java集合类总结
时间：2010-07-24 来源：emsdog
一、集合类继承层次图
！
二、集合类List\Set\Map区别
！ List按对象进入的顺序保存对象，不做排序或编辑操作。Set对每个对象只接受一次，并使用自己内部的排序方法(通常，你只关心某个元素是否属于Set,而不关心它的顺序--否则应该使用List)。Map同样对每个元素保存一份，但这是基于"键"的，Map也有内置的排序，因而不关心元素添加的顺序。如果添加元素的顺序对你很重要，应该使用 LinkedHashSet或者LinkedHashMap.
public class Hashtable
extends Dictionary
implements Map, Cloneable, java.io.Serializable
public class Hashtable
extends Dictionary
implements Map, Cloneable, java.io.Serializable view plaincopy to clipboardprint?
public class HashMap
extends AbstractMap
implements Map, Cloneable, Serializable
public class HashMap
extends AbstractMap
implements Map, Cloneable, Serializable 可见Hashtable 继承自 Dictiionary 而 HashMap继承自AbstractMap Hashtable的put方法如下 view plaincopy to clipboardprint?
public synchronized V put(K key, V value) { //###### 注意这里1
// Make sure the value is not null
if (value == null) { //###### 注意这里 2
throw new NullPointerException();
}
// Makes sure the key is not already in the hashtable.
Entry tab[] = table;
int hash = key.hashCode(); //###### 注意这里 3
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
V old = e.value;
e.value = value;
return old;
}
}
modCount++;
if (count >= threshold) {
// Rehash the table if the threshold is exceeded
rehash();
tab = table;
index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
}
// Creates the new entry.
Entry e = tab[index];
tab[index] = new Entry(hash, key, value, e);
count++;
return null;
}
public synchronized V put(K key, V value) { //###### 注意这里1
// Make sure the value is not null
if (value == null) { //###### 注意这里 2
throw new NullPointerException();
}
// Makes sure the key is not already in the hashtable.
Entry tab[] = table;
int hash = key.hashCode(); //###### 注意这里 3
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
V old = e.value;
e.value = value;
return old;
}
}
modCount++;
if (count >= threshold) {
// Rehash the table if the threshold is exceeded
rehash();
tab = table;
index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
}
// Creates the new entry.
Entry e = tab[index];
tab[index] = new Entry(hash, key, value, e);
count++;
return null;
} 注意1 方法是同步的
注意2 方法不允许value==null
注意3 方法调用了key的hashCode方法，如果key==null,会抛出空指针异常 HashMap的put方法如下
view plaincopy to clipboardprint?
public V put(K key, V value) { //###### 注意这里 1
if (key == null) //###### 注意这里 2
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i); //###### 注意这里
return null;
}
public V put(K key, V value) { //###### 注意这里 1
if (key == null) //###### 注意这里 2
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i); //###### 注意这里
return null;
} 注意1 方法是非同步的
注意2 方法允许key==null
注意3 方法并没有对value进行任何调用，所以允许为null 补充：
Hashtable 有一个 contains方法，容易引起误会，所以在HashMap里面已经去掉了
当然，2个类都用containsKey和containsValue方法。 HashMap Hashtable 父类 AbstractMap Dictiionary 是否同步 否 是 k，v可否null 是 否 HashMap是Hashtable的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了Map接口， 主要区别在于HashMap允许空（null）键值（key）,由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable。 HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。
HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。
Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。 最大的不同是，Hashtable的方法是Synchronize的，而HashMap不是，在多个线程访问Hashtable时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供外同步(Collections.synchronizedMap)。
Hashtable和HashMap采用的hash/rehash算法都大概一样，所以性能不会有很大的差异。
List的功能方法
实际上有两种List: 一种是基本的ArrayList,其优点在于随机访问元素，另一种是更强大的LinkedList,它并不是为快速随机访问设计的，而是具有一套更通用的方法。
List : 次序是List最重要的特点：它保证维护元素特定的顺序。List为Collection添加了许多方法，使得能够向List中间插入与移除元素(这只推荐LinkedList使用。)一个List可以生成ListIterator,使用它可以从两个方向遍历List,也可以从List中间插入和移除元素。
ArrayList : 由数组实现的List。允许对元素进行快速随机访问，但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和移除元素。因为那比LinkedList开销要大很多。
LinkedList : 对顺序访问进行了优化，向List中间插入与删除的开销并不大。随机访问则相对较慢。(使用ArrayList代替。)还具有下列方法：addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 这些方法 (没有在任何接口或基类中定义过)使得LinkedList可以当作堆栈、队列和双向队列使用。
Set的功能方法
Set具有与Collection完全一样的接口，因此没有任何额外的功能，不像前面有两个不同的List。实际上Set就是Collection,只是行为不同。(这是继承与多态思想的典型应用：表现不同的行为。)Set不保存重复的元素(至于如何判断元素相同则较为负责)
Set : 存入Set的每个元素都必须是唯一的，因为Set不保存重复元素。加入Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。
HashSet : 为快速查找设计的Set。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。
TreeSet : 保存次序的Set, 底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。
LinkedHashSet : 具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。
Map的功能方法
