Detaillierte Erklärung der Sammlung in Java

Java-Sammlungen sind von Java bereitgestellte Toolkits und enthalten häufig verwendete Datenstrukturen: Sammlungen, verknüpft Liste, Warteschlange, Stapel, Array, Zuordnung usw. Der Speicherort des Java-Sammlungs-Toolkits ist java.util.*

Java-Sammlungen können hauptsächlich in 4 Teile unterteilt werden: Listenliste, Set-Sammlung, Kartenzuordnung, Werkzeugklasse (Iterator-Iterator, Aufzählungsaufzählungsklasse, Arrays und Sammlungen).

Das Java-Sammlungsframework ist wie folgt:

Wie Sie der obigen Abbildung entnehmen können, ist das Java Das Framework besteht hauptsächlich aus Sammlung und Karte.

1. Die Sammlung ist eine Schnittstelle, bei der es sich um eine stark abstrahierte Sammlung handelt. Die Schnittstelle enthält grundlegende Operationen und Attribute.

Die Sammlung enthält zwei Zweige: Liste und Menge:

1). Das erste Element ist 0. Zu den Listenimplementierungsklassen gehören LinkedList, ArrayList, Vector und Stack. (1) LinkedList implementiert die List-Schnittstelle und ermöglicht, dass Elemente leer sind. Diese Operationen können die Verwendung von LinkedList als Stapel, Warteschlange oder ermöglichen bidirektionale Warteschlange.

LinkedList ist nicht threadsicher. Wenn mehrere Threads gleichzeitig auf LinkedList zugreifen, müssen Sie die Zugriffssynchronisierung selbst implementieren, oder eine andere Lösung besteht darin, beim Erstellen der Liste eine synchronisierte Liste zu erstellen.

(2) ArrayList implementiert ein Array variabler Größe, sodass alle Elemente

null

enthalten können. Gleichzeitig ist ArrayList nicht threadsicher. (3) Vector ähnelt ArrayList, aber Vector ist threadsicher.

(4) Stack erbt von Vector und implementiert einen Last-In-First-Out-Stack.

Vergleich von Vector, ArrayLis und LinkedList:

(1) Vector ist threadsicher, ArrayList und LinkedList sind nicht threadsicher, aber Thread-Sicherheitsfaktoren werden im Allgemeinen nicht berücksichtigt, und ArrayList und LinkedList sind effizienter.

(2) ArrayList und Vector implementieren Datenstrukturen basierend auf dynamischen Arrays, während LinkedList eine Datenstruktur ist, die auf verknüpften Listen basiert.

(3) Leistung beim Abfragen, Löschen usw. von Arrays und verknüpften Listen.

2). Set ist ein Set, das keine doppelten Elemente zulässt. Zu den Implementierungsklassen von set gehören Hashset und Treeset. HashSet hängt von HashMap ab und wird tatsächlich über HashMap implementiert. TreeSet hängt von TreeMap ab und wird über TreeMap implementiert.

2. Map ist eine Mapping-Schnittstelle, die

Schlüssel

-Wert-Schlüssel-Wert-Paare verwendet.

AbstractMap ist eine abstrakte Klasse, die die meisten APIs in der Map-Schnittstelle implementiert, die alle von AbstractMap erben implementiert die Map-Schnittstelle.

1), HashTable

(1) HashTable erbt die Map-Schnittstelle und implementiert eine Hash-Tabelle der Schlüsselwertzuordnung, alle nicht leeren Objekte können als Schlüssel oder Wert verwendet werden.

(2) Der Zeitaufwand für das Hinzufügen von Daten-Put und das Entfernen von Daten-Get ist konstant.

(3) Da das Objekt als Schlüssel die Position des entsprechenden Werts durch Berechnung seiner Hash--Funktion bestimmt, muss jedes Objekt als Schlüssel die Methode hashCode und equal implementieren. Sowohl die HashCode- als auch die Equals-Methode werden von der Stammklasse Object geerbt.

