Collection接口

Collection是最基本的集合接口，一個(gè)Collection代表一組Object，即Collection的元素(Elements)。

所有實(shí)現(xiàn)Collection接口的類(lèi)都必須提供兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造函數(shù)：無(wú)參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)空的Collection，有一個(gè) Collection參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個(gè)新的Collection，這個(gè)新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。后 一個(gè)構(gòu)造函數(shù)允許用戶(hù)復(fù)制一個(gè)Collection。

如何遍歷Collection中的每一個(gè)元素？不論Collection的實(shí)際類(lèi)型如何，它都支持一個(gè)iterator()的方法，該方法返回一個(gè)迭代器，使用該迭代器即可遍歷訪問(wèn)Collection中每一個(gè)元素，通過(guò)Iterator的遍歷是無(wú)序的。

典型的用法如下：

1 Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個(gè)迭代子

2 while(it.hasNext()) {

3 Object obj = it.next(); // 得到下一個(gè)元素

4 }

List接口

List是有序的Collection，使用此接口能夠精確的控制每個(gè)元素插入的位置。用戶(hù)能夠使用索引(元素在List中的位置，類(lèi)似于數(shù)組下標(biāo))來(lái)訪問(wèn)List中的元素，這類(lèi)似于Java的數(shù)組。

除了具有Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個(gè)listIterator()方法，返回一個(gè) ListIterator接口，和標(biāo)準(zhǔn)的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類(lèi)的方法，允許添加，刪除，設(shè)定元素， 還能向前或向后遍歷。

實(shí)現(xiàn)List接口的常用類(lèi)有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList類(lèi)

LinkedList實(shí)現(xiàn)了List接口，允許null元素。此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法。這些操作使LinkedList可被用作堆棧(stack)，隊(duì)列(queue)或雙向隊(duì)列(deque)。

注意LinkedList沒(méi)有同步性。如果多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)LinkedList，則必須自己實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)同步。另一種解決方法是在創(chuàng)建List時(shí)構(gòu)造一個(gè)同步的List：List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList類(lèi)

ArrayList實(shí)現(xiàn)了大小可變的數(shù)組。它允許所有元素，包括null。ArrayList沒(méi)有同步性。

size，isEmpty，get，set方法運(yùn)行時(shí)間為常數(shù)。但是add方法開(kāi)銷(xiāo)為分?jǐn)偟某?shù)，添加n個(gè)元素需要O(n)的時(shí)間。其他的方法運(yùn)行時(shí)間為線性。

每個(gè)ArrayList實(shí)例都有一個(gè)容量(Capacity)，即用于存儲(chǔ)元素的數(shù)組的大小。這個(gè)容量可隨著不斷添加新元素而自動(dòng)增加，但是增長(zhǎng)算法并沒(méi)有定義。當(dāng)需要插入大量元素時(shí)，在插入前可以調(diào)用ensureCapacity方法來(lái)增加ArrayList的容量以提高插入效率。

Vector類(lèi)

Vector非常類(lèi)似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector創(chuàng)建的Iterator，雖然和 ArrayList創(chuàng)建的Iterator是同一接口，但是，因?yàn)閂ector是同步的，當(dāng)一個(gè)Iterator被創(chuàng)建而且正在被使用，另一個(gè)線程改變了 Vector的狀態(tài)(例如，添加或刪除了一些元素)，這時(shí)調(diào)用Iterator的方法時(shí)將拋出 ConcurrentModificationException，因此必須捕獲該異常。

Stack 類(lèi)

Stack繼承自Vector，實(shí)現(xiàn)一個(gè)后進(jìn)先出的堆棧。Stack提供5個(gè)額外的方法使得Vector得以被當(dāng)作堆棧使用。基本的push和pop 方法，還有peek方法得到棧頂?shù)脑?#xff0c;empty方法測(cè)試堆棧是否為空，search方法檢測(cè)一個(gè)元素在堆棧中的位置。Stack剛創(chuàng)建后是空棧。

Vector、ArrayList和LinkedList比較

1.Vector是線程同步的，所以它也是線程安全的，而ArrayList和LinkedList是非線程安全的。如果不考慮到線程的安全因素，一般用ArrayList和LinkedList效率比較高。

2.ArrayList和Vector是實(shí)現(xiàn)了基于動(dòng)態(tài)數(shù)組的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，LinkedList基于鏈表的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

3.如果集合中的元素的數(shù)目大于目前集合數(shù)組的長(zhǎng)度時(shí)，Vector增長(zhǎng)率為目前數(shù)組長(zhǎng)度的100%,而ArrayList增長(zhǎng)率為目前數(shù)組長(zhǎng)度的50%.如果在集合中使用數(shù)據(jù)量比較大的數(shù)據(jù)，用vector有一定的優(yōu)勢(shì)；反之，用ArrayList有優(yōu)勢(shì)。

