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Java集合类汇总记录--JDK篇
接口类图
Java Collection由两套并行的接口组成,一套是Collection接口,一套是Map接口。如下图
公共抽象类AbstractCollection
要求派生类实现iterator()方法,AbstractCollection根据得到的Iterator实现所有可以支持的方法,比如remove()、contains()、toArray()、toString()等。
当然,Map系列的类并不从AbstractCollection派生。
List实现
AbstractList
要求子类实现get(int)和size()方法,AbstractList利用这两个模板方法,实现出完整的只读List。
ArrayList
利用Object[]实现的List。
AbstractSequentialList
利用ListIterator接口,实现get(index)、set(index)、remove(index)、add(index, value)等随机访问的方法。
LinkedList
单向链表,下面是链表中每个节点的定义:
privatestaticclass Node<E> { E item; Node<E> next; Node<E> prev; } |
Vector
线程安全的List,采用synchronized(this)进行加锁。内部采用Object[]实现。
Stack
对Vector进行的简单封装。
CopyOnWriteArrayList
注意此类直接从Object派生。
线程安全。每个add、set等修改操作,都会导致对内部数组进行全新复制。Iterator()函数返回的迭代器对象,包含了当前array的一个快照。因此,对CopyOnWriteArrayList对象的修改,不会影响已经生成的迭代器对象,只是迭代器对象看到的快照有可能是过时的。
Queue实现
ArrayDeque
用环形数组实现的Deque,自动增长数组大小。
不能接受null元素。
非线程安全。
AbstractQueue
抽象类。利用模板函数实现了几个功能,比如addAll()
ConcurrentLinkedQueue
线程安全。但这只是表示并发操作不会破坏内部结构,但是toArray()、迭代器、addAll()等操作不是原子的。
不能接受null元素。
用单向链表实现。
使用了非JDK类sun.misc.Unsafe。
PriorityQueue
优先队列,利用优先堆实现。
非线程安全。
加入的元素必须支持全排序。
不能接受null元素。
DelayQueue
实现的时候用到了PriorityQueue。
非线程安全。
支持Blocking操作。
可以用于连接超时自动移除、缓存超时自动移除等场景。
注意事项:假定DelayQueue中的元素类型为T,
1. T.getDelay()应该返回超时值
2. T必须可以全排序
3. T最好是根据超时值进行全排序,并且全排序一旦排好,比较结果不应该随着Delay值变化而变化。
SynchronousQueue
线程安全。
不接收null元素。
特点是put和take函数必须同时执行,才能全部返回;任何一个单独执行只会导致等待。
PriorityBlockingQueue
带有Blocking功能的优先队列。
LinkedBlockingQueue
带有Blocking功能的Queue
用单向链表实现。
创建的时候可以指定容量,没有指定容量就是Integer.MaxValue;容量在创建后不能修改。
已满状态执行put会导致等待。
为空状态下执行take会导致等待。
ArrayBlockingQueue
带有Blocking功能的Queue
用Array实现。
创建的时候必须指定容量,并且创建后不能修改。
已满状态执行put会导致等待。
为空状态下执行take会导致等待。
Set实现
AbstractSet
抽象基类,通过Iterator实现几个通用方法。
HashSet
内部包含了一个HashMap对象。
向HashSet中添加一个元素X,相当于向HashMap对象添加一个<X,DummyObject>二元组。
非线程安全。
接收null元素。
LinkedHashSet
内部包含了一个LinkedHashMap对象。
非线程安全。
接收null元素。
采用Iterator迭代的时候,根据元素添加的顺序排序。
TreeSet
内部包含了一个TreeMap对象。
向TreeSet中添加一个元素X,相当于向TreeMap对象添加一个<X,DummyObject>二元组。
非线程安全。
不接受null元素。
ConcurrentSkipListSet
内部包含了一个ConcurentSkipListMap。
线程安全。
不接收null元素。
CopyOnWriteArraySet
内部包含了一个CopyOnWriteArrayList做实际的数据存储,因此这实际上是一个Array。
Map实现
AbstractMap
抽象类,利用entrySet()模板方法实现了一些通用方法。
HashMap
哈希表
Key和Value都可以为null。
非线程安全。
LinkedHashMap
从HashMap派生,整个哈希结构都是利用了HashMap来实现
每个插入的Value,都通过一个双向链表连接起来。
可以指定链表的顺序是按照插入时间排序、还是按照访问时间排序。如果是按照访问时间排序,每次访问都要调整链表。
TreeMap
基于红黑树实现的Map。
非线程安全。
ConcurrentHashTable
基于哈希表实现。
构造函数中可以指定并发程度,也就是预期有多少更新线程。
ConcurrentSkiptListMap
支持并发的跳跃表
IdentityHashMap
哈希表
内部采用==判断key的相等性。
EnumMap
接收Key为Enum类型的Map。
内部用数组来存储Value,即Value =http://www.mamicode.com/= this.Vals[Key.ordinal],效率高。
WeakHashMap
每个Key用WeakReference管理。当Key对象符合弱引用的回收条件时,就被回收。
Size()方法返回的是还没有被回收的Key对象的数量。
如果Key已经被回收,get方法放回null。
利用哈希表实现。
实现上,每个<Key,Value>对应一个Entry,每个Entry都是WeakReference的派生类对象。该Entry对象也就是Key的WeakReference。
集合类的区分因素
1. 支持哪些操作接口
2. 内部实现的数据结构,及其相应的时空复杂度
3. 是否对插入元素的数量有限制
4. 是否支持插入null元素
5. 是否线程安全
6. 是否支持阻塞