方法put(Object key, Object value)添加一个“值”(想要得东西)和与“值”相关联的“键”(key)(使用它来查找)。方法get(Object key)返回与给定“键”相关联的“值”。可以用containsKey()和containsValue()测试Map中是否包含某个“键”或“值”。标准的Java类库中包含了几种不同的Map：HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap。它们都有同样的基本接口Map，但是行为、效率、排序策略、保存对象的生命周期和判定“键”等价的策略等各不相同。
执行效率是Map的一个大问题。看看get()要做哪些事，就会明白为什么在ArrayList中搜索“键”是相当慢的。而这正是HashMap提高速度的地方。HashMap使用了特殊的值，称为“散列码”(hash code)，来取代对键的缓慢搜索。“散列码”是“相对唯一”用以代表对象的int值，它是通过将该对象的某些信息进行转换而生成的。所有Java对象都能产生散列码，因为hashCode()是定义在基类Object中的方法。
HashMap就是使用对象的hashCode()进行快速查询的。此方法能够显著提高性能。
Map : 维护“键值对”的关联性，使你可以通过“键”查找“值”
HashMap : Map基于散列表的实现。插入和查询“键值对”的开销是固定的。可以通过构造器设置容量capacity和负载因子load factor，以调整容器的性能。
LinkedHashMap : 类似于HashMap，但是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一点。而在迭代访问时发而更快，因为它使用链表维护内部次序。
TreeMap : 基于红黑树数据结构的实现。查看“键”或“键值对”时，它们会被排序(次序由Comparabel或Comparator决定)。TreeMap的特点在于，你得到的结果是经过排序的。TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map，它可以返回一个子树。
WeakHashMao : 弱键(weak key)Map，Map中使用的对象也被允许释放: 这是为解决特殊问题设计的。如果没有map之外的引用指向某个“键”，则此“键”可以被垃圾收集器回收。
IdentifyHashMap : 使用==代替equals()对“键”作比较的hash map。专为解决特殊问题而设计。
三、Map接口实现类HashMap\HashTable区别 ！我们先看2个类的定义 view plaincopy to clipboardprint?public class Hashtable
extends Dictionary
implements Map, Cloneable, java.io.Serializable
public class Hashtable
extends Dictionary
implements Map, Cloneable, java.io.Serializable view plaincopy to clipboardprint?
public class HashMap
extends AbstractMap
implements Map, Cloneable, Serializable
public class HashMap
extends AbstractMap
implements Map, Cloneable, Serializable 可见Hashtable 继承自 Dictiionary 而 HashMap继承自AbstractMap Hashtable的put方法如下 view plaincopy to clipboardprint?
public synchronized V put(K key, V value) { //###### 注意这里1
// Make sure the value is not null
if (value == null) { //###### 注意这里 2
throw new NullPointerException();
}
// Makes sure the key is not already in the hashtable.
Entry tab[] = table;
int hash = key.hashCode(); //###### 注意这里 3
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
V old = e.value;
e.value = value;
return old;
}
}
modCount++;
if (count >= threshold) {
// Rehash the table if the threshold is exceeded
rehash();
tab = table;
index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
}
// Creates the new entry.
Entry e = tab[index];
tab[index] = new Entry(hash, key, value, e);
count++;
return null;
}
public synchronized V put(K key, V value) { //###### 注意这里1
// Make sure the value is not null
if (value == null) { //###### 注意这里 2
throw new NullPointerException();
}
// Makes sure the key is not already in the hashtable.
Entry tab[] = table;
int hash = key.hashCode(); //###### 注意这里 3
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
for (Entry e = tab[index]; e != null; e = e.next) {
if ((e.hash == hash) && e.key.equals(key)) {
V old = e.value;
e.value = value;
return old;
}
}
modCount++;
if (count >= threshold) {
// Rehash the table if the threshold is exceeded
rehash();
tab = table;
index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
}
// Creates the new entry.
Entry e = tab[index];
tab[index] = new Entry(hash, key, value, e);
count++;
return null;
} 注意1 方法是同步的
注意2 方法不允许value==null
注意3 方法调用了key的hashCode方法，如果key==null,会抛出空指针异常 HashMap的put方法如下
view plaincopy to clipboardprint?
public V put(K key, V value) { //###### 注意这里 1
if (key == null) //###### 注意这里 2
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i); //###### 注意这里
return null;
}
public V put(K key, V value) { //###### 注意这里 1
if (key == null) //###### 注意这里 2
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key.hashCode());
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i); //###### 注意这里
return null;
} 注意1 方法是非同步的
注意2 方法允许key==null
注意3 方法并没有对value进行任何调用，所以允许为null 补充：
Hashtable 有一个 contains方法，容易引起误会，所以在HashMap里面已经去掉了
当然，2个类都用containsKey和containsValue方法。 HashMap Hashtable 父类 AbstractMap Dictiionary 是否同步 否 是 k，v可否null 是 否 HashMap是Hashtable的轻量级实现（非线程安全的实现），他们都完成了Map接口， 主要区别在于HashMap允许空（null）键值（key）,由于非线程安全，效率上可能高于Hashtable。 HashMap允许将null作为一个entry的key或者value，而Hashtable不允许。
HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsvalue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。
Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap是Java1.2引进的Map interface的一个实现。 最大的不同是，Hashtable的方法是Synchronize的，而HashMap不是，在多个线程访问Hashtable时，不需要自己为它的方法实现同步，而HashMap 就必须为之提供外同步(Collections.synchronizedMap)。
Hashtable和HashMap采用的hash/rehash算法都大概一样，所以性能不会有很大的差异。
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