Java集合框架

1、集合框架

集合框架是一個用來表明和操縱集合的統一架構。全部的集合框架都包含以下內容：

• 接口：是表明集合的抽象數據類型。接口容許集合獨立操縱其表明的細節。在面向對象的語言，接口一般造成一個層次。
• 實現（類）：是集合接口的具體實現。從本質上講，它們是可重複使用的數據結構。
• 算法：是實現集合接口的對象裏的方法執行的一些有用的計算，例如：搜索和排序。這些算法被稱爲多態，那是由於相同的方法能夠在類似的接口上有着不一樣的實現。

除了集合，該框架也定義了幾個Map接口和類。Map裏存儲的是鍵/值對。儘管Map不是collections，可是它們徹底整合在集合中。

集合框架體系如圖所示

Java 集合框架提供了一套性能優良，使用方便的接口和類，java集合框架位於java.util包中， 因此當使用集合框架的時候須要進行導包

2、集合接口

集合框架定義了一些接口。本節提供了每一個接口的概述：

 

序號	接口描述
1	Collection 接口 Collection 是最基本的集合接口，一個 Collection 表明一組 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接繼承自Collection的類，只提供繼承於的子接口(如List和set)。
2	List 接口 List接口是一個有序的 Collection，使用此接口可以精確的控制每一個元素插入的位置，可以經過索引(元素在List中位置，相似於數組的下標)來訪問List中的元素，第一個元素的索引爲 0，並且容許有相同的元素。
3	Set Set 具備與 Collection 徹底同樣的接口，只是行爲上不一樣，Set 不保存重複的元素。
4	SortedSet 繼承於Set保存有序的集合。
5	Map 將惟一的鍵映射到值。
6	Map.Entry 描述在一個Map中的一個元素（鍵/值對）。是一個Map的內部類。
7	SortedMap 繼承於Map，使Key保持在升序排列。
8	Enumeration 這是一個傳統的接口和定義的方法，經過它能夠枚舉（一次得到一個）對象集合中的元素。這個傳統接口已被迭代器取代。

 

 

3、集合實現類

Java提供了一套實現了Collection接口的標準集合類。其中一些是具體類，這些類能夠直接拿來使用，而另一些是抽象類，提供了接口的部分實現。

標準集合類彙總於下表：

 

序號	類描述
1	AbstractCollection  實現了大部分的集合接口。
2	AbstractList  繼承於AbstractCollection 而且實現了大部分List接口。
3	AbstractSequentialList  繼承於 AbstractList ，提供了對數據元素的鏈式訪問而不是隨機訪問。
4	LinkedList 該類實現了List接口，容許有null（空）元素。主要用於建立鏈表數據結構，該類沒有同步方法，若是多個線程同時訪問一個List，則必須本身實現訪問同步，解決方法就是在建立List時候構造一個同步的List。例如： Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(...)); LinkedList 查找效率低。
5	ArrayList 該類也是實現了List的接口，實現了可變大小的數組，隨機訪問和遍歷元素時，提供更好的性能。該類也是非同步的,在多線程的狀況下不要使用。ArrayList 增加當前長度的50%，插入刪除效率低。
6	AbstractSet  繼承於AbstractCollection 而且實現了大部分Set接口。
7	HashSet 該類實現了Set接口，不容許出現重複元素，不保證集合中元素的順序，容許包含值爲null的元素，但最多隻能一個。
8	LinkedHashSet 具備可預知迭代順序的 Set 接口的哈希表和連接列表實現。
9	TreeSet 該類實現了Set接口，能夠實現排序等功能。
10	AbstractMap  實現了大部分的Map接口。
11	HashMap HashMap 是一個散列表，它存儲的內容是鍵值對(key-value)映射。 該類實現了Map接口，根據鍵的HashCode值存儲數據，具備很快的訪問速度，最多容許一條記錄的鍵爲null，不支持線程同步。
12	TreeMap 繼承了AbstractMap，而且使用一顆樹。
13	WeakHashMap 繼承AbstractMap類，使用弱密鑰的哈希表。
14	LinkedHashMap 繼承於HashMap，使用元素的天然順序對元素進行排序.
15	IdentityHashMap 繼承AbstractMap類，比較文檔時使用引用相等。

 

在前面的教程中已經討論經過java.util包中定義的類，以下所示：

 

序號	類描述
1	Vector 該類和ArrayList很是類似，可是該類是同步的，能夠用在多線程的狀況，該類容許設置默認的增加長度，默認擴容方式爲原來的2倍。
2	Stack 棧是Vector的一個子類，它實現了一個標準的後進先出的棧。
3	Dictionary Dictionary 類是一個抽象類，用來存儲鍵/值對，做用和Map類類似。
4	Hashtable Hashtable 是 Dictionary(字典) 類的子類，位於 java.util 包中。
5	Properties Properties 繼承於 Hashtable，表示一個持久的屬性集，屬性列表中每一個鍵及其對應值都是一個字符串。
6	BitSet 一個Bitset類建立一種特殊類型的數組來保存位值。BitSet中數組大小會隨須要增長。

 

4、區別

Set和List的區別

• 1. Set 接口實例存儲的是無序的（有無順序的實現類，也有有順序的實現類），不重複的數據。List 接口實例存儲的是有序的，能夠重複的元素。

• 2. Set檢索效率低下，刪除和插入效率高，插入和刪除不會引發元素位置改變 <實現類有HashSet,TreeSet>。

• 3. List和數組相似，能夠動態增加，根據實際存儲的數據的長度自動增加List的長度。查找元素效率高，插入刪除效率低，由於會引發其餘元素位置改變 <實現類有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

ArrayList和LinkedList的區別:　　

1.ArrayList是實現了基於動態數組的數據結構，LinkedList基於鏈表的數據結構。 
　　2.對於隨機訪問get和set，ArrayList以爲優於LinkedList，由於LinkedList要移動指針。 
　　3.對於新增和刪除操做add和remove，LinedList比較佔優點，由於ArrayList要移動數據。

 

Arraylist、LinkedList和Vector的區別

Arraylist和Vector是採用數組方式存儲數據，此數組元素數大於實際存儲的數據以便增長插入元素，都容許直接序號索引元素，可是插入數據要涉及到數組元素移動等內存操做，因此插入數據慢，查找有下標，因此查詢數據快，Vector因爲使用了synchronized方法-線程安全，因此性能上比ArrayList要差，LinkedList使用雙向鏈表實現存儲，按序號索引數據須要進行向前或向後遍歷，可是插入數據時只須要記錄本項先後項便可，插入數據較快。