集合框架圖
Java集合框架主要包括兩種類型的容器款咖，一種是集合（Collection）何暮，存儲(chǔ)一個(gè)元素集合海洼，另一種是圖（Map），存儲(chǔ)鍵/值對映射坏逢。Collection接口又有3種子類型，List是整、Set和Queue民假，再下面是一些抽象類，最后是具體實(shí)現(xiàn)類阳欲，常用的有ArrayList陋率、LinkedList、HashSet瓦糟、LinkedHashSet、HashMap菩浙、LinkedHashMap等等。
Collection接口
Collection接口是處理對象集合的根接口劲蜻，其中定義了很多對元素進(jìn)行操作的方法，AbstractCollection是提供Collection部分實(shí)現(xiàn)的抽象類先嬉。
Collection接口里面定義的方法
- size(): int
- isEmpty: boolean
- contains(Object): bollean
- iterator(): Iterator<E>
- toArray(): Object[]
- toArray(T[])<T>: T[]
- add(E): boolean
- remove(Object) : boolean
- containsAll(Collection<?> ): boolean
- removeAll(Collection<?>): boolean
- removeIf(Predicate<? super E >): boolean
- retainAll(Collection<?>):boolean
- clear(): void
- equals(Object) : boolean
- hashCCode(): int
- spliterator(): Spliterator<E>
- stream(): Stream<E>
- parallelStream(): Steam<E>
List接口
List可以定義一個(gè)允許重復(fù)的有序集合，List接口主要是增加了面向位置的操作含懊，允許在指定位置上操作元素，同時(shí)增加了一個(gè)能夠雙向遍歷線性表的新列表迭代器ListIterator岔乔。AbstractList類提供了List接口的部分實(shí)現(xiàn)滚躯，AbstractSequentialList擴(kuò)展自AbstractList嘿歌，主要是提供對鏈表的支持茁影。可能最常用的類呼胚，ArrayList和LinkedList
ArrayList
用動(dòng)態(tài)數(shù)組存儲(chǔ)元素，這個(gè)數(shù)組可以動(dòng)態(tài)創(chuàng)建蝇更，如果元素個(gè)數(shù)超過了數(shù)組的容量，那么就創(chuàng)建一個(gè)更大的新數(shù)組年扩，并將當(dāng)前數(shù)組中的所有元素都復(fù)制到新數(shù)組中。LinkedList
LinkedList是在一個(gè)鏈表中存儲(chǔ)元素厨幻。ArrayList與LinkedList的差異
若只對單條數(shù)據(jù)插入或刪除，ArrayList的速度反而優(yōu)于LinkedList饭宾。但若是批量隨機(jī)的插入刪除數(shù)據(jù)，LinkedList的速度大大優(yōu)于ArrayList. 因?yàn)锳rrayList每插入一條數(shù)據(jù)看铆，要移動(dòng)插入點(diǎn)及之后的所有數(shù)據(jù)盛末。
對于隨機(jī)訪問get和set，ArrayList覺得優(yōu)于LinkedList悄但，因?yàn)長inkedList要移動(dòng)指針。查找操作indexOf,lastIndexOf,contains等檐嚣，兩者差不多。
ArrayList線程不安全净嘀，查詢塊，因?yàn)槭菙?shù)組來構(gòu)成的挖藏。
Set接口
Set接口擴(kuò)展自Collection，它與List的不同之處在于岩臣，規(guī)定Set的實(shí)例不包含重復(fù)的元素溜嗜。在一個(gè)規(guī)則集內(nèi)架谎，一定不存在兩個(gè)相等的元素。AbstractSet是一個(gè)實(shí)現(xiàn)Set接口的抽象類土全，Set接口有三個(gè)具體實(shí)現(xiàn)類，分別是散列集HashSet裹匙、鏈?zhǔn)缴⒘屑疞inkedHashSet和樹形集TreeSet。
HashSet散列集
