1. Java·Collection内部细剖

文章目录

1. Java·Collection内部细剖
- 1.1. 大纲
- - 1.1.1. Collection
  - 1.1.2. Iterable
  - 1.1.3. 集合
  - - 1.1.3.1. Set
    - - 1.1.3.1.1. HashSet
      - 1.1.3.1.1.1. LinkedHashSet
      - 1.1.3.1.2. SortedSet
      - 1.1.3.1.2.1. TreeSet
      - 1.1.3.1.3. EnumSet
    - 1.1.3.2. List
    - - 1.1.3.2.1. ArrayList
      - 1.1.3.2.2. LinkedList
      - 1.1.3.2.3. Vector
      - 1.1.3.2.3.1. Stack
    - 1.1.3.3. Queue
    - - 1.1.3.3.1. PriorityQueue
      - 1.1.3.3.2. Deque
      - 1.1.3.3.2.1. ArrayDeque
        
        1.1.3.3.2.2. LinkedList
  - 1.1.4. Map
  - - 1.1.4.1. HashMap
    - - 1.1.4.1.1. LinkedHashMap
    - 1.1.4.2. Hashtable
    - - 1.1.4.2.1. Properties
    - 1.1.4.3. SortedMap
    - - 1.1.4.3.1. TreeMap
    - 1.1.4.4. WeakHashMap
    - 1.1.4.5. IdentityHashMap
    - 1.1.4.6. EnumMap
- image

花了一下午时间，大致整理了一下Java的Collection接口内部的各个接口和实现类。由于时间和精力因素，只能将Collection宏观上的一些接口与实现类进行简单总结，至于实现类里都是如何运作以及运行机制，本文不会涉及。

最近使用了一款思维导图软件，推荐给大家，并且本文就用它来完成了大纲和注释部分。遗憾的是它仅支持IOS和MacOS系统上，如果有条件，大家可以试一试：MindNote，如果你正在寻找一款思维导图软件，可以尝试使用一下。

IOS端

MacOS端

1.1. 大纲

先来一张大纲图

如图所示，Collection接口中，实现了Iterable接口，从此可得出结论：有Collection派生出的子类和子接口的实现类，都有iterator()方法。该方法多用于遍历集合内部的元素。
从Collection接口中，派生出了两类，分别是：集合类、Map类。list类用于存放单个元素，Map类用于存放键值对结构的数据。

接下来，我们从Collection内部的点点滴滴说起。

1.1.1. Collection

Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object集合，这些Object被称作Collection的元素。Collection是一个接口，用以提供规范定义，不能被实例化使用。

1.1.2. Iterable

迭代器接口，这是Collection类的父接口。实现这个Iterable接口的对象可使用foreach遍历。也就是说，所有Collection结合都具有foreach遍历方法。

1.1.3. 集合

1.1.3.1. Set

Set是一个接口，继承自Collection，集合中对象皆为无序。且不能包含有重复元素，这是Set类层的共有属性
判断两个对象相同不能使用==运算符，而是根据equals方法。在Set中加入新元素时，如果在新增时，新元素和Set中已有的对象进行比较都返回false，则Set就会接受这个新元素对象。否则插入失败。
由于以上Set的制约，在使用时应注意：①为Set集合中的元素类中实现一个有效地equals方法；②对Set的构造函数，传入的Collection参数不能包含重复的元素。

1.1.3.1.1. HashSet

HashSet是Set接口的实现，使用HASH算法来存储集合中的元素，存取和查找性能良好。当向HashSet中存入元素时，HashSet会调用该对象的hashcode()方法得到hashCode值，然后据此决定该对象在HashSet中的存储位置。

1.1.3.1.1.1. LinkedHashSet

LinkedHashSet继承自HashSet
LinkedHashSet也是根据元素的HashCode决定元素的存储位置，和HashSet不同的是，它同时使用链表维护元素次序，这样使元素看起来是以插入时的顺序保存的。
当遍历LinkedHashSet集合时，会按元素的添加顺序来访问集合的元素。
由于LinkedHashSet需要维护元素的插入顺序，因此性能地狱HashSet，但在迭代访问全部元素时会有很好的性能(链表遍历性能高)

