来自: http://blog.csdn.net/u011860731/article/details/48717123 Java容器类类库的用途是"保存对象",并将其划分为两个不同的概念: ``` 1) Collection 一组"对立"的元素,通常这些元素都服从某种规则   1.1) List必须保持元素特定的顺序   1.2) Set不能有重复元素   1.3) Queue保持一个队列(先进先出)的顺序 2) Map 一组成对的"键值对"对象 ``` Collection和Map的区别在于容器中每个位置保存的元素个数: ``` 1) Collection 每个位置只能保存一个元素(对象) 2) Map保存的是"键值对",就像一个小型数据库。我们可以通过"键"找到该键对应的"值" ``` ![](https://box.kancloud.cn/b1a2e2404c8dabb98d17b66817e7b1b9_564x391.png) #Interface Iterable ``` 迭代器接口,这是Collection类的父接口。 实现这个Iterable接口的对象允许使用foreach进行遍历, 也就是说,所有的Collection集合对象都具有"foreach可遍历性"。 这个Iterable接口只有一个方法: iterator()。 它返回一个代表当前集合对象的泛型<T>迭代器,用于之后的遍历操作 ``` # Collection Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object的集合,这些Object被称作Collection的元素。Collection是一个接口,用以提供规范定义,不能被实例化使用 --- #Set Set集合类似于一个罐子,"丢进"Set集合里的多个对象之间没有明显的顺序。Set继承自Collection接口,不能包含有重复元素(记住,这是整个Set类层次的共有属性)。 Set判断两个对象相同不是使用"=="运算符,而是根据**equals**方法。也就是说,我们在加入一个新元素的时候,如果这个新元素对象和Set中已有对象进行注意equals比较都返回false,则Set就会接受这个新元素对象,否则拒绝。 因为Set的这个制约,在使用Set集合的时候,应该注意两点: ``` 1) 为Set集合里的元素的实现类实现一个有效的equals(Object)方法、 2) 对Set的构造函数,传入的Collection参数不能包含重复的元素 ``` --- * HashSet HashSet是Set接口的典型实现,HashSet使用HASH算法来存储集合中的元素,因此具有良好的存取和查找性能。当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据该HashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置。值得主要的是,HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals()方法比较相等,并且两个对象的hashCode()方法的返回值相等 * LinkedHashSet LinkedHashSet集合也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置,但和HashSet不同的是,它同时使用链表维护元素的次序,这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的。 当遍历LinkedHashSet集合里的元素时,LinkedHashSet将会按元素的添加顺序来访问集合里的元素。 LinkedHashSet需要维护元素的插入顺序,因此性能略低于HashSet的性能,但在迭代访问Set里的全部元素时(遍历)将有很好的性能(链表很适合进行遍历) * SortedSet 此接口主要用于排序操作,即实现此接口的子类都属于排序的子类 * TreeSet TreeSet是SortedSet接口的实现类,TreeSet可以确保集合元素处于排序状态 * EnumSet EnumSet是一个专门为枚举类设计的集合类,EnumSet中所有元素都必须是指定枚举类型的枚举值,该枚举类型在创建EnumSet时显式、或隐式地指定。EnumSet的集合元素也是有序的,它们以枚举值在Enum类内的定义顺序来决定集合元素的顺序. --- #List List集合代表一个元素有序、可重复的集合,集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合允许加入重复元素,因为它可以通过索引来访问指定位置的集合元素。List集合默认按元素的添加顺序设置元素的索引 * ArrayList ArrayList是基于数组实现的List类,它封装了一个动态的增长的、允许再分配的Object[]数组。 * Vector Vector和ArrayList在用法上几乎完全相同,但由于Vector是一个古老的集合,所以Vector提供了一些方法名很长的方法,但随着JDK1.2以后,java提供了系统的集合框架,就将Vector改为实现List接口,统一归入集合框架体系中 * Stack Stack是Vector提供的一个子类,用于模拟"栈"这种数据结构(LIFO后进先出) * LinkedList implements List<E>, Deque<E>。