Java之集合類應用總結

1.集合類類圖

Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│　└Stack
└Set
  ├HashSet
  ├TreeSet
  ├LinkedHashSet

Map
├Hashtable
├HashMap
├WeakHashMap
└SortedMap 
   └TreeMap

2.分類介紹

　　Collection是最基本的集合接口，JDK提供的類都繼承自Collection的“子接口”，如List和Set。所有實現Collection接口的類都必須提供兩個標準的構造函數：無參數的構造函數和有一個Collection參數的構造函數。前者用於創建一個空的Collection，後者用於創建一個新的Collection，允許用戶複製一個Collection。不論Collection的實際類型如何，它都支持一個iterator()的方法，該方法返回一個迭代子，可逐一訪問Collection中每一個元素。用法如下：

　　　　Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個迭代子
　　　　while(it.hasNext()) {
　　　　　　Object obj = it.next(); // 得到下一個元素
　　　　}

　　由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。

1）Collection和Map區別：

• Collection類型，每個位置只有一個元素。
• Map類型，持有key-value形式的數據——“鍵值對”，即其元素是成對的對象。

2）Collection子接口List和Set區別：

• List是有序的Collection，確保維護元素特定的順序，這類似於Java的數組。
• Set接口不保證維護元素的次序，存入Set的每個元素必須是唯一的。加入Set的Object必須定義equals()方法以確保對象的唯一性。

3）List實現類ArrayList、LinkedList和Vector區別

• ArrayList實現了可變大小的數組，允許對元素進行快速隨機訪問，但是向List中間插入與移除元素的速度很慢(類似動態數組)。它允許所有元素，包括null。ArrayList沒有同步。如果數組長度一定，用數組效率更高。
• LinkedList插入與刪除元素開銷不大，隨機訪問相比則相對較慢(類似鏈表)。可當堆棧、隊列和雙向隊列使用。 
• Vector是同步的。當一個Iterator被創建而且正在被使用，另一個線程改變了Vector的狀態，這時將拋出ConcurrentModificationException異常，因此必須捕獲該異常。比ArrayList慢。
• Stack繼承自Vector，實現一個後進先出的堆棧。同步的。

4）Set實現類HashSet和TreeSet區別

• HashSet爲快速查找而設計的Set(採用散列函數)。存入HashSet的對象必須定義hashCode()。 它不保證集合的迭代順序；特別是它不保證該順序恆久不變。此類允許使用 null元素。此實現不是同步的。
• TreeSet保持次序的Set，底層爲紅黑樹。使用它可以從Set中提取有序的序列。 
• LinkedHashSet: 具有HashSet的查詢速度，且內部使用鏈表維護元素的順序(哈希函數+鏈表)。於是在使用迭代器遍歷Set時，結果會按元素插入的次序顯示。 

5）Map實現類Hashtable、HashMap和WeakHashMap

• Hashtable是同步的，不允許null。繼承於陳舊的Dictionary類的。
• HashMap是非同步的，速度比Hashtable快。允許null。HashMap繼承於AbstractMap類。內部Hash數組等於Hashtable不同。Map 中插入、刪除和定位元素，HashMap 是最好的選擇。
• WeakHashMap是一種改進的HashMap，若一個key不再被外部所引用，那麼該key可以被GC回收。
• TreeMap中所有元素都保持固定的順序，如果需有序的結果你就應該使用TreeMap（HashMap中元素的排列順序是不固定的）。

3 總結

• 容器對象僅能持有對象引用(對象的指針)，而不是將對象信息Copy一根至數列末位置。
• 在多線程環境下，對於非同步的結合和Map，可以用類似List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));或 Collections.synchronizedMap(originMap) 實現其同步，或者其他手動同步的方法。
• Map提供的不是對象與數組的關聯，而是對象和對象的關聯。
• Set只接受不重複的對象。HashSet提供了最快的查詢速度。而TreeSet則保持元素有序。LinkedHashSet保持元素的插入順序。
• 沒必要再在新代碼裏使用舊類庫留下來的Vector，Hashtable和Stack了。