Java容器（List、Set、Map）知識點快速複習手冊（下）

時間 2020-12-08

標籤 html java git github 面試算法編程 segmentfault 設計模式緩存欄目 Java 简体版

原文原文鏈接

前言

本文快速回顧了Java中容器的知識點，用做面試複習，事半功倍。html

上篇：容器概覽，容器中用到的設計模式，List源碼java

中篇：Map源碼git

下篇：Set源碼，容器總結github

其它知識點複習手冊

Java基礎知識點面試手冊（上）
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Java容器（List、Set、Map）知識點快速複習手冊（上）
Java容器（List、Set、Map）知識點快速複習手冊（中）

HashSet

http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-collection/hashset.html面試

https://segmentfault.com/a/1190000014391402算法

關鍵詞：

默認容量16，擴容兩倍，加載因子0.75編程
容許元素爲nullsegmentfault
實現Set接口設計模式
不保證迭代順序緩存
非同步
初始容量很是影響迭代性能
底層其實是一個HashMap實例

public HashSet() {map = new HashMap<>();}

若是添加的是在 HashSet 中不存在的，則返回 true；若是添加的元素已經存在，返回 false。

對於 HashSet 中保存的對象，請注意正確重寫其 equals 和 hashCode 方法，以保證放入的對象的惟一性。

HashSet 和 HashMap 的區別

重要：

HashMap中使用鍵對象來計算hashcode值
HashSet使用成員對象來計算hashcode值，對於兩個對象來講hashcode可能相同，因此equals()方法用來判斷對象的相等性，若是兩個對象不一樣的話，那麼返回false

在這裏插入圖片描述

TreeSet

關鍵詞

實現NavigableSet接口
能夠實現排序功能
底層其實是一個TreeMap實例
非同步
不容許爲null

LinkedHashSet

關鍵詞

迭代是有序的
容許爲null
底層其實是一個HashMap+雙向鏈表實例(其實就是LinkedHashMap)
非同步
性能比HashSet差一丟丟，由於要維護一個雙向鏈表
初始容量與迭代無關（與LinkedHashMap相同），由於LinkedHashSet迭代的是雙向鏈表

總結Set

HashSet：

無序，容許爲null，底層是HashMap(散列表+紅黑樹)，非線程同步
TreeSet：
有序，不容許爲null，底層是TreeMap(紅黑樹),非線程同步
LinkedHashSet：
迭代有序，容許爲null，底層是HashMap+雙向鏈表，非線程同步

WeekHashMap

存儲結構

WeakHashMap 的 Entry 繼承自 WeakReference，被 WeakReference 關聯的對象在下一次垃圾回收時會被回收。

WeakHashMap 主要用來實現緩存，經過使用 WeakHashMap 來引用緩存對象，由 JVM 對這部分緩存進行回收。

1private static class Entry<K,V> extends WeakReference<Object> implements Map.Entry<K,V>
2

ConcurrentCache

Tomcat 中的 ConcurrentCache 使用了 WeakHashMap 來實現緩存功能。

ConcurrentCache 採起的是分代緩存：

常常使用的對象放入 eden 中，eden 使用 ConcurrentHashMap 實現，不用擔憂會被回收（伊甸園）；
不經常使用的對象放入 longterm，longterm 使用 WeakHashMap 實現，這些老對象會被垃圾收集器回收。
當調用 get() 方法時，會先從 eden 區獲取，若是沒有找到的話再到 longterm 獲取，當從 longterm 獲取到就把對象放入 eden 中，從而保證常常被訪問的節點不容易被回收。
當調用 put() 方法時，若是 eden 的大小超過了 size，那麼就將 eden 中的全部對象都放入 longterm 中，利用虛擬機回收掉一部分不常常使用的對象。

1public final class ConcurrentCache<K, V> {
 2
 3    private final int size;
 4
 5    private final Map<K, V> eden;
 6
 7    private final Map<K, V> longterm;
 8
 9    public ConcurrentCache(int size) {
10        this.size = size;
11        this.eden = new ConcurrentHashMap<>(size);
12        this.longterm = new WeakHashMap<>(size);
13    }
14
15    public V get(K k) {
16        V v = this.eden.get(k);
17        if (v == null) {
18            v = this.longterm.get(k);
19            if (v != null)
20                this.eden.put(k, v);
21        }
22        return v;
23    }
24
25    public void put(K k, V v) {
26        if (this.eden.size() >= size) {
27            this.longterm.putAll(this.eden);
28            this.eden.clear();
29        }
30        this.eden.put(k, v);
31    }
32}

常見問題總結

Enumeration和Iterator接口的區別

Iterator替代了Enumeration，Enumeration是一箇舊的迭代器了。

與Enumeration相比，Iterator更加安全，由於當一個集合正在被遍歷的時候，它會阻止其它線程去修改集合。

區別有三點：

Iterator的方法名比Enumeration更科學
Iterator有fail-fast機制，比Enumeration更安全
Iterator可以刪除元素，Enumeration並不能刪除元素

ListIterator有什麼特色

ListIterator繼承了Iterator接口，它用於遍歷List集合的元素。
ListIterator能夠實現雙向遍歷,添加元素，設置元素

在這裏插入圖片描述
與Java集合框架相關的有哪些最好的實踐

若是是單列的集合，咱們考慮用Collection下的子接口ArrayList和Set。

若是是映射，咱們就考慮使用Map

是否須要同步：去找線程安全的集合類使用
迭代時是否須要有序(插入順序有序)：去找Linked雙向列表結構的
是否須要排序(天然順序或者手動排序)：去找Tree紅黑樹類型的(JDK1.8)
估算存放集合的數據量有多大，不管是List仍是Map，它們實現動態增加，都是有性能消耗的。在初始集合的時候給出一個合理的容量會減小動態增加時的消耗
使用泛型，避免在運行時出現ClassCastException
儘量使用Collections工具類，或者獲取只讀、同步或空的集合，而非編寫本身的實現。它將會提供代碼重用性，它有着更好的穩定性和可維護性

參考

https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/docs/notes/Java%20%E5%AE%B9%E5%99%A8.md
公衆號：Java3y
Eckel B. Java 編程思想 [M]. 機械工業出版社, 2002.
Java Collection Framework
Iterator 模式
Java 8 系列之從新認識 HashMap
What is difference between HashMap and Hashtable in Java?
Java 集合之 HashMap
The principle of ConcurrentHashMap analysis
探索 ConcurrentHashMap 高併發性的實現機制
HashMap 相關面試題及其解答
Java 集合細節（二）：asList 的缺陷
Java Collection Framework – The LinkedList Class