關於Java集合的部分複習知識點整理

關於Java集合的部分複習知識點整理

ArrayList

1. ArrayList本質上繼承了AbstractList，而AbstractList則是繼承了Collection集合類，而且Arraylist是實現了List的接口
2. ArrayList初始的容量，DEFAULT_CAPACITY = 10，即初始容量爲10，但初始化對象的時候能夠傳入你自定義的容量最大容量爲Interger.MaxValue-8
3. ArrayList的默認元素存儲，是一個Object[]數組
4. ArrayList源碼裏面存在一個ensureCapacity的方法，用來確認數組的容量是否須要擴容，擴容的時候採用的是Arrays.Copyof的方法，複製元素到一個新的數組
5. 關於ArrayList的擴容機制，達到了定義容量（不傳入容量的話，即爲默認容量）的時候，會動態擴容1.5倍，也是採用上述的複製方法
6. ArrayList實際上是存在手動縮容的方法的，在源碼中有叫作 trimToSize()的方法，通常是手動調用的
7. ArrayList中刪除元素的Remove方法其實也是採用arraycopy()的方法來進行元素的移動，本質跟數組差很少
8. ArrayList是線程不安全的，裏面沒有實現線程安全的保障，多線程在訪問的時候，實現的自動擴容也是形成線程不安全的一部分緣由。相反，常見的Vector基本上是靠synchronized來實現線程安全的

HashMap

• HashMap實現了Map接口，初始容量爲16，最大容量爲1 << 30，默認加載因子爲0.75，若是本身傳入初始值K，則容量爲大於K的2次方整數，例如：傳入10的話，則容量爲16

• HashMap的插入原理

• 在JDK1.8以前，HashMap使用數組+鏈表實現，即便用鏈表處理衝突，同一hash值的節點都存儲在一個鏈表裏。可是當位於一個桶中的元素較多，即hash值相等的元素較多時，經過key值依次查找的效率較低。而JDK1.8中，HashMap採用數組+鏈表+紅黑樹實現，當鏈表長度超過閾值（8）時，將鏈表轉換爲紅黑樹，這樣大大減小了查找時間，紅黑樹轉鏈表的閾值是6

  • hash函數是經過拿到key的hashcode，而後讓hashcode的高16位和低16位進行異或操做，這樣設計的緣由是儘量地減少hash碰撞，其二是位運算比較高效

• hashmap若是採用頭插法的話，在多線程的狀況下會產生環，而且hashmap在多線程下也是不安全的，在JDK8以前的話，是先判斷擴容再插入的，而JDK8以後則是先插入再判斷是否須要擴容，擴容爲擴容到原數組大小的2倍

  • 擴容的時候1.7須要對原數組中的元素進行從新hash定位在新數組的位置，1.8採用更簡單的判斷邏輯，位置不變或索引+舊容量大小
  • 鏈表轉紅黑樹，並非達到8個Node節點的閾值就進行轉換，而是要判斷一下整個數據結構中的Node數量是否大於64，大於纔會轉，小於就會用擴容數組的方式代替紅黑樹的轉換

擴展

Java中有HashTable、Collections.synchronizedMap、以及ConcurrentHashMap能夠實現線程安全的Map。

1. HashTable是直接在操做方法上加synchronized關鍵字，鎖住整個數組，粒度比較大；
2. Collections.synchronizedMap是使用Collections集合工具的內部類，經過傳入Map封裝出一個SynchronizedMap對象，內部定義了一個對象鎖，方法內經過對象鎖實現；
3. ConcurrentHashMap使用分段鎖，下降了鎖粒度，讓併發度大大提升。