Java容器是一套工具,用于存储数据和对象。可以与C++的STL类比。Java容器也称为Java Collection Framework (JCF)。除了存储对象的容器之外,还提供了一套工具类,用于处理和操作容器中的对象。总体来说,这是一个框架,它包含了Java对象容器和工具类。
一、概览
容器主要包括 Collection 和 Map 两种,Collection 存储着对象的集合,而 Map 存储着键值对(两个对象)的映射表。
1.1 Collection
1. Set
TreeSet:基于红黑树实现,支持有序性操作,例如根据一个范围查找元素的操作。但是查找效率不如 HashSet,HashSet 查找的时间复杂度为 O(1),TreeSet 则为 O(logN)。
HashSet:基于哈希表实现,支持快速查找,但不支持有序性操作。并且失去了元素的插入顺序信息,也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。
LinkedHashSet:具有 HashSet 的查找效率,并且内部使用双向链表维护元素的插入顺序。
2. List
ArrayList:基于动态数组实现,支持随机访问。
Vector:和 ArrayList 类似,但它是线程安全的。
LinkedList:基于双向链表实现,只能顺序访问,但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此,LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。
3. Queue
LinkedList:可以用它来实现双向队列。
PriorityQueue:基于堆结构实现,可以用它来实现优先队列。
1.2 Map
TreeMap:基于红黑树实现。
HashMap:基于哈希表实现。
HashTable:和 HashMap 类似,但它是线程安全的,这意味着同一时刻多个线程同时写入 HashTable 不会导致数据不一致。它是遗留类,不应该去使用它,而是使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全,ConcurrentHashMap 的效率会更高,因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
LinkedHashMap:使用双向链表来维护元素的顺序,顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。
二、容器中的设计模式
迭代器模式
Collection 继承了 Iterable 接口,其中的 iterator() 方法能够产生一个 Iterator 对象,通过这个对象就可以迭代遍历 Collection 中的元素。
从 JDK 1.5 之后可以使用 foreach 方法来遍历实现了 Iterable 接口的聚合对象。
List<String> list = new ArrayList<>(); list.add("a"); list.add("b"); for (String item : list) { System.out.println(item); }
适配器模式
java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。
@SafeVarargs public static <T> List<T> asList(T... a)
应该注意的是 asList() 的参数为泛型的变长参数,不能使用基本类型数组作为参数,只能使用相应的包装类型数组。
Integer[] arr = {1, 2, 3}; List list = Arrays.asList(arr);
也可以使用以下方式调用 asList():
List list = Arrays.asList(1, 2, 3);