使用Abstract类创建只读的List
可以通过
Collection
执行的操作
List
方法 add() addAll() contains() get() remove() indexOf() size()
Set
SortedSet 按对象的比较函数对元素排序
队列
Queue
，
两种实现LinkedList和PriorityQueue 一般队列，先进先出
PriorityQueue 优先级队列 按优先级排序
双向队列Deque
Map
映射表/关联数组 键值对
HashMap
容量：表中的桶位数 初始容量：可以设置
尺寸：表中当前储存的项数 负载因子：尺寸/容量 默认0.75
Java容器保护机制 快速报错 在迭代遍历某个容器的过程中，另一个进程介入并修改 抛出ConcurrentModificationException
持有引用
- 强可及对象（strongly reachable）：可以通过强引用访问的对象。
- 软可及对象（softly reachable）：不是强可及对象，并且能够通过软引用访问的对象。
- 弱可及对象（weakly reachable）：不是强可及对象也不是软可及对象，并且能够通过弱引用访问的对象。
- 虚可及对象（phantomly reachable）：不是强可及对象、软可及对象，也不是弱可及对象，已经结束的，可以通过虚引用访问的对象。
- 清除：将引用对象的 referent 域设置为 null ，并将引用类在堆中引用的对象声明为 可结束的。
java.lang.ref包中提供了三个类来达到三种不同的引用类型：
SoftReference 类
SoftReference 类的一个典型用途就是用于内存敏感的高速缓存。 SoftReference 的原理是：在保持对对象的引用时保证在 JVM 报告内存不足情况之前将清除所有的软引用。关键之处在于，垃圾收集器在运行时可能会（也可能不会）释放软可及对象。对象是否被释放取决于垃圾收集器的算法以及垃圾收集器运行时可用的内存数量。
WeakReference 类
WeakReference 类的一个典型用途就是规范化映射（canonicalized mapping）。另外，对于那些生存期相对较长而且重新创建的开销也不高的对象来说，弱引用也比较有用。关键之处在于，垃圾收集器运行时如果碰到了弱可及对象，将释放WeakReference 引用的对象。然而，请注意，垃圾收集器可能要运行多次才能找到并释放弱可及对象。
PhantomReference 类
PhantomReference 类只能用于跟踪对被引用对象即将进行的收集。同样，它还能用于执行 pre-mortem 清除操作。 PhantomReference 必须与 ReferenceQueue 类一起使用。需要 ReferenceQueue 是因为它能够充当通知机制。当垃圾收集器确定了某个对象是虚可及对象时， PhantomReference 对象就被放在它的 ReferenceQueue 上。将 PhantomReference 对象放在 ReferenceQueue 上也就是一个通知，表明 PhantomReference 对象引用的对象已经结束，可供收集了。这使您能够刚好在对象占用的内存被回收之前采取行动。
1）容器与数组对比的优劣。容器对比，重写的hashCode()、equals()、toString()方法
容器类仅能持有对象引用（指向对象的指针），而不是将对象信息copy一份至数列某位置。
* 一旦将对象置入容器内，便损失了该对象的型别信息。
* 在各种Lists中，最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList()； Vector总是比ArrayList慢，所以要尽量避免使用。
* 在各种Sets中，HashSet通常优于HashTree（插入、查找）。只有当需要产生一个经过排序的序列，才用TreeSet。 HashTree存在的唯一理由：能够维护其内元素的
排序状态。
* 在各种Maps中 HashMap用于快速查找。
* 当元素个数固定，用Array，因为Array效率是最高的。
最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。而且，我们也会发现一个规律，用TreeXXX都是排序的。
一、toString():
在Object类里面定义toString（）方法的时候返回的对象的哈希code码，这个hashcode码不能简单明了的表示出对象的属性。所以要重写toString（）方法。
当需要将一个对象输出到显示器时,通常要调用他的toString()方法,将对象的内容转换为字符串.java中的所有类默认都有一个toString()方法。
二、equals()和hashCode():
在Object类里面定义的equals比较的是对象的引用是否指向同一块内存地址。 一般情况下比较两个对象时比较他的值是否一致，所以要进行重写。重写之后是为了比较两个对象的value值是否相等。 特别指出，利用equals比较八大包装对象（如int，float等）和String类（因为该类已重写了equals和hashcode方法）对象时，默认比较的是值，在比较其它对象都是比较的引用地址。生成两个对象同时，会生成对应的散列码，当需要比较两个对象时，java先比较他们的hashCode，若不同，则两个对象就不同，若相同，再比较equals（）方法，判断是否相同。因此在重写equals的时候一定要重写hashCode
注意事项：
1.自反性：对于任意的引用值x，x.equals(x)一定为true
2.对称性：对于任意的引用值x 和 y，当x.equals(y)返回true，y.equals(x)也一定返回true
3.传递性：对于任意的引用值x、y和ｚ，如果x.equals(y)返回true，并且y.equals(z)也返回true，那么x.equals(z)也一定返 回 true
4.一致性：对于任意的引用值x 和 y，如果用于equals比较的对象信息没有被修改，多次调用x.equals(y)要么一致地返回true，要么一致地返回false
5.非空性：对于任意的非空引用值x，x.equals(null)一定返回false
