一. JAVA 集合

1.接口繼承關(guān)系和實(shí)現(xiàn)

集合類存放于 Java.util 包中，主要有 3 種：set(集）、list(列表包含 Queue）和 map(映射)。

1. Collection：Collection 是集合 List、Set、Queue 的最基本的接口。

2. Iterator：迭代器，可以通過迭代器遍歷集合中的數(shù)據(jù)

3. Map：是映射表的基礎(chǔ)接口

二.List

Java 的 List 是非常常用的數(shù)據(jù)類型。List 是有序的 Collection。Java List 一共三個(gè)實(shí)現(xiàn)類：

分別是 ArrayList、Vector 和 LinkedList。

1. ArrayList（數(shù)組）

ArrayList 是最常用的 List 實(shí)現(xiàn)類，內(nèi)部是通過數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，它允許對(duì)元素進(jìn)行快速隨機(jī)訪問。數(shù)組的缺點(diǎn)是每個(gè)元素之間不能有間隔，當(dāng)數(shù)組大小不滿足時(shí)需要增加存儲(chǔ)能力，就要將已經(jīng)有數(shù)組的數(shù)據(jù)復(fù)制到新的存儲(chǔ)空間中。當(dāng)從 ArrayList 的中間位置插入或者刪除元素時(shí)，需要對(duì)數(shù)組進(jìn)行復(fù)制、移動(dòng)、代價(jià)比較高。因此，它適合隨機(jī)查找和遍歷，不適合插入和刪除。

2. Vector（數(shù)組實(shí)現(xiàn)、線程同步）

Vector 與 ArrayList 一樣，也是通過數(shù)組實(shí)現(xiàn)的，不同的是它支持線程的同步，即某一時(shí)刻只有一個(gè)線程能夠?qū)?Vector，避免多線程同時(shí)寫而引起的不一致性，但實(shí)現(xiàn)同步需要很高的花費(fèi)，因此，訪問它比訪問 ArrayList 慢。

3. LinkList（鏈表）

LinkedList 是用鏈表結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的，很適合數(shù)據(jù)的動(dòng)態(tài)插入和刪除，隨機(jī)訪問和遍歷速度比較慢。另外，他還提供了 List 接口中沒有定義的方法，專門用于操作表頭和表尾元素，可以當(dāng)作堆棧、隊(duì)列和雙向隊(duì)列使用。13/04/2018 Page 48 of 283

三.Set

Set 注重獨(dú)一無二的性質(zhì),該體系集合用于存儲(chǔ)無序(存入和取出的順序不一定相同)元素，值不能重復(fù)。對(duì)象的相等性本質(zhì)是對(duì)象 hashCode 值（java 是依據(jù)對(duì)象的內(nèi)存地址計(jì)算出的此序號(hào)）判斷的，如果想要讓兩個(gè)不同的對(duì)象視為相等的，就必須覆蓋 Object 的 hashCode 方法和 equals 方法。

1. HashSet（Hash 表）

哈希表邊存放的是哈希值。HashSet 存儲(chǔ)元素的順序并不是按照存入時(shí)的順序（和 List 顯然不同） 而是按照哈希值來存的所以取數(shù)據(jù)也是按照哈希值取得。元素的哈希值是通過元素的hashcode 方法來獲取的, HashSet 首先判斷兩個(gè)元素的哈希值，如果哈希值一樣，接著會(huì)比較equals 方法 如果 equls 結(jié)果為 true ，HashSet 就視為同一個(gè)元素。如果 equals 為 false 就不是同一個(gè)元素。

哈希值相同 equals 為 false 的元素是怎么存儲(chǔ)呢,就是在同樣的哈希值下順延（可以認(rèn)為哈希值相同的元素放在一個(gè)哈希桶中）。也就是哈希一樣的存一列。如圖 1 表示 hashCode 值不相同的情況；圖 2 表示 hashCode 值相同，但 equals 不相同的情況。

