java.util.Collection源码分析与深度理解

写在开头

java.util.collection 作为java开发最常用的接口之一，我们经常使用，今天我带大家一起研究一下collection接口，希望对大家以后的编程以及系统设计能有所帮助，本文所研究的jdk版本为jdk1.8.0_131

明确一下几点：

• collection是接口，其继承了iterable接口
• collection属于单值类型集合，重点子接口list接口和set接口

    

java.util.list接口(有序、不唯一)

   arrarylist

       

　　arraylist 是一个数组队列，相当于 动态数组。与java中的数组相比，它的容量能动态增长。它继承于abstractlist，实现了list, randomaccess, cloneable, java.io.serializable这些接口。arraylist是非同步的，效率高但是线程不安全，collections.sychromiziedlist(new arrarylist<>());可以让那个arraylist变成线程安全类

• arraylist是基于动态数组实现的，在增删时候，需要数组的拷贝复制。
• arraylist的默认初始化容量是10，每次扩容时候增加原先容量的一半，也就是变为原来的1.5倍
• 删除元素时不会减少容量，若希望减少容量则调用trimtosize()
• 它不是线程安全的。它能存放null值。

   linkedlist

　　

　　linkedlist是一个双向循环列表队列

• linkedlist 是一个继承于abstractsequentiallist的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。
• linkedlist 实现 list 接口，能对它进行队列操作。
• linkedlist 实现 deque 接口，即能将linkedlist当作双端队列使用。
• linkedlist 实现了cloneable接口，即覆盖了函数clone() ，能克隆。
• linkedlist 实现java.io.serializable接口，这意味着linkedlist支持序列化，能通过序列化去传输。
• linkedlist 是非同步的。

   vector

底层是数组，现在已少用，被arraylist替代，原因有两个：

• vector所有方法都是同步，有性能损失。
• vector初始length是10 超过length时 以100%比率增长，相比于arraylist更多消耗内存。
• 参考资料：https://www.zhihu.com/question/31948523/answer/113357347

　　总的来说：查询多用arraylist，增删多用linkedlist。

　　arraylist增删慢不是绝对的(在数量大的情况下，会有例外)：

• 如果增加元素一直是使用add() (增加到末尾)的话，并且不扩容的情况下）
• 一直删除末尾的元素也是arraylist要快【不用复制移动位置】
• 至于如果删除的是中间的位置的话，还是arraylist要快！

　　但一般来说：增删多还是用linkedlist，因为上面的情况是极端的~

java.util.set接口(无序、唯一)

                                  |——sortedset接口——treeset实现类

               set接口——|——hashset实现类               

                                   |——linkedhashset实现类

  hashset

　　hashset底层基于hashmap实现，如图

　　hashset中的add()方法，是将对象e放入hashmap中的key的位置，value位置存放的是一个固定的object,如图：

　　

hashset是无序唯一的，当元素为自定义对象时，两者的hashcode不同，被认为是不同的元素从而被允许放入hashset中，但这不符合实际的生产意义，因此需要让其判定位相等，就要重写hashcode() ,然而重写hashcode() ,会出现重码的bug，因此需要重写equals()来解决

　　添加元素的时候，如果key(也对应的set集合的元素)相等，那么则修改value值。而在set集合中，value值仅仅是一个object对象罢了(该对象对set本身而言是无用的)。

也就是说：set集合如果添加的元素相同时，是根本没有插入的(仅修改了一个无用的value值)，从源码(hashmap)中也看出来，==和equals()方法都有使用，具体过程如下

• 新元素的hsah是否等于老元素的hash，如果不相等，则元素不同，如果相等，那么进行第二部比较
• 新元素与老元素用“==”进行比较，如果相等，则为同一元素，若不同则进行第三部比较
• 新元素和老元素用equals()方法判定是否相等，如果不等则不是同一元素，如果相等那么结果为：两个元素不是同一个对象，程序想把它们当成同一个对象，因此重写了equals方法；

  treeset

   与hashset是基于hashmap实现一样，treeset同样是基于treemap实现的。

treeset是sortedset接口的唯一实现类，treeset可以确保集合元素处于排序状态。treeset支持两种排序方式，自然排序 和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。向  treeset中加入的应该是同一个类的对象。

  linkedhashset 

   linkedhashset是hashset的一个“扩展版本”，hashset并不管什么顺序，不同的是linkedhashset会维护“插入顺序”。hashset内部使用hashmap对象来存储它的元素，而linkedhashset内部使用linkedhashmap对象来存储和处理它的元素

总结

以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对的支持。