Java常用集合笔记

最近事情比较少,闲暇之余温习巩固一下Java的一些基础知识,并做一些笔记,

Java常用集合,

主要参考的这篇文章:Java常用集合

ArrayList/Vertor
ArrayList 的主要消耗是数组扩容以及在指定位置添加数据,在日常使用时最好是指定大小,尽量减少扩容。更要减少在指定位置插入数据的操作。
使用了 transient 修饰,可以防止被自动序列化。由于 ArrayList 是基于动态数组实现的,所以并不是所有的空间都被使用。 ArrayList 只序列化了被使用的数据。
当对象中自定义了 writeObject 和 readObject 方法时,JVM 会调用这两个自定义方法来实现序列化与反序列化。
Voctor 也是实现于 List 接口,底层数据结构和 ArrayList 类似,也是一个动态数组存放数据。不过是在 add() 方法的时候使用 synchronize 进行同步写数据,但是开销较大,所以 Vector 是一个同步容器并不是一个并发容器。
LinkedList
LinkedList 底层是基于双向链表实现的,也是实现了 List 接口
LinkedList 插入,删除都是移动指针效率很高。
查找需要进行遍历查询,效率较低。
HashMap
HashMap 底层是基于数组和链表实现的。其中有两个重要的参数:容量、负载因子,容量的默认大小是 16,负载因子是 0.75,当 HashMap 的 size > 16*0.75 时就会发生扩容(容量和负载因子都可以自由调整)。发生扩容时会对所有元素进行rehash
put 方法:首先会将传入的 Key 做 hash 运算计算出 hashcode,然后根据数组长度取模计算出在数组中的 index 下标。由于在计算中位运算比取模运算效率高的多,所以 HashMap 规定数组的长度为 2^n 。这样用 2^n - 1 做位运算与取模效果一致,并且效率还要高出许多。由于数组的长度有限,所以难免会出现不同的 Key 通过运算得到的 index 相同,这种情况可以利用链表来解决,HashMap 会在 table[index]处形成链表,采用头插法将数据插入到链表中。
get 方法:和 put 类似,也是将传入的 Key 计算出 index ,如果该位置上是一个链表就需要遍历整个链表,通过 key.equals(k) 来找到对应的元素。
在并发环境下使用 HashMap 容易出现死循环。所以 HashMap 只能在单线程中使用,并且尽量的预设容量,尽可能的减少扩容。
在 JDK1.8 中对 HashMap 进行了优化: 当 hash 碰撞之后写入链表的长度超过了阈值(默认为8),链表将会转换为红黑树。
红黑树
红黑树,一种二叉查找树,但在每个结点上增加一个存储位表示结点的颜色,可以是Red或Black。
通过对任何一条从根到叶子的路径上各个结点着色方式的限制,红黑树确保没有一条路径会比其他路径长出俩倍,因而是接近平衡的。
HashSet
HashSet 是一个不允许存储重复元素的集合。HashSet 的原理比较简单,几乎全部借助于 HashMap 来实现的。
LinkedHashMap
LinkedHashMap 其实就是对 HashMap 进行了拓展,使用了双向链表来保证了顺序性。
LinkedHashMap 的排序方式有两种:根据写入顺序排序。根据访问顺序排序。其中根据访问顺序排序时,每次 get 都会将访问的值移动到链表末尾,这样重复操作就能得到一个按照访问顺序排序的链表。

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