3.如果查找一個(gè)指定位置的數(shù)據(jù)，Vector和ArrayList使用的時(shí)間是相同的，花費(fèi)時(shí)間為O(1)，而LinkedList需要遍歷查找，花費(fèi)時(shí)間為O(i)，效率不如前兩者。

4.而如果移動(dòng)、刪除一個(gè)指定位置的數(shù)據(jù)花費(fèi)的時(shí)間為0(n-i)n為總長(zhǎng)度，這個(gè)時(shí)候就應(yīng)該考慮使用LinkedList,因?yàn)樗苿?dòng)一個(gè)指定位置的數(shù)據(jù)所花費(fèi)的時(shí)間為0(1)。

5.對(duì)于在指定位置插入數(shù)據(jù)，LinedList比較占優(yōu)勢(shì)，因?yàn)锳rrayList要移動(dòng)數(shù)據(jù)。

Set接口

Set是一種不包含重復(fù)的元素的Collection，即任意的兩個(gè)元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個(gè)null元素。

很明顯，Set的構(gòu)造函數(shù)有一個(gè)約束條件，傳入的Collection參數(shù)不能包含重復(fù)的元素。

請(qǐng)注意：必須小心操作可變對(duì)象(Mutable Object)。如果一個(gè)Set中的可變?cè)馗淖兞俗陨頎顟B(tài)導(dǎo)致Object.equals(Object)=true將導(dǎo)致一些問(wèn)題。

Map接口

請(qǐng)注意，Map沒(méi)有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個(gè)Map中不能包含相同的key，每個(gè)key只能映射一個(gè) value。

Map接口提供3種集合的視圖，Map的內(nèi)容可以被當(dāng)作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

Hashtable類(lèi)

Hashtable繼承Map接口，實(shí)現(xiàn)一個(gè)key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對(duì)象都可作為key或者value。

添加數(shù)據(jù)使用put(key, value)，取出數(shù)據(jù)使用get(key)，這兩個(gè)基本操作的時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)為常數(shù)。

Hashtable通過(guò)initial capacity和load factor兩個(gè)參數(shù)調(diào)整性能。通常缺省的load factor 0.75較好地實(shí)現(xiàn)了時(shí)間和空間的均衡。增大load factor可以節(jié)省空間但相應(yīng)的查找時(shí)間將增大，這會(huì)影響像get和put這樣的操作。

由于作為key的對(duì)象將通過(guò)計(jì)算其散列函數(shù)來(lái)確定與之對(duì)應(yīng)的value的位置，因此任何作為key的對(duì)象都必須實(shí)現(xiàn)hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類(lèi)Object。

Hashtable是同步的。

HashMap類(lèi)

HashMap和Hashtable類(lèi)似，不同之處在于HashMap是非同步的，并且允許null，即null value和null key。但是將HashMap視為Collection時(shí)(values()方法可返回Collection)，其迭代子操作時(shí)間開(kāi)銷(xiāo)和HashMap 的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相當(dāng)重要的話(huà)，不要將HashMap的初始化容量設(shè)得過(guò)高，或者load factor過(guò)低。

TreeMap類(lèi)

HashMap通過(guò)hashcode對(duì)其內(nèi)容進(jìn)行快速查找，無(wú)序的；而TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序，有序的。

在Map 中插入、刪除和定位元素，HashMap 是最好的選擇。但如果您要按自然順序或自定義順序遍歷鍵，那么TreeMap會(huì)更好。使用HashMap要求添加的鍵類(lèi)明確定義了hashCode()和 equals()的實(shí)現(xiàn)。

TreeMap沒(méi)有調(diào)優(yōu)選項(xiàng)，因?yàn)樵摌?shù)總處于平衡狀態(tài)。

WeakHashMap類(lèi)

WeakHashMap是一種改進(jìn)的HashMap，它對(duì)key實(shí)行“弱引用”，如果一個(gè)key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。

總結(jié)

如果涉及到堆棧，隊(duì)列等操作，應(yīng)該考慮用List；對(duì)于需要快速插入，刪除元素，應(yīng)該使用LinkedList；如果需要快速隨機(jī)訪問(wèn)元素，應(yīng)該使用ArrayList。

如果程序在單線程環(huán)境中，或者訪問(wèn)僅僅在一個(gè)線程中進(jìn)行，考慮非同步的類(lèi)，其效率較高；如果多個(gè)線程可能同時(shí)操作一個(gè)類(lèi)，應(yīng)該使用同步的類(lèi)。

要特別注意對(duì)哈希表的操作，作為key的對(duì)象要正確復(fù)寫(xiě)equals和hashCode方法。

使用Map時(shí)，查找、更新、刪除、新增最好使用HashMap或HashTable；對(duì)Map進(jìn)行自然順序或自定義鍵順序遍歷時(shí)，最好使用TreeMap;

盡量返回接口而非實(shí)際的類(lèi)型，如返回List而非ArrayList，這樣如果以后需要將ArrayList換成LinkedList時(shí)，客戶(hù)端代碼不用改變。這就是針對(duì)抽象編程。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的java接口常用_java的常用接口的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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