1.1.3.1.2. SortedSet

SortedSet是一个接口，不可实例化
顾名思义，此接口用于排序操作，实现此接口的子类都属于排序的子类。

1.1.3.1.2.1. TreeSet

TreeSet是SortedSet接口的实现类，他可以确保集合元素处于排序状态

1.1.3.1.3. EnumSet

EnumSet是一个专门为枚举类设计的集合类
所有元素都必须指定枚举值，在创建EnumSet时显式或隐式地指定。
EnumSet中元素也是有序的，他们以枚举在EnumSet类内的定义顺序来决定集合元素的顺序

1.1.3.2. List

List是一个接口；
代表元素有序、可重复的集合。
集合中每个元素都有对应的顺序索引。
允许加入重复元素，因为它可以通过索引来访问指定位置的集合元素。
List集合默认按元素的添加顺序设置元素的索引。

1.1.3.2.1. ArrayList

ArrayList是List的实现类
基于数组实现的List类
它封装了一个动态增长的、允许再次分配的Object[]数组

1.1.3.2.2. LinkedList

LinkedList是List和Deque接口的实现
能对他进行队列操作，即：可以根据索引来随机访问集合中的元素，同时他还是先了Deque接口，能将LinkedList当做双端队列使用，自然也可以被当做栈来使用。

1.1.3.2.3. Vector

Vector是List的实现类，用法集合和ArrayList几乎完全相同；
Vector线程安全

1.1.3.2.3.1. Stack

Stack继承自Vector
Stack用于模拟’栈‘这种数据结构(Last In First Out后进先出)

1.1.3.3. Queue

Queue是Collection的子类接口
用于模拟队列这种数据结构(先进先出First In First Out)。
队列的头部保存着队列中存放时间最长的元素，队列尾部保存着队列中存放时间最短的元素。新元素插入到队列尾部，访问元素会返回队列头部的元素，且不允许随机访问队列中的元素。

1.1.3.3.1. PriorityQueue

不了解，暂不做介绍

1.1.3.3.2. Deque

Deque是Queue的子类接口

1.1.3.3.2.1. ArrayDeque

不了解，暂不做介绍

1.1.3.3.2.2. LinkedList

LinkedList是List和Deque接口的实现
能对他进行队列操作，即：可以根据索引来随机访问集合中的元素，同时他还是先了Deque接口，能将LinkedList当做双端队列使用，自然也可以被当做栈来使用。

1.1.4. Map

Map
Map用于保存具有映射关系的数据，因此Map集合保存了key与value两组值；
Key和Value都可以使任何引用类型的数据，但Key不允许重复。即：同一个Mao对象的任何两个key通过equals比较结果总是返回false
Map的这些实现类和子接口中value的存储行事和List非常相似(即value可以重复，根据索引来查找)

1.1.4.1. HashMap

HashMap是Map的实现类
HashMap和HashSet一样也不能保证元素顺序，也是以hashCode值来存放位置，并且也是通过key值得equals比较两个key是否相等

1.1.4.1.1. LinkedHashMap

LinkedHashMap继承自HashMap
LinkedHashMap也使用双向链表来维护键值对的次序，该链表只负责维护Map迭代的顺序，其顺序就是Map插入的顺序

1.1.4.2. Hashtable

是Map的实现类
支持同步，线程安全

1.1.4.2.1. Properties

Map的实现类
其在处理属性文件时很方便(例如win平台的.ini文件)
Properties可以把Map对象和属性文件关联起来，从而可以把Map对象中的键值对写入到属性文件中，也可以加载到Map对象中

1.1.4.3. SortedMap

是Map的一个子接口
如Set接口派生出SortedSet、SortedSet有一个TreeSet实现类一样，Map接口中也派生出一个SortedMap、SortedMap也有一个TreeMap实现类