HashSet 通過 hashCode 值來確定元素在內(nèi)存中的位置。一個(gè) hashCode 位置上可以存放多個(gè)元素。

2. TreeSet（二叉樹）

1. TreeSet()是使用二叉樹的原理對(duì)新 add()的對(duì)象按照指定的順序排序（升序、降序），每增加一個(gè)對(duì)象都會(huì)進(jìn)行排序，將對(duì)象插入的二叉樹指定的位置。

2. Integer 和 String 對(duì)象都可以進(jìn)行默認(rèn)的 TreeSet 排序，而自定義類的對(duì)象是不可以的，自己定義的類必須實(shí)現(xiàn) Comparable 接口，并且覆寫相應(yīng)的 compareTo()函數(shù)，才可以正常使用。

3. 在覆寫 compare()函數(shù)時(shí)，要返回相應(yīng)的值才能使 TreeSet 按照一定的規(guī)則來排序

4. 比較此對(duì)象與指定對(duì)象的順序。如果該對(duì)象小于、等于或大于指定對(duì)象，則分別返回負(fù)整數(shù)、零或正整數(shù)。

3. LinkHashSet（HashSet+LinkedHashMap）

對(duì)于 LinkedHashSet 而言，它繼承與 HashSet、又基于 LinkedHashMap 來實(shí)現(xiàn)的。LinkedHashSet 底層使用 LinkedHashMap 來保存所有元素，它繼承與 HashSet，其所有的方法操作上又與 HashSet 相同，因此 LinkedHashSet 的實(shí)現(xiàn)上非常簡單，只提供了四個(gè)構(gòu)造方法，并通過傳遞一個(gè)標(biāo)識(shí)參數(shù)，調(diào)用父類的構(gòu)造器，底層構(gòu)造一個(gè) LinkedHashMap 來實(shí)現(xiàn)，在相關(guān)操作上與父類 HashSet 的操作相同，直接調(diào)用父類 HashSet 的方法即可。

四.Map

1. HashMap（數(shù)組+鏈表+紅黑樹）

HashMap 根據(jù)鍵的 hashCode 值存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，大多數(shù)情況下可以直接定位到它的值，因而具有很快的訪問速度，但遍歷順序卻是不確定的。 HashMap 最多只允許一條記錄的鍵為 null，允許多條記錄的值為 null。HashMap 非線程安全，即任一時(shí)刻可以有多個(gè)線程同時(shí)寫 HashMap，可能會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不一致。如果需要滿足線程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使HashMap 具有線程安全的能力，或者使ConcurrentHashMap。我們用下面這張圖來介紹HashMap 的結(jié)構(gòu)。

（1）. JAVA7 實(shí)現(xiàn)

大方向上，HashMap 里面是一個(gè)數(shù)組，然后數(shù)組中每個(gè)元素是一個(gè)單向鏈表。上圖中，每個(gè)綠色的實(shí)體是嵌套類 Entry 的實(shí)例，Entry 包含四個(gè)屬性：key, value, hash 值和用于單向鏈表的 next。

1. capacity：當(dāng)前數(shù)組容量，始終保持 2^n，可以擴(kuò)容，擴(kuò)容后數(shù)組大小為當(dāng)前的 2 倍。

2. loadFactor：負(fù)載因子，默認(rèn)為 0.75。13/04/2018 Page 51 of 283

3. threshold：擴(kuò)容的閾值，等于 capacity * loadFactor

（2）. JAVA8 實(shí)現(xiàn)

Java8 對(duì) HashMap 進(jìn)行了一些修改，最大的不同就是利用了紅黑樹，所以其由 數(shù)組+鏈表+紅黑樹 組成。

根據(jù) Java7 HashMap 的介紹，我們知道，查找的時(shí)候，根據(jù) hash 值我們能夠快速定位到數(shù)組的具體下標(biāo)，但是之后的話，需要順著鏈表一個(gè)個(gè)比較下去才能找到我們需要的，時(shí)間復(fù)雜度取決于鏈表的長度，為 O(n)。為了降低這部分的開銷，在 Java8 中，當(dāng)鏈表中的元素超過了 8 個(gè)以后，會(huì)將鏈表轉(zhuǎn)換為紅黑樹，在這些位置進(jìn)行查找的時(shí)候可以降低時(shí)間復(fù)雜度為 O(logN)。