实现List接口,能对它进行队列操作,即可以根据索引来随机访问集合中的元素。同时它还实现Deque接口,即能将LinkedList当作双端队列使用。自然也可以被当作"栈来使用" --- #Queue Queue用于模拟"队列"这种数据结构(先进先出 FIFO)。队列的头部保存着队列中存放时间最长的元素,队列的尾部保存着队列中存放时间最短的元素。新元素插入(offer)到队列的尾部,访问元素(poll)操作会返回队列头部的元素,队列不允许随机访问队列中的元素。结合生活中常见的排队就会很好理解这个概念 * PriorityQueue PriorityQueue并不是一个比较标准的队列实现,PriorityQueue保存队列元素的顺序并不是按照加入队列的顺序,而是按照队列元素的大小进行重新排序,这点从它的类名也可以看出来 * Deque Deque接口代表一个"双端队列",双端队列可以同时从两端来添加、删除元素,因此Deque的实现类既可以当成队列使用、也可以当成栈使用 * ArrayDeque 是一个基于数组的双端队列,和ArrayList类似,它们的底层都采用一个动态的、可重分配的Object[]数组来存储集合元素,当集合元素超出该数组的容量时,系统会在底层重新分配一个Object[]数组来存储集合元素 * LinkedList --- #Map Map用于保存具有"映射关系"的数据,因此Map集合里保存着两组值,一组值用于保存Map里的key,另外一组值用于保存Map里的value。key和value都可以是任何引用类型的数据。Map的key不允 许重复,即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较结果总是返回false。 关于Map,我们要从代码复用的角度去理解,java是先实现了Map,然后通过包装了一个所有value都为null的Map就实现了Set集合 Map的这些实现类和子接口中key集的存储形式和Set集合完全相同(即key不能重复) Map的这些实现类和子接口中value集的存储形式和List非常类似(即value可以重复、根据索引来查找) * HashMap 和HashSet集合不能保证元素的顺序一样,HashMap也不能保证key-value对的顺序。并且类似于HashSet判断两个key是否相等的标准也是: 两个key通过equals()方法比较返回true、同时两个key的hashCode值也必须相等 1.1) LinkedHashMap LinkedHashMap也使用双向链表来维护key-value对的次序,该链表负责维护Map的迭代顺序,与key-value对的插入顺序一致(注意和TreeMap对所有的key-value进行排序进行区 分) * Hashtable 是一个古老的Map实现类 * Properties Properties对象在处理属性文件时特别方便(windows平台上的.ini文件),Properties类可以把Map对象和属性文件关联起来,从而可以把Map对象中的key-value对写入到属性文      件中,也可以把属性文件中的"属性名-属性值"加载到Map对象中 * SortedMap 正如Set接口派生出SortedSet子接口,SortedSet接口有一个TreeSet实现类一样,Map接口也派生出一个SortedMap子接口,SortedMap接口也有一个TreeMap实现类 * TreeMap TreeMap就是一个红黑树数据结构,每个key-value对即作为红黑树的一个节点。TreeMap存储key-value对(节点)时,需要根据key对节点进行排序。TreeMap可以保证所有的 key-value对处于有序状态。同样,TreeMap也有两种排序方式: 自然排序、定制排序 * WeakHashMap WeakHashMap与HashMap的用法基本相似。区别在于,HashMap的key保留了对实际对象的"强引用",这意味着只要该HashMap对象不被销毁,该HashMap所引用的对象就不会被垃圾回收。 但WeakHashMap的key只保留了对实际对象的弱引用,这意味着如果WeakHashMap对象的key所引用的对象没有被其他强引用变量所引用,则这些key所引用的对象可能被垃圾回收,当垃圾回收了该key所对应的实际对象之后,WeakHashMap也可能自动删除这些key所对应的key-value对 * IdentityHashMap IdentityHashMap的实现机制与HashMap基本相似,在IdentityHashMap中,当且仅当两个key严格相等(key1 == key2)时,IdentityHashMap才认为两个key相等 * EnumMap EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现,EnumMap中的所有key都必须是单个枚举类的枚举值。创建EnumMap时必须显式或隐式指定它对应的枚举类。EnumMap根据key的自然顺序(即枚举值在枚举类中的定义顺序) --- #HashSet的例子 ``` import java.util.*; //类A的equals方法总是返回true,但没有重写其hashCode()方法。