Java集合
# Java 集合
# 分类
- 普通集合
- 同步集合
- 并发集合
# 普通集合
# Connection 接口
List 有序,可重复
ArrayList
优点: 底层数据结构是数组,查询快,增删慢。
缺点: 线程不安全,效率高
LinkedList
优点: 底层数据结构是双向链表,查询慢,增删快。
缺点: 线程不安全,效率高
Vector
优点: 底层数据结构是数组,查询快,增删慢。
缺点: 线程安全,效率低
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Set 无序,唯一
HashSet
底层数据结构是哈希表。(无序,唯一)
如何来保证元素唯一性?
1.依赖两个方法:hashCode()和equals()
LinkedHashSet
底层数据结构是链表和哈希表。(FIFO插入有序,唯一)
1.由链表保证元素有序
2.由哈希表保证元素唯一
TreeSet
底层数据结构是红黑树。(唯一,有序)
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# Map 接口
(key-value 的键值对,key 不允许重复,value 可重复,重复时会覆盖前一个 key)
Map 中的 key:无序的、不可重复的,value:无序的、可重复的
HashMap:无序的,效率高,但不是线程安全的,key和value都允许为null。
TreeMap:有序的,底层使用红黑树,保证按照添加的key-value对进行排序,实现排序遍历。此时考虑key的自然排序或定制排序。
LinkedHashMap:作为HashMap的子类,保证在遍历map元素时,可以按照添加的顺序实现遍历。因为它在原有的HashMap底层结构基础上,添加了一对指针,指向前一个和后一个。对于频繁的遍历操作,此类执行效率高于HashMap。
HashTable:线程安全的,但是效率低,不允许null值。
Map 集合即没有实现于 Collection 接口,也没有实现 Iterable 接口,所以不能对 Map 集合进行 for-each 遍历。
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# 同步集合
同步集合可以简单地理解为通过 synchronized 来实现同步的集合。如果有多个线程调用同步集合的方法,它们将会串行执行。
- Vector 是线程安全的,源码中有很多的 synchronized 可以看出,而 ArrayList 不是。导致 Vector 效率无法和 ArrayList 相比
- ArrayList 和 Vector 都采用线性连续存储空间,当存储空间不足的时候,ArrayList 默认增加为原来的 50%,Vector 默认增加为原来的一倍
- Vector 可以设置 capacityIncrement,而 ArrayList 不可以,从字面理解就是 capacity 容量,Increment 增加,容量增长的参数
- Stack 是继承于 Vector,基于动态数组实现的一个线程安全的栈
- arrayList、vector、Stack 的共性特点:随机访问速度快,插入和移除性能较差(这是数组的特点,三者的底层均为数组实现)
- HashMap 是非 synchronized 的,而 Hashtable 是 synchronized 的。这说明 Hashtable 是线程安全的,而且多个线程可以共享一个 Hashtable
- 由于 Hashtable 是线程安全的,也是 synchronized 的,所以在单线程环境下比 HashMap 要慢
- HashMap 可以存在 null 的键值(key)和值(value),但是 Hashtable 是不可以的
同步集合在单线程的环境下能够保证线程安全,但是通过 synchronized 同步方法将访问操作串行化,导致并发环境下效率低下。而且同步集合在多线程环境下的复合操作(迭代、条件运算如没有则添加等)是非线程安全,需要客户端代码来实现加锁。
# 并发集合
并发集合 是 jdk5.0 重要的特性,增加了并发包 java.util.concurrent.*。Java 内存模型、volatile 变量及 AbstractQueuedSynchronizer(简称 AQS 同步器),是并发包众多实现的基础。
常见的并发集合:
1. ConcurrentHashMap:线程安全的HashMap的实现
2. CopyOnWriteArrayList:线程安全且在读操作时无锁的ArrayList
3. CopyOnWriteArraySet:基于CopyOnWriteArrayList,不添加重复元素
4. ArrayBlockingQueue:基于数组、先进先出、线程安全,可实现指定时间的阻塞读写,并且容量可以限制
5. LinkedBlockingQueue:基于链表实现,读写各用一把锁,在高并发读写操作都多的情况下,性能优于ArrayBlockingQueue
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上次更新: 2023-12-26 18:29:08