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Java集合基礎(chǔ)知識(shí) List/Set/Map詳解

更新時(shí)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(chǔ)知識(shí) List/Set/Map，文中通過(guò)示例代碼介紹的非常詳細(xì)，對(duì)大家的學(xué)習(xí)或者工作具有一定的參考學(xué)習(xí)價(jià)值，需要的朋友們下面隨著小編來(lái)一起學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)吧

一、List Set 區(qū)別

List 有序，可重復(fù)；
Set 無(wú)序，不重復(fù)；

二、List Set 實(shí)現(xiàn)類間區(qū)別及原理

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

擴(kuò)容機(jī)制

1.6采用（capacity * 3）/ 2 + 1，默認(rèn)容量為10；
1.7采用（capacity >> 2 + capacity）實(shí)現(xiàn)，位移動(dòng)效率高于數(shù)學(xué)運(yùn)算，右移一位等于乘以2倍；

讀取速度快，寫入會(huì)涉及到擴(kuò)容，所以相對(duì)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(duì)較慢；

HashSet 無(wú)序，不重復(fù)。

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

TreeSet 有序，不重復(fù)。

底層采用TreeMap；

三、Map 實(shí)現(xiàn)原理及實(shí)現(xiàn)類對(duì)比

1. HashMap 線程不安全，無(wú)序

1) 內(nèi)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(biāo)識(shí)，當(dāng)多線程發(fā)生hash碰撞時(shí)，針對(duì)hash相等的key只會(huì)有一個(gè)能成功；
b 如果上面情況涉及到resize擴(kuò)容情況，每個(gè)線程內(nèi)都會(huì)對(duì)內(nèi)部數(shù)組進(jìn)行重新創(chuàng)建，但只有一個(gè)會(huì)成功；

3) 擴(kuò)容（默認(rèn)大小為16，2的四次方）：

capacity = （capacity * 2 * loadFactor）
loadFactor：系數(shù)因子，默認(rèn)為0.75，時(shí)間與空間的權(quán)衡結(jié)果

4) 可通過(guò)LinkedHashMap達(dá)到有序效果；

2. Hashtable 內(nèi)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(jìn)行了 synchronized 修飾，即同步處理，線程安全，但這導(dǎo)致單線程訪問情況下效率要低于HashMap；

JDK4將Hashtable實(shí)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(jī)制，而hashTable不是；

注：快速失敗模式指設(shè)計(jì)用來(lái)即時(shí)報(bào)告可能會(huì)導(dǎo)致失敗的任何故障情況，通常會(huì)用來(lái)停止正常的操作而不是嘗試?yán)^續(xù)做可能有缺陷的工作。與iterator有關(guān)，如一個(gè)iterator在集合對(duì)象上創(chuàng)建了，其他線程欲“結(jié)構(gòu)化”的修改此集合對(duì)象，會(huì)拋出修改異常（ConcurrentModificationException）

3. 建議優(yōu)先考慮使用HashMap