这里写图片描述
  从上面的集合框架图可以看到,Java 集合框架主要包括两种类型的容器,一种是集合(Collection),存储一个元素集合,另一种是图(Map),存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型,List、Set 和 Queue,再下面是一些抽象类,最后是具体实现类,常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等。

接口描述

Collection 接口

Collection 是最基本的集合接口,一个 Collection 代表一组 Object,即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类,只提供继承于的子接口(如List和set)。Collection 接口存储一组不唯一,无序的对象。

List 接口

List接口是一个有序的 Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置,能够通过索引(元素在List中位置,类似于数组的下标)来访问List中的元素,第一个元素的索引为 0,而且允许有相同的元素。
List 接口存储一组不唯一,有序(插入顺序)的对象。

Set

Set 具有与 Collection 完全一样的接口,只是行为上不同,Set 不保存重复的元素。Set 接口存储一组唯一,无序的对象。

SortedSet

继承于Set保存有序的集合。

Map

Map 接口存储一组键值对象,提供key(键)到value(值)的映射。

Map.Entry

描述在一个Map中的一个元素(键/值对)。是一个Map的内部类。

SortedMap

继承于 Map,使 Key 保持在升序排列。

Enumeration

这是一个传统的接口和定义的方法,通过它可以枚举(一次获得一个)对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代。

集合实现类(集合类)

AbstractCollection

实现了大部分的集合接口。

AbstractList

继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口。

AbstractSequentialList

继承于 AbstractList ,提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。

LinkedList

该类实现了List接口,允许有null(空)元素。主要用于创建链表数据结构,该类没有同步方法,如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步,解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。例如:
Listlist=Collections.synchronizedList(newLinkedList(…));
LinkedList 查找效率低。

ArrayList

该类也是实现了List的接口,实现了可变大小的数组,随机访问和遍历元素时,提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用。ArrayList 增长当前长度的50%,插入删除效率低。

AbstractSet

继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口。

HashSet

该类实现了Set接口,不允许出现重复元素,不保证集合中元素的顺序,允许包含值为null的元素,但最多只能一个。

LinkedHashSet

具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现。

TreeSet

该类实现了Set接口,可以实现排序等功能。

AbstractMap

实现了大部分的Map接口。

HashMap

       HashMap 是一个散列表,它存储的内容是键值对(key-value)映射。该类实现了Map接口,根据键的HashCode值存储数据,具有很快的访问速度,最多允许一条记录的键为null,不支持线程同步。

HashMap原理

       简单来说,HashMap由数组+链表组成的,数组是HashMap的主体,链表则是主要为了解决哈希冲突而存在的,如果定位到的数组位置不含链表(当前entry的next指向null),那么对于查找,添加等操作很快,仅需一次寻址即可;如果定位到的数组包含链表,对于添加操作,其时间复杂度为O(n),首先遍历链表,存在即覆盖,否则新增;对于查找操作来讲,仍需遍历链表,然后通过key对象的equals方法逐一比对查找。所以,性能考虑,HashMap中的链表出现越少,性能才会越好。

HashMap为什么线程不安全

两个线程同时执行了put()操作,并进入了transfer()环节。线程1完成所有节点移动后,线程2会把新表当成原表,会出现环型链表(e.next=e2 e2.next=e1 死循环)。ConcurrentHashMap如果 map 正在扩容,其他线程会事先判断是否在扩肉甚至于还会帮助扩容,也就是多线程扩容

处理哈希冲突用的哪种方法

哈希冲突的解决方案有多种:开放定址法(发生冲突,继续寻找下一块未被占用的存储地址),再散列函数法,链地址法,而HashMap即是采用了链地址法,也就是数组+链表的方式。

ConcurrentHashMap 在Java7和Java8中的区别

Java7:采用了分段锁的设计,只有在同一个分段内才存在竞态关系,不同的分段锁之间没有锁竞争
Java8:CAS(Compare-and-Swap),即比较并替换,乐观锁

TreeMap

继承了AbstractMap,并且使用一颗树。

WeakHashMap

继承AbstractMap类,使用弱密钥的哈希表。

LinkedHashMap

继承于HashMap,使用元素的自然顺序对元素进行排序.

IdentityHashMap

继承AbstractMap类,比较文档时使用引用相等。

Vector

该类和ArrayList非常相似,但是该类是同步的,可以用在多线程的情况,该类允许设置默认的增长长度,默认扩容方式为原来的2倍。

stack

栈是Vector的一个子类,它实现了一个标准的后进先出的栈。

Dictionary

Dictionary 类是一个抽象类,用来存储键/值对,作用和Map类相似。

Hashtable

Hashtable 是 Dictionary(字典) 类的子类,位于 java.util 包中。

Properties

Properties 继承于 Hashtable,表示一个持久的属性集,属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。

BitSet

一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。
以上内容整理来自:http://www.runoob.com/java/java-collections.html

Queue

阻塞队列与普通队列的区别在于,当队列是空的时,从队列中获取元素的操作将会被阻塞,或者当队列是满时,往队列里添加元素的操作会被阻塞。试图从空的阻塞队列中获取元素的线程将会被阻塞,直到其他的线程往空的队列插入新的元素。同样,试图往已满的阻塞队列中添加新元素的线程同样也会被阻塞,直到其他的线程使队列重新变得空闲起来,如从队列中移除一个或者多个元素,或者完全清空队列.
有界队列:就是有固定大小的队列。比如设定了固定大小的 LinkedBlockingQueue,又或者大小为 0,只是在生产者和消费者中做中转用的 SynchronousQueue。
无界队列:指的是没有设置固定大小的队列。这些队列的特点是可以直接入列,直到溢出。当然现实几乎不会有到这么大的容量(超过 Integer.MAX_VALUE),所以从使用者的体验上,就相当于 “无界”。比如没有设定固定大小的 LinkedBlockingQueue。

ConcurrentLinkedQueue

高性能无阻塞无界队列

ArrayBlockingQueue

基于数组的阻塞队列,有界队列

LinkedBlockingQueue

阻塞队列,无界队列

Comparable和Comparator区别比较

       Comparable是排序接口,若一个类实现了Comparable接口,就意味着“该类支持排序”。而Comparator是比较器,我们若需要控制某个类的次序,可以建立一个“该类的比较器”来进行排序。
       Comparable相当于“内部比较器”,而Comparator相当于“外部比较器”。
  两种方法各有优劣, 用Comparable 简单, 只要实现Comparable 接口的对象直接就成为一个可以比较的对象,但是需要修改源代码。 用Comparator 的好处是不需要修改源代码, 而是另外实现一个比较器, 当某个自定义的对象需要作比较的时候,把比较器和对象一起传递过去就可以比大小了, 并且在Comparator 里面用户可以自己实现复杂的可以通用的逻辑,使其可以匹配一些比较简单的对象,那样就可以节省很多重复劳动了。

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