Java集合基础知识 List/Set/Map详解

一、List Set 区别

List 有序,可重复;
Set 无序,不重复;

二、List Set 实现类间区别及原理

Arraylist 底层实现使用Object[],数组查询效率高

扩容机制

  1. 1.6采用(capacity * 3)/ 2 + 1,默认容量为10;
  2. 1.7采用(capacity >> 2 + capacity)实现,位移动效率高于数学运算,右移一位等于乘以2倍;

读取速度快,写入会涉及到扩容,所以相对较慢。

LinkedList底层采用双向链表,只记录 first 和 last(LinkedList.Node);

Node记录 E item; Node<E> next; Node<E> prev;
写入速度快,但是读取速度相对较慢;

HashSet 无序,不重复。

去重原理:所有值保存至HashMap的key中,利用HashMap的键不重复原理达到去重效果;
ArrayList去重可采用:new ArrayList(new HastSet(list));

TreeSet 有序,不重复。

底层采用TreeMap;

 三、Map 实现原理及实现类对比

1. HashMap 线程不安全,无序

1) 内部保存以数组 HashMap.Entry<K, V>[] 形式

static class Entry<K, V> implements Map.entry<K, V> {
 final K key;
 V value;
 Entry<K, V> next;
 int hash;

 Entry(int h, K k, V v, Entry<K, V> n) {
  value = v;
  next = n;
  key = k;
  hash = h;
 }
}

2) 线程不安全原因:

a 在数据操作方法上未采用synchronized同步标识,当多线程发生hash碰撞时,针对hash相等的key只会有一个能成功;
b 如果上面情况涉及到resize扩容情况,每个线程内都会对内部数组进行重新创建,但只有一个会成功;

3) 扩容(默认大小为16,2的四次方):

capacity = (capacity * 2 * loadFactor)
loadFactor:系数因子,默认为0.75,时间与空间的权衡结果

4) 可通过LinkedHashMap达到有序效果;

2. Hashtable 内部原理及使用几乎等于HashMap,不同的是 所有操作数据方法都进行了 synchronized 修饰,即同步处理,线程安全,但这导致单线程访问情况下效率要低于HashMap;

JDK4将Hashtable实现了Map接口,在JDK5中创建了替代类:ConcurrentHashMap(同步的HashMap)

HashMap想要同步可以采用 java.util.Collections.synchronizeMap(hashMap)(jdk2出现);

同理:

Collections.synchronizeCollection(Collection<T> c)

Collections.synchronizeList(List<T> list)

Collections.synchronizeSet(Set<T> s)

Collections.synchronizeSortedMap(SortedMap<K, V> m)

Collections.synchronizeSortedSet(SortedSet<T> s)

迭代HashMap采用快速失败机制,而hashTable不是;

注:快速失败模式指设计用来即时报告可能会导致失败的任何故障情况,通常会用来停止正常的操作而不是尝试继续做可能有缺陷的工作。与iterator有关,如一个iterator在集合对象上创建了,其他线程欲“结构化”的修改此集合对象,会抛出修改异常(ConcurrentModificationException)

3. 建议优先考虑使用HashMap

  1. a. 单线程下效率高;
  2. b. 想排序可转换LinkedHashMap使用;
  3. c. 多线程下可采用 Collections.synchronizeMap(hashMap) 代替

以上所述是小编给大家介绍的Java集合基础知识 List/Set/Map详解整合,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持!

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