hashCode()方法给对象返回一个hash code值。这个方法被用于hash tables，例如HashMap。
hashcode()
方法的性质是：
- 在一个Java应用的执行期间，如果一个对象提供给equals做比较的信息没有被修改的话，该对象多次调用hashCode()方法，该方法必须始终如一返回同一个integer。
- 如果两个对象根据equals(Object)方法是相等的，那么调用二者各自的hashCode()方法必须产生同一个integer结果。
- 并不要求根据equals(java.lang.Object)方法不相等的两个对象，调用二者各自的hashCode()方法必须产生不同的integer结果。然而，程序员应该意识到对于不同的对象产生不同的integer结果，有可能会提高hash table的性能。
Java对象的eqauls方法和hashCode方法是这样规定的：
1、相等（相同）的对象必须具有相等的哈希码（或者散列码）。
2、如果两个对象的hashCode相同，它们并不一定相同。
2）查看ArrayList源码实现方式
- ArrayList自己实现了序列化和反序列化的方法，因为它自己实现了 private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)和 private void readObject(java.io.ObjectInputStream s) 方法
- ArrayList基于数组方式实现，无容量的限制（会扩容）
- 添加元素时可能要扩容（所以最好预判一下），删除元素时不会减少容量（若希望减少容量，trimToSize()），删除元素时，将删除掉的位置元素置为null，下次gc就会回收这些元素所占的内存空间。
- 线程不安全
- add(int index, E element)：添加元素到数组中指定位置的时候，需要将该位置及其后边所有的元素都整块向后复制一位
- get(int index)：获取指定位置上的元素时，可以通过索引直接获取（O(1)）
- remove(Object o)需要遍历数组
- remove(int index)不需要遍历数组，只需判断index是否符合条件即可，效率比remove(Object o)高
- contains(E)需要遍历数组
- 使用iterator遍历可能会引发多线程异常
3）LinkedList与ArrayList的区别
1) 因为Array是基于索引(index)的数据结构，使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的。Array获取数据的时间复杂度是O(1),但是要删除数据却是开销很大的，因为这需要重排数组中的所有数据。
2) 相对于ArrayList，LinkedList插入是更快的。因为LinkedList不像ArrayList一样，不需要改变数组的大小，也不需要在数组装满的时候要将所有的数据重新装入一个新的数组，这是ArrayList最坏的一种情况，时间复杂度是O(n)，而LinkedList中插入或删除的时间复杂度仅为O(1)。ArrayList在插入数据时还需要更新索引（除了插入数组的尾部）。
3) 类似于插入数据，删除数据时，LinkedList也优于ArrayList。
4) LinkedList需要更多的内存，因为ArrayList的每个索引的位置是实际的数据，而LinkedList中的每个节点中存储的是实际的数据和前后节点的位置。
4）为什么Iterator可遍历HashMap（查看源码并解释）
Map map = new HashMap();
Iterator iter = map.entrySet().iterator();
while (iter.hasNext()) {
Map.Entry entry = (Map.Entry) iter.next();
Object key = entry.getKey();
Object val = entry.getValue();
}
5）HashMap与LinkedHashMap的区别及使用场景
HashMap与LinkedHashMap都实现了Map接口，二者的存储形式都是采用bucket加链表的形式来进行存储的。二者的主要区别:
- HashMap由于是按照key的hash值映射到对应的bucket中，无法保证遍历HashMap时的顺序是预期的顺序
- LinkedHashMap在HashMap的基础上加以改进，却可以保证遍历的顺序要么是插入item的顺序或者LRU访问的顺序
这是因为LinkedHashMap维护了一个双向链表来记录数据插入的顺序，因此在迭代遍历生成的迭代器的时候，是按照双向链表的路径进行遍历的。
如果选择LRU访问的顺序，LinkedHashMap对于访问过的item会将其移动到双链表的末尾，这样保证最近访问过的item是处于链表末端，因此较老其不经常使用的item会处于链表前端。这个特性恰好符合LRU的思想，因此LinkedHashMap可以用来实现LRU Cache。Android提供的SDK的LruCache类便是利用LinkedHashMap实现了基于Lru规则的缓存功能。
另外可以发现在java8中HashMap和LinkedHashMap有了改动，据说在某些Hash碰撞严重时，性能也不会太差。java8之前的Map实现的问题是当出现某个bucket的后面的链表太长了，也就是说发生hash冲突的item太多了，这样会导致访问操作退化到了O(n)。
java8的改进便是当bucket的链表长度大于阈值的时候，会将链表重新组织为一颗红黑树，这样在hash碰撞严重的时候性能还是可以保证到log(n)
6）Collections具备哪些功能
Collections 方法
7）队列Queue的使用及说明
Queue接口与List、Set同一级别，都是继承了Collection接口。LinkedList实现了Queue接 口。Queue接口窄化了对LinkedList的方法的访问权限（即在方法中的参数类型如果是Queue时，就完全只能访问Queue接口所定义的方法 了，而不能直接访问 LinkedList的非Queue的方法），以使得只有恰当的方法才可以使用。BlockingQueue 继承了Queue接口。