(4) HashTable ist threadsicher.

2), HashMap

(1) HashMap ähnelt HashTable, aber HashMap ist nicht threadsicher und ermöglicht die Verwendung von Schlüssel und Wert leer.

(2) Wenn HashMap als Sammlung behandelt wird, sind die Kosten für die Iterationsoperation proportional zur Kapazität von HashMap. Wenn die Iterationsleistungsoperation sehr wichtig ist, stellen Sie die Initialisierungskapazität von HashMap nicht zu hoch ein.

3), TreeMap

(1) HashMap verwendet Hashcode, um seinen Inhalt schnell und ungeordnet zu durchsuchen, während alle Elemente in TreeMap in einer bestimmten festen Reihenfolge bleiben , ordentlich.

(2) TreeMap verfügt über keine Optimierungsoptionen, da sich der Baum immer in einem ausgeglichenen Zustand befindet.

4), WeakHashMap

(1) WeakHashMap ist eine verbesserte HashMap, die eine „schwache Referenz“ auf den Schlüssel implementiert Bei externer Referenzierung kann der Schlüssel von GC recycelt werden.

Zusammenfassung

(1) Bei Vorgängen mit Stapeln, Warteschlangen usw. sollten Sie die Verwendung von List in Betracht ziehen Elemente einfügen und löschen. Sie sollten LinkedList verwenden; wenn Sie schnellen Direktzugriff auf Elemente benötigen, sollten Sie ArrayList verwenden.

(2) Wenn sich das Programm in einer Single-Thread-Umgebung befindet oder der Zugriff nur in einem Thread erfolgt, sollten Sie asynchrone Klassen in Betracht ziehen, die effizienter sind, wenn mehrere Threads gleichzeitig eine Klasse betreiben können. Die Synchronisierung sollte als Klasse verwendet werden.

(3) Achten Sie besonders auf die Funktionsweise der Hash-Tabelle. Das als Schlüssel verwendete Objekt muss die Methoden equal und hashCode korrekt überschreiben.

(4) Bei Verwendung von Map ist es am besten, HashMap oder HashTable zum Suchen, Aktualisieren, Löschen und Hinzufügen zu verwenden. Beim Durchlaufen von Map in natürlicher Reihenfolge oder benutzerdefinierter Schlüsselreihenfolge ist es am besten, TreeMap zu verwenden 🎜>

(5) Versuchen Sie, die Schnittstelle anstelle des tatsächlichen Typs zurückzugeben, z. B. List anstelle von ArrayList, sodass sich der Clientcode nicht ändern muss, wenn Sie ArrayList in Zukunft durch LinkedList ersetzen müssen. Das ist Programmierung zur Abstraktion.

Quellcode der Sammlungsschnittstelle

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
    int size(); //大小
    boolean isEmpty();//是否为空
    boolean contains(Object o); //是否包含某个对象
    Iterator<E> iterator(); //迭代
    Object[] toArray(); //转化为数组
    <T> T[] toArray(T[] a);
    boolean add(E e); //增加对象
    boolean remove(Object o); //删除对象
    boolean containsAll(Collection<?> c); //判断是否包含相同的Collection
    boolean addAll(Collection<? extends E> c); //将Collection追加到
    boolean removeAll(Collection<?> c); //删除所有相同对象
    default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
        Objects.requireNonNull(filter);
        boolean removed = false;
        final Iterator<E> each = iterator();
        while (each.hasNext()) {
            if (filter.test(each.next())) {
                each.remove();
                removed = true;
            }
        }
        return removed;
    }
    boolean retainAll(Collection<?> c);
    void clear();
    boolean equals(Object o);
    int hashCode();
    @Override
    default Spliterator<E> spliterator() {
        return Spliterators.spliterator(this, 0);
    }
    default Stream<E> stream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
    }
    default Stream<E> parallelStream() {
        return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
    }
}

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