Java基礎【六】 - 集合框架彙總

集合使用場景

集合容器主要用於保存對象。集合容器主要分爲以下四類形式保存：
一、List 有序、重複的集合。
二、Set 無序、不可重複。
三、Queue 保持一個隊列(先進先出)的順序。
四、Map 鍵值對存儲。

集合架構層次關係圖

集合接口

集合實現類（含抽象類）

List和Set的區別

一、Set 接口實例存儲的是無序的，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。
二、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。
三、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，CopyOnWriteArrayList。

ArrayList與Vector的區別

一、二者都是基於索引，內部結構是數組。
二、元素存取有序並都容許爲null。
三、都支持fail-fast機制。
四、Vector是同步的，不會過載，而ArrayList不是，但ArrayList效率比Vector高，若是在迭代中對集合作修改可使用CopyOnWriteArrayList。
五、初始容量都爲10，但ArrayList默認增加爲原來的50%，而Vector默認增加爲原來的一倍；ArrayList更通用，可使用Collections工具類獲取同步列表和只讀列表。

Vector是線程同步的，因此它也是線程安全的，而ArrayList是線程異步的，是不安全的。若是不考慮到線程的安全因素，通常用ArrayList效率比較高。
若是集合中的元素的數目大於目前集合數組的長度時，在集合中使用數據量比較大的數據，用Vector有必定的優點。

ArrayList與LinkedList的區別

一、二者都是List接口的實現類。
二、ArrayList是基於動態數組的數據結構，而LinkedList是基於鏈表的數據結構。
三、對於隨機訪問get和set（查詢操做），ArrayList要優於LinkedList，由於LinkedList要移動指針。
四、對於增刪操做（add和remove），LinkedList優於ArrayList。

當須要對數據進行對此訪問的狀況下選用ArrayList，當須要對數據進行屢次增長刪除修改時採用LinkedList。
CopyOnWriteArrayList
一、CopyOnWriteArrayList是ArrayList的線程安全的變體，其中的全部可變操做（add， set等）都是對底層數組進行一次新的複製來實現的，相比ArrayList的要慢一些，適用於讀多寫少的場景。
二、在併發操做容器對象時不會拋出ConcurrentModificationException，而且返回的元素與迭代器建立時的元素是一致的。
三、容器對象的複製須要必定的開銷，若是對象佔用內存過大，可能形成頻繁的YoungGC和Full GC 。
四、CopyOnWriteArrayList不能保證數據實時一致性，只能保證最終一致性。

HashMap和HashTable的區別

一、都是基於hash表實現的，每一個元素都是key-value對，內部都是經過單向鏈表解決衝突，容量都會自動增加HashMap默認容量爲16，每次擴容變爲原來的2倍，HashTable初始容量爲11，每次擴容變爲原來的2倍加1。
二、HashMap繼承自AbstractMap類，HashTable繼承自Dictionary類。
三、HashTable是同步的，適合多線程環境，而HashMap不是，但效率相對較高。
四、HashMap容許key和value爲null，而HashTable不容許。
五、Hash值的使用不一樣，HashTable直接使用對象的hashcode值，而HashMap從新計算hash值。
六、在Java1.4中引入了HashMap的子類LinkedHashMap，若須要遍歷順序，能夠從HashMap轉向LinkedHashMap， 而HashTable的順序是不可預知的。
七、HashMap提供對key的Set進行遍歷，所以它支持fail-fast機制，而HashTable提供對key的Enumeration進行遍歷，不支持fail-fast。
八、HashTable被認爲是個遺留的類，若是在迭代的時候修改Map，可使用ConcurrentHashMap（Java5出現）
九、HashTable產生於JDK1.1，而HashMap產生於JDK1.2。

HashSet與TreeSet

一、HashSet不能保證元素的排列順序，TreeSet是SortedSet接口的惟一實現類，能夠確保集合元素處於排序狀態
二、HashSet底層用的是哈希表，TreeSet採用的數據結構是紅黑樹
三、HashSet中元素能夠是null，但只能有一個，TreeSet不容許放入null

HashSet是基於Hash算法實現的，其性能一般都優於TreeSet。咱們一般都應該使用HashSet，在咱們須要排序的功能時，咱們才使用TreeSet。

HashMap和ConcurrentHashMap的區別

一、HashMap不是線程安全的，而ConcurrentHashMap是線程安全的。
二、ConcurrentHashMap採用鎖分段技術，將整個Hash桶進行了分段segment，也就是將這個大的數組分紅了幾個小的片斷segment，並且每一個小的片斷segment上面都有鎖存在，那麼在插入元素的時候就須要先找到應該插入到哪個片斷segment，而後再在這個片斷上面進行插入，並且這裏還須要獲取segment鎖。
三、ConcurrentHashMap讓鎖的粒度更精細一些，併發性能更好。

Enumeration和Iterator的區別

一、Enumeration是JDK1.0出現的，只能讀取集合的數據。
Iterator是JDK1.2出現的，用來替代Enumeration，增長了remove()方法，能夠在迭代過程當中移除元素 。
二、Iterator的方法名是標準化的 。
三、Iterator支持fail-fast機制，而Enumeration不支持 。
四、Enumeration的內存佔用較少，效率比Iterator高，但Iterator更安全。

Iterator和ListIterator的區別

一、ListIterator繼承自Iterator接口，而後添加了一些額外的功能 。
二、二者都有hasNext()和next()方法，能夠實現順序向後遍歷，ListIterator還有hasPrevious()和previous()方法，能夠實現逆序遍歷 。
三、都有remove()方法能夠實現刪除對象，ListIterator還有添加方法add()和修改方法set()，能夠實現添加和修改對象，Iterator的協議不能確保迭代的次序，因此沒有提供add()方法 。
四、Iterator能夠遍歷Set和List集合，而ListIterator只能遍歷List集合 。
五、ListIterator有nextIndex()和previousIndex()方法，能夠定位當前的索引位置，Iterator沒有此功能。

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