队列是一种数据结构．它有两个基本操作：在队列尾部加人一个元素，和从队列头部移除一个元素就是说，队列以一种先进先出的方式管理数据，如果你试图向一个 已经满了的阻塞队列中添加一个元素或者是从一个空的阻塞队列中移除一个元索，将导致线程阻塞．在多线程进行合作时，阻塞队列是很有用的工具。工作者线程可 以定期地把中间结果存到阻塞队列中而其他工作者线线程把中间结果取出并在将来修改它们。队列会自动平衡负载。如果第一个线程集运行得比第二个慢，则第二个 线程集在等待结果时就会阻塞。如果第一个线程集运行得快，那么它将等待第二个线程集赶上来。下表显示了jdk1.5中的阻塞队列的操作：
add 增加一个元索 如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常
remove 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
element 返回队列头部的元素 如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
offer 添加一个元素并返回true 如果队列已满，则返回false
poll 移除并返问队列头部的元素 如果队列为空，则返回null
peek 返回队列头部的元素 如果队列为空，则返回null
put 添加一个元素 如果队列满，则阻塞
take 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空，则阻塞
remove、element、offer 、poll、peek 其实是属于Queue接口。
阻塞队列的操作可以根据它们的响应方式分为以下三类：aad、removee和element操作在你试图为一个已满的队列增加元素或从空队列取得元素时 抛出异常。当然，在多线程程序中，队列在任何时间都可能变成满的或空的，所以你可能想使用offer、poll、peek方法。这些方法在无法完成任务时 只是给出一个出错示而不会抛出异常。
注意：poll和peek方法出错进返回null。因此，向队列中插入null值是不合法的。
还有带超时的offer和poll方法变种，例如，下面的调用：
boolean success = q.offer(x,100,TimeUnit.MILLISECONDS);
尝试在100毫秒内向队列尾部插入一个元素。如果成功，立即返回true；否则，当到达超时进，返回false。同样地，调用：
Object head = q.poll(100, TimeUnit.MILLISECONDS);
如果在100毫秒内成功地移除了队列头元素，则立即返回头元素；否则在到达超时时，返回null。
最后，我们有阻塞操作put和take。put方法在队列满时阻塞，take方法在队列空时阻塞。
java.ulil.concurrent包提供了阻塞队列的4个变种。默认情况下，
LinkedBlockingQueue
的容量是没有上限的（说的不准确，在不指定时容量为Integer.MAX_VALUE，不要然的话在put时怎么会受阻呢），但是也可以选择指定其最大容量，它是基于链表的队列，此队列按 FIFO（先进先出）排序元素。
ArrayBlockingQueue
在构造时需要指定容量， 并可以选择是否需要公平性，如果公平参数被设置true，等待时间最长的线程会优先得到处理（其实就是通过将ReentrantLock设置为true来 达到这种公平性的：即等待时间最长的线程会先操作）。通常，公平性会使你在性能上付出代价，只有在的确非常需要的时候再使用它。它是基于数组的阻塞循环队 列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。
PriorityBlockingQueue
是一个带优先级的 队列，而不是先进先出队列。元素按优先级顺序被移除，该队列也没有上限（看了一下源码，PriorityBlockingQueue是对 PriorityQueue的再次包装，是基于堆数据结构的，而PriorityQueue是没有容量限制的，与ArrayList一样，所以在优先阻塞 队列上put时是不会受阻的。虽然此队列逻辑上是无界的，但是由于资源被耗尽，所以试图执行添加操作可能会导致 OutOfMemoryError），但是如果队列为空，那么取元素的操作take就会阻塞，所以它的检索操作take是受阻的。另外，往入该队列中的元 素要具有比较能力。
最后，
DelayQueue
（基于PriorityQueue来实现的）是一个存放Delayed 元素的无界阻塞队列，只有在延迟期满时才能从中提取元素。该队列的头部是延迟期满后保存时间最长的 Delayed 元素。如果延迟都还没有期满，则队列没有头部，并且poll将返回null。当一个元素的 getDelay(TimeUnit.NANOSECONDS) 方法返回一个小于或等于零的值时，则出现期满，poll就以移除这个元素了。此队列不允许使用 null 元素。 下面是延迟接口：
Java代码
- public interface Delayed extends Comparable<Delayed> {
- long getDelay(TimeUnit unit);
- }
放入DelayQueue的元素还将要实现compareTo方法，DelayQueue使用这个来为元素排序。
下面的实例展示了如何使用阻塞队列来控制线程集。程序在一个目录及它的所有子目录下搜索所有文件，打印出包含指定关键字的文件列表。从下面实例可以看出，使用阻塞队列两个显著的好处就是：多线程操作共同的队列时不需要额外的同步，另外就是队列会自动平衡负载，即那边（生产与消费两边）处理快了就会被阻塞掉，从而减少两边的处理速度差距。
注意：
1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。
3、List，可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。
5、Map用 put(k,v) / get(k)，还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。
6、Map中元素，可以将key序列、value序列单独抽取出来。
