Effective Java 第二版 中文版 笔记(二十五)列表优于数组

 

不知道说的什么,总之是一般情况下都是用List。

 

数组、List和ArrayList的区别

数组区别:https://www.cnblogs.com/a164266729/p/4561651.html

        数组在内存中是连续存储的,所以它的索引速度是非常的快,而且赋值与修改元素也很简单。

       但是数组也存在一些不足的地方。比如在数组的两个数据间插入数据也是很麻烦的,还有我们在声明数组的时候,必须同时指明数组的长度,数组的长度过长,会造成内存浪费,数组和长度过短,会造成数据溢出的错误。

     ArrayList是.Net Framework提供的用于数据存储和检索的专用类,它是命名空间System.Collections下的一部分。它的大小是按照其中存储的数据来动态扩充与收缩的。所以,我们在声明ArrayList对象时并不需要指定它的长度。ArrayList继承了IList接口,所以它可以很方便的进行数据的添加,插入和移除.。

       

在list中,我们不仅插入了字符串"abc",而且又插入了数字123。这样在ArrayList中插入不同类型的数据是允许的。因为ArrayList会把所有插入其中的数据都当作为object类型来处理。这样,在我们使用ArrayList中的数据来处理问题的时候,很可能会报类型不匹配的错误,也就是说ArrayList不是类型安全的。既使我们保证在插入数据的时候都很小心,都有插入了同一类型的数据,但在使用的时候,我们也需要将它们转化为对应的原类型来处理。这就存在了装箱与拆箱的操作,会带来很大的性能损耗。

  装箱与拆箱的概念: 简单的来讲: 装箱:就是将值类型的数据打包到引用类型的实例中 比如将int类型的值123赋给object对象o

  int i=123; object o=(object)i;

  拆箱:就是从引用数据中提取值类型 比如将object对象o的值赋给int类型的变量i

  object o=123; int i=(int)o;

  装箱与拆箱的过程是很损耗性能的。

  正是因为ArrayList存在不安全类型与装箱拆箱的缺点,所以在C#2.0后出现了泛型的概念。而List类是ArrayList类的泛型等效类。它的大部分用法都与ArrayList相似,因为List类也继承了IList接口。最关键的区别在于,在声明List集合时,我们同时需要为其声明List集合内数据的对象类型。

ArrayList实现原理要点概括

参考文献:
http://zhangshixi.iteye.com/blog/674856l
https://www.cnblogs.com/leesf456/p/5308358.html

  1. ArrayList是List接口的可变数组非同步实现,并允许包括null在内的所有元素。
  2. 底层使用数组实现
  3. 该集合是可变长度数组,数组扩容时,会将老数组中的元素重新拷贝一份到新的数组中,每次数组容量增长大约是其容量的1.5倍,这种操作的代价很高。
  4. 采用了Fail-Fast机制,面对并发的修改时,迭代器很快就会完全失败,而不是冒着在将来某个不确定时间发生任意不确定行为的风险
  5. remove方法会让下标到数组末尾的元素向前移动一个单位,并把最后一位的值置空,方便GC

LinkedList实现原理要点概括

参考文献:
1.http://www.cnblogs.com/ITtangtang/p/3948610.htmll
2.https://www.cnblogs.com/leesf456/p/5308843.html

  1. LinkedList是List接口的双向链表非同步实现,并允许包括null在内的所有元素。
  2. 底层的数据结构是基于双向链表的,该数据结构我们称为节点
  3. 双向链表节点对应的类Node的实例,Node中包含成员变量:prev,next,item。其中,prev是该节点的上一个节点,next是该节点的下一个节点,item是该节点所包含的值。
  4. 它的查找是分两半查找,先判断index是在链表的哪一半,然后再去对应区域查找,这样最多只要遍历链表的一半节点即可找到

HashMap实现原理要点概括

参考文献:http://zhangshixi.iteye.com/blog/672697
参考文献:http://blog.csdn.net/lizhongkaide/article/details/50595719