散列集HashSet是一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)Set接口的具體類概页，可以使用它的無參構(gòu)造方法來創(chuàng)建空的散列集练慕，也可以由一個(gè)現(xiàn)有的集合創(chuàng)建散列集。在散列集中铃将，有兩個(gè)名詞需要關(guān)注，初始容量和客座率麸塞〗а茫客座率是確定在增加規(guī)則集之前，該規(guī)則集的飽滿程度弧哎，當(dāng)元素個(gè)數(shù)超過了容量與客座率的乘積時(shí)，容量就會(huì)自動(dòng)翻倍撤嫩。輸出的時(shí)候是無序的，跟add()添加元素的順序無關(guān)序攘。LinkedHashSet鏈?zhǔn)缴⒘屑?br> LinkedHashSet是用一個(gè)鏈表實(shí)現(xiàn)來擴(kuò)展HashSet類，它支持對規(guī)則集內(nèi)的元素排序程奠。HashSet中的元素是沒有被排序的，而LinkedHashSet中的元素可以按照它們插入規(guī)則集的順序提取瞄沙。
TreeSet樹形集
TreeSet擴(kuò)展自AbstractSet慌核，并實(shí)現(xiàn)了NavigableSet申尼，AbstractSet擴(kuò)展自AbstractCollection，樹形集是一個(gè)有序的Set师幕，其底層是一顆樹，這樣就能從Set里面提取一個(gè)有序序列了霹粥。在實(shí)例化TreeSet時(shí)，我們可以給TreeSet指定一個(gè)比較器Comparator來指定樹形集中的元素順序宗侦。
Queue接口
隊(duì)列是一種先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，元素在隊(duì)列末尾添加矾利，在隊(duì)列頭部刪除。Queue接口擴(kuò)展自Collection男旗，并提供插入、提取察皇、檢驗(yàn)等操作泽台。
Queue接口方法
- add(E):
增加一個(gè)元索,如果隊(duì)列已滿，則拋出一個(gè)IIIegaISlabEepeplian異常 - offer(E):bolean
添加一個(gè)元素并返回true,如果隊(duì)列已滿怀酷，則返回false - poll(): E
移除并返問隊(duì)列頭部的元素,如果隊(duì)列為空，則返回null - remove(): E
移除并返回隊(duì)列頭部的元素,如果隊(duì)列為空蜕依，則拋出一個(gè)NoSuchElementException異常 - peek(): E
返回隊(duì)列頭部的元素,如果隊(duì)列為空，則返回null - element(): E
返回隊(duì)列頭部的元素,如果隊(duì)列為空样眠，則拋出一個(gè)NoSuchElementException異常
接口Deque，是一個(gè)擴(kuò)展自Queue的雙端隊(duì)列辫秧，它支持在兩端插入和刪除元素，因?yàn)長inkedList類實(shí)現(xiàn)了Deque接口茶没，所以通常我們可以使用LinkedList來創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列肌幽。PriorityQueue類實(shí)現(xiàn)了一個(gè)優(yōu)先隊(duì)列抓半，優(yōu)先隊(duì)列中元素被賦予優(yōu)先級(jí)，擁有高優(yōu)先級(jí)的先被刪除笛求。
Map接口
Map是一種存儲(chǔ)鍵值對映射的容器類，在Map中鍵可以
任意類型的對象狡孔，但不能有重復(fù)的鍵，每個(gè)鍵都對應(yīng)一個(gè)值苗膝，真正存儲(chǔ)在圖中的是鍵值構(gòu)成的條目。
- Map存儲(chǔ)元素使用put方法辱揭，Collection使用add方法
- Map集合沒有直接取出元素的方法，而是先轉(zhuǎn)成Set集合问窃，在通過迭代獲取元素
- Map集合中鍵要保證唯一性
HashMap
HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步實(shí)現(xiàn)完沪，繼承自AbstractMap，AbstractMap是部分實(shí)現(xiàn)Map接口的抽象類覆积。JDK1.8中，HashMap采用數(shù)組+鏈表+紅黑樹實(shí)現(xiàn)技健，當(dāng)鏈表長度超過閾值（8）時(shí)，將鏈表轉(zhuǎn)換為紅黑樹雌贱，這樣大大減少了查找時(shí)間欣孤。
HashMap：線程不安全，速度快降传，允許存放null鍵。
關(guān)于HashMap與HashTable
相同：他們都是集合類婆排，用來存放java對象声旺。
區(qū)別：
- 歷史原因
