Java 8 容器源码-整体结构

作者:潘威威
出处:https://blog.csdn.net/panweiwei1994


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为什么需要Java容器

通常,程序总是在运行时才能确定要创建的对象的数量,甚至是对象的类型。为了解决这个问题,需要在任意时刻任意位置创建任意数量的对象。大多数语言都提供某种方法来解决这个问题,Java使用容器来解决这个问题。容器也称集合类,基本的类型是List、Set、Queue、Map,但由于Java类库中使用了Collection关键字来代表某一接口,所以一般用容器来称呼这些集合类。Java容器工具包位置是 java.util.*

容器的整体结构图

Java容器主要可以划分为5个部分:List列表、Set集合、Map映射、工具类(Iterator迭代器、Enumeration枚举类、Arrays和Collections)、。

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(图片来自《Think In Java》)

Collection是最基本的集合接口。Set、List和Queue继承了它。Map 是一种把键对象和值对象映射的集合,它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。 Map没有继承Collection接口。

List结构图

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List以线性方式存储元素,集合中可以存放重复对象,元素有序。
最常用实现类:

  • ArrayList:随机访问元素快,增删元素慢。
  • Vector:Vector与ArrayList相似。但Vector的方法是线程安全的,而ArrayList的方法不是,由于线程的同步必然要影响性能,因此ArrayList的性能比Vector好。
  • LinkedList:随机访问元素慢,顺序访问快,增删元素快。
  • Stack:栈,继承Vector,特点是先进后出(FILO, First In Last Out)。

Set结构图

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Set不保存重复的元素。Set与Collection有完全一样的接口。Set接口不保证维护元素的次序。
最常用实现类:

  • HashSet : 随机查找快。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。HashSet查找某个对象时,首先用hashCode()方法计算出这个对象的Hash码,然后再根据Hash码到相应的存储区域用equals()方法查找,从而提高了效率。
  • TreeSet : 保存次序的Set, 底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。
  • LinkedHashSet : 具有HashSet的查询速度,且内部使用链表维护元素的顺序。于是在使用迭代器遍历Set时,结果会按元素插入的次序显示。

Queen结构图

队列是一种特殊的线性表,它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时,称为空队列。

队列中,最先插入的元素最先被删除,最后插入的元素最后被删除,因此队列又称为“先进先出”(FIFO—first in first out)的线性表。

在java5中新增加了java.util.Queue接口,用以支持队列的常见操作。该接口扩展了java.util.Collection接口。

Map结构图

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Map 是一种把键对象和值对象映射的集合,它的每一个元素都包含一对键对象和值对象。 Map没有继承于Collection接口。
最常用的实现类:

  • HashMap:Map基于哈希表的 Map 接口的实现。
  • HashTable:hashtable和hashmap,从存储结构和实现来讲基本上都是相同的,最大的不同就是hashtable是线程安全的。
  • LinkedHashMap: LinkedHashMap是HashMap的一个子类,是Map接口的哈希表和链接列表实现。它维护着一个双重链接列表。此链接列表定义了迭代顺序,该迭代顺序可以是插入顺序或者是访问顺序。
  • TreeMap : 基于红黑树的实现。

工具类

Iterator迭代器、ListIterator迭代器、Enumeration枚举类、Arrays和Collections

Iterator迭代器

迭代器是一个用来遍历并选择序列中的对象。Java的Iterator的只能单向移动

相关推荐:设计模式(16)-迭代器模式

ListIterator迭代器

ListIterator是一个更加强大的Iterator的子类型。它只能用于各种List类的访问。它最大的优点是可以双向移动

Enumeration枚举类

它是JDK 1.0引入的接口。作用和Iterator一样,也是遍历集合。但是Enumeration的功能要比Iterator少。Enumeration只能在Hashtable, Vector, Stack中使用。这种传统接口已被迭代器取代,虽然Enumeration 还未被遗弃,但在代码中已经被很少使用了。

Arrays

Java.util.Arrays类能方便地操作数组,它提供的所有方法都是静态的。

Collections

java.util.Collections是一个包含各种有关集合操作的静态多态方法的工具类,服务于Java的Collection框架。

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