2. ConcurrentHashMap

（1）. Segment 段

ConcurrentHashMap 和 HashMap 思路是差不多的，但是因?yàn)樗С植l(fā)操作，所以要復(fù)雜一些。整個(gè) ConcurrentHashMap 由一個(gè)個(gè) Segment 組成，Segment 代表”部分“或”一段“的意思，所以很多地方都會(huì)將其描述為分段鎖。注意，行文中，我很多地方用了“槽”來代表一個(gè)segment。

（2）. 線程安全（Segment 繼承 ReentrantLock 加鎖）

簡單理解就是，ConcurrentHashMap 是一個(gè) Segment 數(shù)組，Segment 通過繼承ReentrantLock 來進(jìn)行加鎖，所以每次需要加鎖的操作鎖住的是一個(gè) segment，這樣只要保證每個(gè) Segment 是線程安全的，也就實(shí)現(xiàn)了全局的線程安全。

（3）. 并行度（默認(rèn) 16）

concurrencyLevel：并行級(jí)別、并發(fā)數(shù)、Segment 數(shù)，怎么翻譯不重要，理解它。默認(rèn)是 16，也就是說 ConcurrentHashMap 有 16 個(gè) Segments，所以理論上，這個(gè)時(shí)候，最多可以同時(shí)支持 16 個(gè)線程并發(fā)寫，只要它們的操作分別分布在不同的 Segment 上。這個(gè)值可以在初始化的時(shí)候設(shè)置為其他值，但是一旦初始化以后，它是不可以擴(kuò)容的。再具體到每個(gè) Segment 內(nèi)部，其實(shí)每個(gè) Segment 很像之前介紹的 HashMap，不過它要保證線程安全，所以處理起來要麻煩些。

（4）. Java8 實(shí)現(xiàn) （引入了紅黑樹）

Java8 對(duì) ConcurrentHashMap 進(jìn)行了比較大的改動(dòng),Java8 也引入了紅黑樹。13/04/2018 Page 53 of 283

3. HashTable（線程安全）

Hashtable 是遺留類，很多映射的常用功能與 HashMap 類似，不同的是它承自 Dictionary 類，并且是線程安全的，任一時(shí)間只有一個(gè)線程能寫 Hashtable，并發(fā)性不如 ConcurrentHashMap，因?yàn)?ConcurrentHashMap 引入了分段鎖。Hashtable 不建議在新代碼中使用，不需要線程安全的場(chǎng)合可以用 HashMap 替換，需要線程安全的場(chǎng)合可以用 ConcurrentHashMap 替換。

4. TreeMap（可排序）

TreeMap 實(shí)現(xiàn) SortedMap 接口，能夠把它保存的記錄根據(jù)鍵排序，默認(rèn)是按鍵值的升序排序，也可以指定排序的比較器，當(dāng)用 Iterator 遍歷 TreeMap 時(shí)，得到的記錄是排過序的。如果使用排序的映射，建議使用 TreeMap。在使用 TreeMap 時(shí)，key 必須實(shí)現(xiàn) Comparable 接口或者在構(gòu)造 TreeMap 傳入自定義的Comparator，否則會(huì)在運(yùn)行時(shí)拋出 java.lang.ClassCastException 類型的異常。

5. LinkHashMap（記錄插入順序）

LinkedHashMap 是 HashMap 的一個(gè)子類，保存了記錄的插入順序，在用 Iterator 遍歷

LinkedHashMap 時(shí)，先得到的記錄肯定是先插入的，也可以在構(gòu)造時(shí)帶參數(shù)，按照訪問次序排序。

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文章來自頭條阿程JAVA 集合 接口繼承關(guān)系和實(shí)現(xiàn)，List，Set，Map（總結(jié)）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的collection转换为list_JAVA 集合 接口继承关系和实现，List，Set，Map（总结）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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