Hashtable是基于陳舊的Dictionary類的腮猖，HashMap是jdk1.2之后引入的一個(gè)基于Map接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)。 - 同步性
Hashtable是線程同步的澈缺，而HashMap不是，他是異步的姐赡。因而Hashtable是線程安全的，HashMap非線程安全项滑。當(dāng)然因?yàn)榫€程安全涯贞，所以執(zhí)行效率低，HashMap非線程安全則執(zhí)行效率高肩狂，速度快。（如:多個(gè)線程去同時(shí)請求一個(gè)程序（如服務(wù)器）傻谁，則如果是線程安全則會(huì)用到鎖的概念，在程序響應(yīng)一個(gè)線程的時(shí)候會(huì)將該程序鎖定审磁，讓其他過來響應(yīng)的線程等待，并且是按序等待态蒂，所以他是安全的，不會(huì)造成程序崩潰）钾恢。如果不用到線程安全，則應(yīng)該首選HaspMap泉懦，這樣運(yùn)行效率會(huì)高一些。 - 值
HaspMap可以將空值null作為key或者value崩哩。但Hashtable是不能的。 - 方法
HashMap把Hashtable的contains方法去掉了邓嘹，改成containsvalue和containsKey；因?yàn)閏ontains方法容易讓人引起誤解汹押。
LinkedMap
LinkedHashMap繼承自HashMap，它主要是用鏈表實(shí)現(xiàn)來擴(kuò)展HashMap類鲸阻，HashMap中條目是沒有順序的，但是在LinkedHashMap中元素既可以按照它們插入圖的順序排序鸟悴，也可以按它們最后一次被訪問的順序排序。
TreeMap
TreeMap基于紅黑樹數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的實(shí)現(xiàn)沛贪，鍵值可以使用Comparable或Comparator接口來排序。TreeMap繼承自AbstractMap利赋，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了接口NavigableMap，而接口NavigableMap則繼承自SortedMap媚送。SortedMap是Map的子接口，使用它可以確保圖中的條目是排好序的塘偎。
在實(shí)際使用中，如果更新圖時(shí)不需要保持圖中元素的順序吟秩，就使用HashMap绽淘，如果需要保持圖中元素的插入順序或者訪問順序，就使用LinkedHashMap沪铭，如果需要使圖按照鍵值排序，就使用TreeMap伦意。
Iterator迭代器
迭代器是一種設(shè)計(jì)模式，它是一個(gè)對象驮肉，它可以遍歷并選擇序列中的對象已骇，而開發(fā)人員不需要了解該序列的底層結(jié)構(gòu)票编。迭代器通常被稱為“輕量級(jí)”對象卵渴，因?yàn)閯?chuàng)建它的代價(jià)小。并且只能單向移動(dòng)
迭代器可用與Collection框架內(nèi)的所有類型的集合浪读，由圖可以看出Collection是繼承了Iterator的。
- 為什么要用迭代器
一方面碘橘，迭代器的開銷開銷比較小，在訪問集合對象時(shí)候能節(jié)省內(nèi)存
另一方面仰禽，通過for循環(huán)來訪問集合對象的時(shí)候，不能對集合對象進(jìn)行刪操作吐葵，而迭代器可以。
Iterarot與ListIterator不同
- 使用范圍不同温峭，Iterator可以應(yīng)用于所有的集合，Set凤藏、List和Map和這些集合的子類型。而ListIterator只能用于List及其子類型清笨。
- ListIterator有add方法刃跛，可以向List中添加對象，而Iterator不能桨昙。
- ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法，可以實(shí)現(xiàn)順序向后遍歷蛙酪，但是ListIterator有hasPrevious()和previous()方法，可以實(shí)現(xiàn)逆向（順序向前）遍歷桂塞。Iterator不可以。
- ListIterator可以定位當(dāng)前索引的位置，nextIndex()和previousIndex()可以實(shí)現(xiàn)汰瘫。Iterator沒有此功能。
- 都可實(shí)現(xiàn)刪除操作混弥，但是ListIterator可以實(shí)現(xiàn)對象的修改，set()方法可以實(shí)現(xiàn)蝗拿。Iterator僅能遍歷，不能修改哀托。
