java之util类:

线性表，链表，哈希表是经常使用的数据结构，在进行Java开发时，JDK已经为咱们提供了一系列相应的类来实现基本的数据结构。这些类均在java.util包中。本文试图经过简单的描述，向读者阐述各个类的做用以及如何正确使用这些类。

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap

Collection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。
　　全部实现Collection接口的类都必须提供两个标准的 构造函数：无参数的构造函数用于建立一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于建立一个新的Collection，这 个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数容许用户复制一个Collection。
　　如何遍历Collection中的每个元素？不论Collection的实际类型如何，它都支持一个iterator()的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子便可逐一访问Collection中每个元素。典型的用法以下：
　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 得到一个迭代子
　　　　while(it.hasNext()) {
　　　　　　Object obj = it.next(); // 获得下一个元素
　　　　}
　　由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

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。
和下面要提到的Set不一样，List容许有相同的元素。
　 　除了具备Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个 ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，容许添加，删除，设定元素， 还能向前或向后遍历。
　　实现List接口的经常使用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

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(...));

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）。

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。

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。

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。
　　很明显，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。
　　请注意：必须当心操做可变对象（Mutable Object）。若是一个Set中的可变元素改变了自身状态致使Object.equals(Object)=true将致使一些问题。

Map接口
　 　请注意，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。

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。
使用Hashtable的简单示例以下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”one”，”two”，”three”：
　　　　Hashtable numbers = new Hashtable();
　　　　numbers.put(“one”, new Integer(1));
　　　　numbers.put(“two”, new Integer(2));
　　　　numbers.put(“three”, new Integer(3));
　　要取出一个数，好比2，用相应的key：
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
　　　　System.out.println(“two = ” + n);
　 　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，如 果两个不一样对象的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。
　　Hashtable是同步的。

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。

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。

总结 　　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。 　　若是程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，若是多个线程可能同时操做一个类，应该使用同步的类。 　　要特别注意对哈希表的操做，做为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。 　　尽可能返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样若是之后须要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。