不能保证当前对象是HashSet中的唯一对象 class A { public boolean equals(Object obj) { return true; } } //类B的hashCode()方法总是返回1,但没有重写其equals()方法。不能保证当前对象是HashSet中的唯一对象 class B { public int hashCode() { return 1; } } //类C的hashCode()方法总是返回2,且有重写其equals()方法 class C { public int hashCode() { return 2; } public boolean equals(Object obj) { return true; } } public class HashSetTest { public static void main(String[] args) { HashSet books = new HashSet(); //分别向books集合中添加两个A对象,两个B对象,两个C对象 books.add(new A()); books.add(new A()); books.add(new B()); books.add(new B()); books.add(new C()); books.add(new C()); System.out.println(books); } } ``` result: ` [B@1, B@1, C@2, A@3bc257, A@785d65]` 可以看到,如果两个对象通过equals()方法比较返回true,但这两个对象的hashCode()方法返回不同的hashCode值时,这将导致HashSet会把这两个对象保存在Hash表的不同位置,从而使对象可以添加成功,这就与Set集合的规则有些出入了。所以,我们要明确的是: equals()决定是否可以加入HashSet、而hashCode()决定存放的位置,它们两者必须同时满足才能允许一个新元素加入HashSet 但是要注意的是: 如果两个对象的hashCode相同,但是它们的equlas返回值不同,HashSet会在这个位置用链式结构来保存多个对象。而HashSet访问集合元素时也是根据元素的HashCode值来快速定位的,这种链式结构会导致性能下降。 所以如果需要把某个类的对象保存到HashSet集合中,我们在重写这个类的equlas()方法和hashCode()方法时,应该尽量保证两个对象通过equals()方法比较返回true时,它们的hashCode()方法返回值也相等 --- #TreeSet的例子 ``` import java.util.*; public class TreeSetTest { public static void main(String[] args) { TreeSet nums = new TreeSet(); //向TreeSet中添加四个Integer对象 nums.add(5); nums.add(2); nums.add(10); nums.add(-9); //输出集合元素,看到集合元素已经处于排序状态 System.out.println(nums); //输出集合里的第一个元素 System.out.println(nums.first()); //输出集合里的最后一个元素 System.out.println(nums.last()); //返回小于4的子集,不包含4 System.out.println(nums.headSet(4)); //返回大于5的子集,如果Set中包含5,子集中还包含5 System.out.println(nums.tailSet(5)); //返回大于等于-3,小于4的子集。 System.out.println(nums.subSet(-3 , 4)); } } ``` 与HashSet集合采用hash算法来决定元素的存储位置不同,TreeSet采用红黑树的数据结构来存储集合元素。TreeSet支持两种排序方式: 自然排序、定制排序 * 自然排序: TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系,然后将集合元素按升序排序,即自然排序。如果试图把一个对象添加到TreeSet时,则该对象的类必须实现Comparable接口,否则程序会抛出异常。 当把一个对象加入TreeSet集合中时,TreeSet会调用该对象的compareTo(Object obj)方法与容器中的其他对象比较大小,然后根据红黑树结构找到它的存储位置。如果两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较相等,新对象将无法添加到TreeSet集合中(牢记Set是不允许重复的概念)。 注意: 当需要把一个对象放入TreeSet中,重写该对象对应类的equals()方法时,应该保证该方法与compareTo(Object obj)方法有一致的结果,即如果两个对象通过equals()方法比较返回true时,这两个对象通过compareTo(Object obj)方法比较结果应该也为0(即相等) 看到这里,我们应该明白: ``` 1) 对于Set来说,它定义了equals()为唯一性判断的标准,而对于到了具体的实现,HashSet、TreeSet来说,它们又会有自己特有的唯一性判断标准,只有同时满足了才能判定为唯一性 2) 我们在操作这些集合类的时候,对和唯一性判断有关的函数重写要重点关注 ``` * 定制排序 TreeSet的自然排序是根据集合元素的大小,TreeSet将它们以升序排序。