【Java集合-1】整体框架

缺乏、安全感 2023-10-18 20:51 72阅读 0赞

Java集合是Java提供的工具包，位于java.util.\*中，包含了集合、链表、队列、栈、数组、映射等常见的数据结构。

## 1 基本框架 ##

集合的框架图如下：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L211X3dpbmQ_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
观察上面的框架结构图可知：

1.  Collection是一个接口，包含了集合的基本属性和操作；
2.  Collection包含List和Set两个重要分支：  
    1）List是一个有序的队列，实现类有LinkedList, ArrayList, Vector, Stack  
    2）Set是一个不允许有重复元素的集合，实现类有HastSet和TreeSet。HashSet底层实现依赖HashMap；TreeSet底层实现依赖reeMap。
3.  Map是一个映射接口，以key-value的格式存储数据。AbstractMap是抽象类，实现了Map接口中的大部分API，HashMap，TreeMap，WeakHashMap都是继承于AbstractMap。

## 2 API ##

abstract boolean         add(E object)
    abstract boolean         addAll(Collection<? extends E> collection)
    abstract void            clear()
    abstract boolean         contains(Object object)
    abstract boolean         containsAll(Collection<?> collection)
    abstract boolean         equals(Object object)
    abstract int             hashCode()
    abstract boolean         isEmpty()
    abstract Iterator<E>     iterator()
    abstract boolean         remove(Object object)
    abstract boolean         removeAll(Collection<?> collection)
    abstract boolean         retainAll(Collection<?> collection)
    abstract int             size()
    abstract <T> T[]         toArray(T[] array)
    abstract Object[]        toArray()

## 3 接口类 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>接口名称</th> 
   <th>接口描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>Collection</td> 
   <td>Collection 是最基本的集合接口，一个 Collection 代表一组 Object，即 Collection 的元素, Java不提供直接继承自Collection的类，只提供继承于的子接口(如List和set)。Collection 接口存储一组不唯一，无序的对象</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>List</td> 
   <td>List接口是一个有序的 Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素，第一个元素的索引为 0，而且允许有相同的元素。List 接口存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Set</td> 
   <td>Set 具有与 Collection 完全一样的接口，只是行为上不同，Set 不保存重复的元素。Set 接口存储一组唯一，无序的对象。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SortedSet</td> 
   <td>继承于Set保存有序的集合。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Map</td> 
   <td>Map 接口存储一组键值对象，提供key（键）到value（值）的映射</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>Map.Entry</td> 
   <td>描述在一个Map中的一个元素（键/值对）。是一个Map的内部类</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>SortedMap</td> 
   <td>继承于 Map，使 Key 保持升序排列</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

## 4 实现类 ##

<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>接口名称</th> 
   <th>接口描述</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>AbstractCollection</td> 
   <td>实现了大部分的集合接口。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>AbstractList</td> 
   <td>继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>AbstractSequentialList</td> 
   <td>继承于AbstractList，提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LinkedList</td> 
   <td>该类实现了List接口，允许有null（空）元素。主要用于创建链表数据结构，该类没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步，解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List。LinkedList 查找效率低。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>ArrayList</td> 
   <td>该类也是实现了List的接口，实现了可变大小的数组，随机访问和遍历元素时，提供更好的性能。该类也是非同步的,在多线程的情况下不要使用，插入删除效率低。</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>AbstractSet</td> 
   <td>继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HashSet</td> 
   <td>该类实现了Set接口，不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LinkedHashSet</td> 
   <td>具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TreeSet</td> 
   <td>该类实现了Set接口，可以实现排序等功能</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>AbstractMap</td> 
   <td>实现了大部分的Map接口</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>HashMap</td> 
   <td>HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。该类实现了Map接口，根据键的HashCode值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为null，不支持线程同步</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>TreeMap</td> 
   <td>继承了AbstractMap，元素默认按照keys的自然排序排列</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>WeakHashMap</td> 
   <td>继承AbstractMap类，使用弱密钥的哈希表</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>LinkedHashMap</td> 
   <td>继承于HashMap，使用元素的自然顺序对元素进行排序</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

补充：  
Java中的hashCode方法就是根据一定的规则将与对象相关的信息（比如对象的存储地址，对象的字段等）映射成一个数值，这个数值称作为散列值。

1.  如果equals方法得到的结果为false，则两个对象的hashcode值不一定不同；
2.  如果两个对象的hashcode值不等，则equals方法得到的结果必定为false；
3.  如果两个对象的hashcode值相等，则equals方法得到的结果未知。

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