java集合中List，Set，Map的特点以及在工作中如何选型

提到java的数据结构我们首先想到的肯定是集合，什么map啦，list啦，set啦。下面我们就来说一说这些集合的特点以及特性。

所有集合的父接口：

Collection和Map是所有集合的父接口。

• List和Set继承至Collection接口
• Map自己为一个独立的接口

List接口：

• List接口下有ArrayList，LinkedList，以及Vector

Set接口：

• Set接口下有HashSet，LinkedHashSet，以及TreeSet

Map接口：

• Map接口下有HashMap，LinkedHashMap，HashTable，以及TreeMap

我们可以通过下图看出他们之间的关系。

需要注意的是不仅仅只有Set接口和List接口继承了Collection接口，还有Queue接口也同样继承至Collection。

通过源码我们就又会发现LinkedList接口不仅实现了List接口，还实现了Deque接口，而Deque继承至Queue，Queue接口继承至Collection接口，错综复杂的关系需要阅读源码才能够了解的更透彻。

public class LinkedList<E>
    extends AbstractSequentialList<E>
    implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable

言归正传，继续我们刚才的话题，来说说这些集合各自的特点。

集合各自的特点：

List 有序。并且可重复

• ArrayList
  优点： ArrayList的底层数据结构是数组，查询快但增删慢。
  缺点： 线程不安全，效率高

为什么ArrayList查询快增删慢？

因为ArrayList的底层数据结构是数组，数组在查询过程中是首地址＋（元素长度bai＊下标），基于这个位置读取相应的字节数就可以了，所以非常快。增删会带来元素的移动，增加数据会向后移动，删除数据会向前移动，所以影响效率。

• LinkedList
  优点： LinkedList的底层数据结构是链表，增删快但查询慢。线程安全。
  缺点： 由于是线程安全的，所以效率低。

为什么LinkedList增删快查询慢？

LinkedList的底层数据结构是链表，而链表存放对象是放入到一个单独的链接(link)中，链接中还存放这下一个链接的引用，在java语言设计中链表都是双向链接(Double linked)—即每个对象都还存放这前驱的引用，所以数据增删不会移动其他元素的位置。增删就相对数组来说比较快。但是在查询的时候只能通过顺次指针访问，所以查询较慢。

• Vector
  优点： Vector的底层数据结构是数组，查询快但同样增删慢。线程安全。
  缺点： 由于是线程安全的，所以效率低。

Set 唯一

• HashSet
  优点： List的底层数据结构是哈希表。通过hashCode()和equals()保证了元素的唯一性。
  缺点： 无序

• LinkedHashSet
  优点： LinkedList的底层数据结构是链表和哈希表，有序。通过链表保证了元素的有序性，又通过哈希表保 证了元素的唯一性。
  缺点： 由于插入是要保证元素的有序性，所以效率较HashSet低。

• TreeSet
  优点： Vector的底层数据结构是红黑树，由于红黑树的特性所以TreeSet是有序的，并且通过比较元素的返回值是否是0来决定该元素的唯一性。

Map KV键值对存储

• HashMap
  优点： JDK1.8以后底层数据结构是数组+链表+红黑树，键唯一。允许存在一个null键和null值。
  缺点： 线程不安全
• LinkedHashMap
  优点： 继承至HashMap，保证了元素的插入顺序。
  缺点： 由于插入是要保证元素的有序性，所以效率较HashSet低。
• HashTable HashTable底层数据结构是哈希表，线程安全
  优点： 效率低
• TreeMap 底层数据结构是红黑树，自然排序，
  优点： 效率较HashMap低

集合的选型

在工作中避免不了要使用集合，那么这么多集合类型我们到底该如何选择呢？
这就需要根据我们的使用需求来决定了。

是否需要存储键值对
——否：Set或者List
————数据是否唯一
——————是：Set
——————是否有序
————————是，用LinkedHashSet，TreeSet
————————否，用HashSet
————————如果你只知道数据要唯一但不确定是否有序，就要HashSet
——————否：List
————————是否线程安全
——————————是：Vector
——————————否：ArrayList，LinkedList
————————————查询多用ArrayList
————————————增删多用LinkedList
————————————如果你知道要用List，但不知道查询多还是增删多就用ArrayList
——是Map
————是否线程安全
——————是：HashTable
——————否：是否允许存在null键
————————是：HashMap
————————否：LinkedHashMap，TreeMap
————————如果你知道要用Map但不知道要用哪个就用HashMap

参考文章：https://blog.csdn.net/zhangqunshuai/article/details/80660974