如果我们需要实现定制排序,则可以通过Comparator接口的帮助(类似PHP中的array_map回调处理函数的思想)。该接口里包含一个int compare(T o1, T o2)方法,该方法用于比较大小 ``` import java.util.*; class M { int age; public M(int age) { this.age = age; } public String toString() { return "M[age:" + age + "]"; } } public class TreeSetTest4 { public static void main(String[] args) { TreeSet ts = new TreeSet(new Comparator() { //根据M对象的age属性来决定大小 public int compare(Object o1, Object o2) { M m1 = (M)o1; M m2 = (M)o2; return m1.age > m2.age ? -1 : m1.age < m2.age ? 1 : 0; } }); ts.add(new M(5)); ts.add(new M(-3)); ts.add(new M(9)); System.out.println(ts); } } ``` 看到这里,我们需要梳理一下关于排序的概念 ` 1) equals、compareTo决定的是怎么比的问题,即用什么field进行大小比较 2) 自然排序、定制排序、Comparator决定的是谁大的问题,即按什么顺序(升序、降序)进行排序 它们的关注点是不同的,一定要注意区分 ` EnumSet ``` import java.util.*; enum Season { SPRING,SUMMER,FALL,WINTER } public class EnumSetTest { public static void main(String[] args) { //创建一个EnumSet集合,集合元素就是Season枚举类的全部枚举值 EnumSet es1 = EnumSet.allOf(Season.class); //输出[SPRING,SUMMER,FALL,WINTER] System.out.println(es1); //创建一个EnumSet空集合,指定其集合元素是Season类的枚举值。 EnumSet es2 = EnumSet.noneOf(Season.class); //输出[] System.out.println(es2); //手动添加两个元素 es2.add(Season.WINTER); es2.add(Season.SPRING); //输出[SPRING,WINTER] System.out.println(es2); //以指定枚举值创建EnumSet集合 EnumSet es3 = EnumSet.of(Season.SUMMER , Season.WINTER); //输出[SUMMER,WINTER] System.out.println(es3); EnumSet es4 = EnumSet.range(Season.SUMMER , Season.WINTER); //输出[SUMMER,FALL,WINTER] System.out.println(es4); //新创建的EnumSet集合的元素和es4集合的元素有相同类型, //es5的集合元素 + es4集合元素 = Season枚举类的全部枚举值 EnumSet es5 = EnumSet.complementOf(es4); //输出[SPRING] System.out.println(es5); } } ``` 以上就是Set集合类的编程应用场景。那么应该怎样选择何时使用这些集合类呢? ``` 1) HashSet的性能总是比TreeSet好(特别是最常用的添加、查询元素等操作),因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合元素的次序。只有当需要一个保持排序的Set时,才应该使用TreeSet,否则都应该使用HashSet 2) 对于普通的插入、删除操作,LinkedHashSet比HashSet要略慢一点,这是由维护链表所带来的开销造成的。不过,因为有了链表的存在,遍历LinkedHashSet会更快 3) EnumSet是所有Set实现类中性能最好的,但它只能保存同一个枚举类的枚举值作为集合元素 4) HashSet、TreeSet、EnumSet都是"线程不安全"的,通常可以通过Collections工具类的synchronizedSortedSet方法来"包装"该Set集合。 SortedSet s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet(...)); ``` http://blog.csdn.net/u011860731/article/details/48717185 更多 但是我觉得还不如,看jdk呢