Java集合基礎知識 List/Set/Map詳解

更新時間：2019年03月21日 11:51:42 作者：唯美唯好

這篇文章主要介紹了Java集合基礎知識 List/Set/Map，文中通過示例代碼介紹的非常詳細，對大家的學習或者工作具有一定的參考學習價值，需要的朋友們下面隨著小編來一起學習學習吧

一、List Set 區(qū)別

List 有序，可重復；
Set 無序，不重復；

二、List Set 實現(xiàn)類間區(qū)別及原理

Arraylist 底層實現(xiàn)使用Object[]，數(shù)組查詢效率高

擴容機制

1.6采用（capacity * 3）/ 2 + 1，默認容量為10；
1.7采用（capacity >> 2 + capacity）實現(xiàn)，位移動效率高于數(shù)學運算，右移一位等于乘以2倍；

讀取速度快，寫入會涉及到擴容，所以相對較慢。

LinkedList底層采用雙向鏈表，只記錄 first 和 last（LinkedList.Node）；

Node記錄 E item； Node<E> next； Node<E> prev；
寫入速度快，但是讀取速度相對較慢；

HashSet 無序，不重復。

去重原理：所有值保存至HashMap的key中，利用HashMap的鍵不重復原理達到去重效果；
ArrayList去重可采用：new ArrayList(new HastSet(list))；

TreeSet 有序，不重復。

底層采用TreeMap；

三、Map 實現(xiàn)原理及實現(xiàn)類對比

1. HashMap 線程不安全，無序

1) 內部保存以數(shù)組 HashMap.Entry<K, V>[] 形式

static class Entry<K, V> implements Map.entry<K, V> {
 final K key;
 V value;
 Entry<K, V> next;
 int hash;

 Entry(int h, K k, V v, Entry<K, V> n) {
  value = v;
  next = n;
  key = k;
  hash = h;
 }
}

2) 線程不安全原因：

a 在數(shù)據(jù)操作方法上未采用synchronized同步標識，當多線程發(fā)生hash碰撞時，針對hash相等的key只會有一個能成功；
b 如果上面情況涉及到resize擴容情況，每個線程內都會對內部數(shù)組進行重新創(chuàng)建，但只有一個會成功；

3) 擴容（默認大小為16，2的四次方）：

capacity = （capacity * 2 * loadFactor）
loadFactor：系數(shù)因子，默認為0.75，時間與空間的權衡結果

4) 可通過LinkedHashMap達到有序效果；

2. Hashtable 內部原理及使用幾乎等于HashMap，不同的是所有操作數(shù)據(jù)方法都進行了 synchronized 修飾，即同步處理，線程安全，但這導致單線程訪問情況下效率要低于HashMap；

JDK4將Hashtable實現(xiàn)了Map接口，在JDK5中創(chuàng)建了替代類：ConcurrentHashMap（同步的HashMap）

HashMap想要同步可以采用 java.util.Collections.synchronizeMap(hashMap)（jdk2出現(xiàn)）；

同理：

Collections.synchronizeCollection(Collection<T> c)

Collections.synchronizeList(List<T> list)

Collections.synchronizeSet(Set<T> s)

Collections.synchronizeSortedMap(SortedMap<K, V> m)

Collections.synchronizeSortedSet(SortedSet<T> s)

迭代HashMap采用快速失敗機制，而hashTable不是；

注：快速失敗模式指設計用來即時報告可能會導致失敗的任何故障情況，通常會用來停止正常的操作而不是嘗試繼續(xù)做可能有缺陷的工作。與iterator有關，如一個iterator在集合對象上創(chuàng)建了，其他線程欲“結構化”的修改此集合對象，會拋出修改異常（ConcurrentModificationException）

3. 建議優(yōu)先考慮使用HashMap