快速了解Java集合框架

雨点打透心脏的1/2处 2022-03-26 07:39 180阅读 0赞

### 1. 简介 ###

JDK1.2 引入了 Java 集合框架，包含一组数据结构。与数组不同，这些数据结构的存储空间会随着元素添加动态增加。其中，一些支持添加重复元素另一些不支持，一些支持 null，一些能自动升序打印元素。

所有这些数据结构在 java.util 包里，包含了 Collection、List、Set、Map、SortedMap 接口。这些接口的实现类有 LinkedList、TreeSet、ArrayList、HashMap 等。除了这些数据结构，java.util 包还提供了 Date、GregorianCalender、StringTokenizer、Random 这样的工具类。

### 2. 分类 ###

可以按照接口、实现、算法三个方面对集合框架中的数据结构进行分类：

*  接口：Collection、List、Map 组成了集合框架中所有具体实现类的接口，它们定义了子类必须实现的方法，非常好记。比如向集合添加元素，会用到 Collection 中定义的 add() 方法
 *  实现：所有实现了上述3个接口的类，都被称作集合框架，实际上就是数据结构。比如 LinkedList、TreeSet 等
 *  算法：集合框架提供了很多可以直接调用的算法，比如求最大最小值、排序、填充等

### 3. 优缺点 ###

有以下4个优点

*  减少工作量的同时增加了软件的可用性：不需要每个程序员动手实现排序、查找、找出元素在数据结构中出现的次数
 *  执行速度更快更持久：集合框架的底层数据结构分为两类，基于节点的和基于数组的，前者在频繁添加时效率更高，后者在频繁读取时速度更快。一些数据结构是 synchronized 线程安全的，但会影响速度有，另一些则不是线程安全的。程序员在选用数据结构前要清楚地了解这些因素
 *  互操作与转换：由于实现了 Collection 接口，数据结构之间是可以相互转换的。可以 clone，可以把现有的结构转成 synchronized 版本，还可以在把基于链表的数据结构转为基于数组的结构

有以下2个缺点

*  当心类型转换：在集合框架类之间进行转换时要大大地小心，尤其要考虑泛型类型的兼容性
 *  运行时类型检查：集合框架在运行时会抛出异常，需要编程时多加注意

### 4. 继承体系 ###

java.util 中的数据结构继承体系分为两大类，一类实现了 Collection 接口，一类实现了 Map 接口。

[![Collection 继承体系][Collection]][Collection _Collection]

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