1.1.4.3.1. TreeMap

TreeMap是SortedMap的实现类
TreeMap是一个红黑树数据结构，每个键值对作为红黑树的一个节点。
TreeMap存储键值对时，需要根据Key对节点进行排序。
因此TreeMap可以保证所有键值对处于有序窗台。同样，TreeMap也有两种排序方式：自然排序、定制排序

1.1.4.4. WeakHashMap

WeakHashMap是Map的实现类
WeakHashMap与HashMap的用法基本相似。区别在于，HashMap的key保留了对实际对象的"强引用"，这意味着只要该HashMap对象不被销毁，该HashMap所引用的对象就不会被垃圾回收。
WeakHashMap的key只保留了对实际对象的弱引用，这意味着如果WeakHashMap对象的key所引用的对象没有被其他强引用变量所引用，则这些key所引用的对象可能被垃圾回收，当垃圾回收了该key所对应的实际对象之后，WeakHashMap也可能自动删除这些key所对应的key-value对

1.1.4.5. IdentityHashMap

IdentityHashMap的实现机制与HashMap基本相似，在IdentityHashMap中，当且仅当两个key严格相等(key1 == key2)时，IdentityHashMap才认为两个key相等

1.1.4.6. EnumMap

EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现，EnumMap中的所有key都必须是单个枚举类的枚举值。创建EnumMap时必须显式或隐式指定它对应的枚举类。EnumMap根据key的自然顺序(即枚举值在枚举类中的定义顺序)

最后放一张长图，各位可以在卫生间的时候学习~：

版权申明：未经作者同意，禁止转载。

Java·Collection内部细剖相关推荐

java打印版本兼容_打印class文件的Java编译器内部的版本号
当改变了jdk版本时,在编译java时,会遇到Unsupported major.minor version错误. 错误信息如下 : Unsupported major.minor version 5 ...
Java Review - Java进程内部的消息中间件_Event Bus设计模式
文章目录概述 EventBus架构类图 Code Bus接口 (定义注册topic以及发送event接口) 自定义注解-回调方法及topic 同步EventBus 异步EventBus Subscr ...
java构造函数内部调用_具有内部类构造函数参数的Java Reflection奇数
java构造函数内部调用关于Java内部类 Java允许成员类(在其他类内定义的类),局部类(在语句块内定义的类)和匿名类(无名称的类): class Outer {Object anonymous ...
2021-06-19复习java Collection集合 Iterator接口_迭代器增强for循环泛型
2021-06-19复习java Collection集合 Iterator接口_迭代器增强for循环泛型 Collection集合 java.util.coLlection接口所有单列集合的最 ...
java内部错误2203_Win7系统安装Java出现内部错误2203怎么办
大家都知道Java是一种可以撰写跨平台应用程序的面向对象的程序设计语言,专业电脑人员都会安装Java.有朋友在Win7 32位系统安装Java程序的时候出现错误,提示"内部错误2203&qu ...
Java - Collection
Collection层次结构 Collection [plain] view plaincopy print? 子接口 Set,List 集合中只能放置对象的引用,不能放置原生数据类型, 我们需要使用 ...
Java Collection类型的forEach方法
countryList是一个List接口,扩展自Collection: 后者又扩展自Iteratable, forEach就是Iterable提供的方法. forEach接受的方法参数为Consume ...
设计： ListView 接口，and the missing read-only interfaces in java collection framework
Java的集合框架以其成功易用的设计征服了很多人(包括我),并且教科书式的诠释了泛型的应用方式. 我也是被 Joshua Bloch 的书引领入门,从中得益良多.我当然不会认为自己在设计上比他懂得更多 ...
java collection 遍历_Java for循环对集合的遍历
原标题:Java for循环对集合的遍历 Java集合类的使用可以说是无处不在,总的我们可以将之分为三大块,分别是从Collection接口延伸出的List.Set和以键值对形式作存储的Map类型集合 ...

Java·Collection内部细剖