Hashtable 与 HashMap类似,但是主要有以下几点不同：
HashTable不允许null值，key和value都不可以,HashMap允许null值，key和value都可以。HashMap允许key值只能由一个null值，因为hashmap如果key值相同，新的key, value将替代旧的。
HashTable有一个contains(Object value)功能和containsValue(Object value)功能一样。
HashTable使用Enumeration，HashMap使用Iterator。
HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数。
TreeMap能够把它保存的记录根据键排序,默认是按升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。
PS：1.如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List，对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。
2.HashMap通常比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然)，建议多使用HashMap，在需要排序的Map时候才用TreeMap。
Test7
同步集合，并发集合，加锁
Java多线程之同步集合和并发集合
不管是同步集合还是并发集合他们都支持线程安全，他们之间主要的区别体现在性能和可扩展性，还有他们如何实现的线程安全。
同步集合类
Hashtable
Vector
同步集合包装类，Collections.synchronizedMap()和Collections.synchronizedList()
并发集合类
ConcurrentHashMap
CopyOnWriteArrayList
CopyOnWriteHashSet
性能 同步集合比并发集合会慢得多，主要原因是锁，同步集合会对整个May或List加锁
并发集合的实现原理
- ConcurrentHashMap：把整个Map 划分成几个片段，只对相关的几个片段上锁，同时允许多线程访问其他未上锁的片段。
- CopyOnWriteArrayList：允许多个线程以非同步的方式读，当有线程写的时候它会将整个List复制一个副本给它。如果在读多写少这种对并发集合有利的条件下使用并发集合，这会比使用同步集合更具有可伸缩性。
并发集合的使用建议
- 一般不需要多线程的情况，只用到HashMap、ArrayList，只要真正用到多线程的时候就一定要考虑同步。所以这时候才需要考虑同步集合或并发集合。
ConcurrentHashMap实现原理
ConcurrentHashMap是由Segment数组结构和HashEntry数组结构组成。Segment是一种可重入锁ReentrantLock，在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色，HashEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment数组，Segment的结构和HashMap类似，是一种数组和链表结构， 一个Segment里包含一个HashEntry数组，每个HashEntry是一个链表结构的元素， 每个Segment守护者一个HashEntry数组里的元素,当对HashEntry数组的数据进行修改时，必须首先获得它对应的Segment锁。
什么是CopyOnWrite容器
CopyOnWrite容器即写时复制的容器。通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器。这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。
synchronized run()
Collections.synchronizedList
Lock
sleep 不sleep就出问题
Test8
Java中Collections.sort()的使用!需要该对象实现 Comparable<T> 接口。然后重写里面的 compareTo()方法
public int compareTo(Student o) { return this.age - o.age; }
比较器的使用
Comparator 的使用有两种方式：
- Collections.sort(list,Comparator<T>）;
- list.sort(Comparator<T>);
- Collections.sort(list, new Comparator<Student>() { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o1.getId() - o2.getId(); }});
总结
1. 如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List；对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList；如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。
2. 如果程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，如果多个线程可能同时操作一个类，应该使用同步的类。
3. 在除需要排序时使用TreeSet,TreeMap外,都应使用HashSet,HashMap,因为他们 的效率更高。
4. 要特别注意对哈希表的操作，作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。
5. 容器类仅能持有对象引用（指向对象的指针），而不是将对象信息copy一份至数列某位置。一旦将对象置入容器内，便损失了该对象的型别信息。
6. 尽量返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。
