javase集合温故而知新

重温javase集合

前言：
1、为什么要有集合？
数组长度需要在初始化时确定大小，数据结构单一、因此集合出现了

2、数组和集合的区别
区别一：数组既可以存储基本数据类型，又可以存储引用类型，集合只能存储引用类型
区别二：数组在初始化的时候就需要确认大小，集合有默认初始大小和扩容机制
区别三：集合类有丰富的封装方法

重温javase集合
- UML图
- 集合的两大接口
  - Collection 接口
  - Map接口
    - Map特点
    - Map常用实现类

UML图#

粗边框的是常用的的类，虚线边框是接口

集合的两大接口#

Collection 接口#

常用方法：

方法名	说明	返回类型	参数
add	添加元素到末尾	boolean	添加的元素对象
addAll	合并另一个Collection	boolean	实现了Collection的集合
contains	检查是否包含某个元素	boolean	元素对象
containsAll	检查是否包含集合	boolean	实现了Collection的集合
isEmpty	集合是否为空	boolean	无参
remove	移除元素	boolean	元素对象
removeAll	移除集合中有另一个集合的元素	boolean	实现了Collection的集合
size	返回集合大小	int	无参
toArray	转换成数组	[ ]	无参

遍历方式：

迭代器 Iterator （需要删除元素时推荐用这个）

forEach

实现接口：List、Set、Queue

List常用方法#

方法名	说明	返回类型	参数
add(String item, int index)	添加元素到指定位置	void	索引,元素
addAll(int index, Collection<? extends E> c)	添加集合到指定位置	boolean	索引,集合
get(int index)	获取值	元素	索引
indexOf(Object o)	判断List中是否有这个元素，有返回索引，无返回-1	int	元素
listIterator()	返回List迭代器	ListIterator	无参
listIterator(int index)	返回List迭代器，光标移动到参数索引处	ListIterator	索引
remove(int index)	移除List元素	元素	索引
set(int index, E element)	替换元素	元素	索引，元素
subList(int fromIndex, int toIndex)	分割List	List	开始索引,结束索引
retainAll(Collection<?> c)	仅保留包含在指定集合中的此集合中的元素	boolean	Collection
lastIndexOf(Object o)	返回此列表中指定元素的最后一个发生的索引，如果没有返回-1	int	元素

List特有遍历方式：

get

List迭代器

List常用实现类#

ArrayList
特点：查找速度快，删除添加元素慢，因为底层使用数组（地址+偏移量就可定位到元素，实际上是对引用地址的访问），索引位置变化，大于索引的都要往前移一个，线程不安全
LinkedList
特点：查找速度慢，删除添加元素速度快，因为底层使用链表，需要从头或者从尾开始一个一个查找，删除添加只需要改变上一个节点的引用即可，线程不安全
Vector
特点：和ArrayList一样，方法中加入了同步代码块，现在被弃用，线程安全
Stack
特点：Vertor的子类，现在被弃用，被Deque队列代替
CopyOnWriteArrayList
特点：写操作加锁，读操作不加锁，适合读多的场景，原理是写操作时会复制一份副本，写的动作在副本中完成，然后将副本赋值回去，线程安全
对应的非并发容器：ArrayList

Set常用方法#

方法名	说明	返回类型	参数
retainAll(Collection<?> c)	仅保留包含在指定集合中的此集合中的元素	boolean	Collection
...	...	...	...

Set特点：

无序，存储元素不可重复，元素必须重写hashCode和equlas方法，判断元素是否重复的原理：

调用hashCode() 没有相同的就放入，有相同的再调用equlas()判断

Set常用实现类#

HashSet
特点：无序、元素完全使用HashMap的key来存储，线程不安全
TreeSet
特点：有序、使用红黑树为元素排序，默认自然排序：就是元素自身具备的比较性实现了Comparable接口的compareTo()方法。更改默认排序有两种方式：
- 构造函数中传入Comparator
- 元素实现Comparable
线程不安全
LinkedHashSet
特点：有序、HashSet的子类，使用链表来存储插入的顺序，value是LinkedHashMap的key。需要遍历完全部元素的情况下比HashSet效率高。线程不安全
CopyOnWriteArraySet
特点：写操作线程安全
对应的非并发容器：HashSet
ConcurrentSkipListSet
特点：写操作线程安全
对应的非并发容器：TreeSet

Queue常用方法#

方法名	说明	返回类型	参数
add(E e)	添加元素到队列，超过容量大小会报异常	boolean	元素
offer(E e)	添加元素到队列，超过容量大小返回false	boolean	元素
element()	检索队列头部元素，空队列使用会报异常	元素	无参
peek()	检索队列头部元素，空队列使用返回null	元素	无参
remove()	检索和删除此队列的头，空队列使用会报异常	元素	无参
poll()	检索和删除此队列头部元素，空队列使用返回null	元素	无参

Queue特点：#

队列不允许插入null元素，而LinkedList可以

Queue常用实现接口：#

BlockingDeque （阻塞双端队列）， BlockingQueue（阻塞队列）， Deque （双端队列）

阻塞队列：#

队列一般都有着两个阻塞操作，即插入与取出。
当队列满时，会阻塞元素的插入，直到队列有空闲时停止阻塞，新元素才可以继续插入。
当队列为空时，移除元素的线程会一直被阻塞等待，直到队列中有元素时才可以继续取出。
除拥有普通队列的方法之外，阻塞队列提供了另外4个常用的方法：

put(E e)：向队尾插入元素，若队列已满，则被阻塞等待，直到有空闲才继续插入。

take()：从队首取出元素，若队列为空，则被阻塞等待，直到有元素才继续取出。

offer(E e,long timeout, TimeUnit unit)：向队尾插入元素，若队列已满，则计时等待，当时间期限达到时，若队列还是满的，则返回false；若等待在期限内，队列空闲，则插入成功，返回true；

poll(long timeout, TimeUnit unit)：从队首取出元素，如果队列空，则计时等待，当时间期限达到时，若队列还是空的，则返回null；若等待在期限内，队列中有元素，否则返回取得的元素；

Queue常用实现类#

ArrayDeque
特点：是双端队列的数组实现类，不允许null值，非线程安全
PriorityQueue
特点：可以排序的队列，区别在于PriorityQueue会根据自然顺序或者是根据构造队列时提供的Comparator的排序规则进行排序，存储元素一定要是可比较的元素，否则需要指定其比较器，是一种无界的，线程不安全（没有加锁操作）的队列
ConcurrentLinkedQueue
特点：线程安全
LinkedBlockingQueue
特点：阻塞队列、基于链表实现的可阻塞的FIFO队列
ArrayBlockingQueue
特点：阻塞队列、基于数组实现的可阻塞的FIFO队列
PriorityBlockingQueue
特点：阻塞队列、按优先级排序的队列

Map接口#