  1. HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现,允许使用null值和null键,但不保证映射的顺序。
  2. 底层使用数组实现,数组中每一项是个单向链表,即数组和链表的结合体;当链表长度大于一定阈值时,链表转换为红黑树,这样减少链表查询时间。
  3. HashMap在底层将key-value当成一个整体进行处理,这个整体就是一个Node对象。HashMap底层采用一个Node[]数组来保存所有的key-value对,当需要存储一个Node对象时,会根据key的hash算法来决定其在数组中的存储位置,在根据equals方法决定其在该数组位置上的链表中的存储位置;当需要取出一个Node时,也会根据key的hash算法找到其在数组中的存储位置,再根据equals方法从该位置上的链表中取出该Node。
  4. HashMap进行数组扩容需要重新计算扩容后每个元素在数组中的位置,很耗性能
  5. 采用了Fail-Fast机制,通过一个modCount值记录修改次数,对HashMap内容的修改都将增加这个值。迭代器初始化过程中会将这个值赋给迭代器的expectedModCount,在迭代过程中,判断modCount跟expectedModCount是否相等,如果不相等就表示已经有其他线程修改了Map,马上抛出异常

Hashtable实现原理要点概括

参考文献:http://blog.csdn.net/zheng0518/article/details/42199477

  1. Hashtable是基于哈希表的Map接口的同步实现,不允许使用null值和null键
  2. 底层使用数组实现,数组中每一项是个单链表,即数组和链表的结合体
  3. Hashtable在底层将key-value当成一个整体进行处理,这个整体就是一个Entry对象。Hashtable底层采用一个Entry[]数组来保存所有的key-value对,当需要存储一个Entry对象时,会根据key的hash算法来决定其在数组中的存储位置,在根据equals方法决定其在该数组位置上的链表中的存储位置;当需要取出一个Entry时,也会根据key的hash算法找到其在数组中的存储位置,再根据equals方法从该位置上的链表中取出该Entry。
  4. synchronized是针对整张Hash表的,即每次锁住整张表让线程独占

ConcurrentHashMap实现原理要点概括

参考文献:http://blog.csdn.net/zheng0518/article/details/42199477

  1. ConcurrentHashMap允许多个修改操作并发进行,其关键在于使用了锁分离技术。
  2. 它使用了多个锁来控制对hash表的不同段进行的修改,每个段其实就是一个小的hashtable,它们有自己的锁。只要多个并发发生在不同的段上,它们就可以并发进行。
  3. ConcurrentHashMap在底层将key-value当成一个整体进行处理,这个整体就是一个Entry对象。Hashtable底层采用一个Entry[]数组来保存所有的key-value对,当需要存储一个Entry对象时,会根据key的hash算法来决定其在数组中的存储位置,在根据equals方法决定其在该数组位置上的链表中的存储位置;当需要取出一个Entry时,也会根据key的hash算法找到其在数组中的存储位置,再根据equals方法从该位置上的链表中取出该Entry。
  4. 与HashMap不同的是,ConcurrentHashMap使用多个子Hash表,也就是段(Segment)
  5. ConcurrentHashMap完全允许多个读操作并发进行,读操作并不需要加锁。如果使用传统的技术,如HashMap中的实现,如果允许可以在hash链的中间添加或删除元素,读操作不加锁将得到不一致的数据。ConcurrentHashMap实现技术是保证HashEntry几乎是不可变的。

HashSet实现原理要点概括

参考文献:http://zhangshixi.iteye.com/blog/673143l

  1. HashSet由哈希表(实际上是一个HashMap实例)支持,不保证set的迭代顺序,并允许使用null元素。
  2. 基于HashMap实现,API也是对HashMap的行为进行了封装,可参考HashMap

LinkedHashMap实现原理要点概括

参考文献:http://zhangshixi.iteye.com/blog/673789l

  1. LinkedHashMap继承于HashMap,底层使用哈希表和双向链表来保存所有元素,并且它是非同步,允许使用null值和null键。
  2. 基本操作与父类HashMap相似,通过重写HashMap相关方法,重新定义了数组中保存的元素Entry,来实现自己的链接列表特性。该Entry除了保存当前对象的引用外,还保存了其上一个元素before和下一个元素after的引用,从而构成了双向链接列表。

LinkedHashSet实现原理要点概括

参考文献:http://zhangshixi.iteye.com/blog/673319l

  1. 对于LinkedHashSet而言,它继承与HashSet、又基于LinkedHashMap来实现的。LinkedHashSet底层使用LinkedHashMap来保存所有元素,它继承与HashSet,其所有的方法操作上又与HashSet相同

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转载自blog.csdn.net/qq_37538698/article/details/83009065