Java集合源码学习(一)集合框架概览-阿里云开发者社区

开发者社区> 开发与运维> 正文
登录阅读全文

Java集合源码学习(一)集合框架概览

简介:

>>集合框架

Java集合框架包含了大部分Java开发中用到的数据结构,主要包括
List列表、Set集合、Map映射、迭代器(Iterator、Enumeration)、工具类(Arrays、Collections)几个部分。

>>Collection系列

画类图好麻烦,强烈推荐processon.com
注意,在Eclipse中使用Ctrl+T查看Collection接口的继承与实现关系,
会发现好多用于并发的相关容器,以及第三方的包实现了这个接口,这里只考察原生Java集合里的一些常用实现,其他的接口也是。

(1)Collection接口
Collection是List、Set等集合高度抽象出来的接口,它包含了这些集合的基本操作,主要分为List和Set以及Queue。
(2)List接口
List是一个继承于Collection的接口,即List是集合中的一种。List是有序的队列,List中的每一个元素都有一个索引;第一个元素的索引值是0,往后的元素的索引值依次+1。和Set不同,List中允许有重复的元素。
(3)Set接口
Set是一个继承于Collection的接口,即Set也是集合中的一种。Set是没有重复元素的集合。
(4)Queue接口

(5)Iterator接口
Iterator集合的迭代器。集合可以通过Iterator去遍历集合中的元素。Iterator提供的API接口,包括:是否存在下一个元素、获取下一个元素、删除当前元素。
(6)LinkedList类

  • LinkedList的本质是双向链表。
  • LinkedList继承于AbstractSequentialList,并且实现了Dequeue接口。
  • LinkedList包含两个重要的成员:header和size。
  • header是双向链表的表头,它是双向链表节点所对应的类Entry的实例。Entry中包含成员变量:previous,next,element。其中,previous是该节点的上一个节点,next是该节点的下一个节点,element是该节点所包含的值。
  • size是双向链表中节点的个数。
  • LinkedList支持多种遍历方式。不要采用随机访问的方式去遍历LinkedList,而采用foreach逐个遍历的方式。
  • 对元素的插入、添加、移除操作,与ArrayList相比,LinkedList 更快,因为,当一个元素被添加到集合内部的任意位置时,LinkedList 不需要重新调整数组大小或者更新索引。

(7)ArrayList类

  • ArrayList是一个数组列表,相当于动态数组。与Java中的数组相比,它的容量能动态增长。它继承于AbstractList,实现了List、RandomAccess、Cloneable、java.io.Serializable这些接口。
  • ArrayList实际上是通过一个数组去保存数据的。当我们构造ArrayList时;若使用默认构造函数,则ArrayList的默认容量大小是10。
  • 当ArrayList容量不足以容纳全部元素时,ArrayList会重新设置容量:新的容量=“(原始容量x3)/2 + 1”。

(8)Vector类
Vector是矢量队列,和ArrayList一样,它也是一个动态数组,由数组实现。但是ArrayList是非线程安全的,而Vector是线程安全的。

(9)Stack类
Stack是栈,它继承于Vector。它的特性是:先进后出(FILO, First In Last Out)。

>>Map系列

先看一下类图关系:

下面针对类图中的实现进行简单分析。

下面针对类图中的实现进行简单分析。
(1)Map接口
(2)HashMap类

  • HashMap基于哈希表的Map接口的实现。,它存储的内容是键值对(key-value)映射。
  • HashMap继承于AbstractMap,实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。
  • HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。
  • HashMap的实现不是同步的,这意味着它不是线程安全的。它的key、value都可以为null。此外,HashMap中的映射不是有序的。
  • HashMap是通过”拉链法”实现的哈希表。

(3)TreeMap类
TreeMap是有序的散列表,它是通过红黑树实现的。它一般用于单线程中存储有序的映射。
(4)WeakHashMap类
WeakHashMap也是基于“拉链法”实现的散列表,它一般也用于单线程程序中。相比HashMap,WeakHashMap中的键是“弱键”,当“弱键”被GC回收时,它对应的键值对也会被从WeakHashMap中删除;而HashMap中的键是强键。
(5)HashTable类

  • Hashtable也是基于“拉链法”实现的散列表。Hashtable的几乎所有函数都是同步的,即它是线程安全的,支持多线程。
  • Hashtable的key、value都不可以为null,否则,会抛出异常NullPointerException。

(6)Directionary抽象类
(7)Enumeration接口

>>Collections和Arrays工具类

Arrays和Collections是用来操作数组、集合的两个工具类,
例如在ArrayList和Vector中大量调用了Arrays.Copyof()方法,而Collections中有很多静态方法可以返回各集合类的synchronized版本,即线程安全的版本。


版权声明:本文内容由阿里云实名注册用户自发贡献,版权归原作者所有,阿里云开发者社区不拥有其著作权,亦不承担相应法律责任。具体规则请查看《阿里云开发者社区用户服务协议》和《阿里云开发者社区知识产权保护指引》。如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,填写侵权投诉表单进行举报,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容。

分享:
开发与运维
使用钉钉扫一扫加入圈子
+ 订阅

集结各类场景实战经验,助你开发运维畅行无忧

其他文章