Java 集合框架总结

柔光的暖阳◎ 2022-06-03 10:12 172阅读 0赞

## **总结如下：** ##

**1. 元素是否可以为null**  
除了hashtable外，Vector，ArrayList,LinkedList, TreeSet, HashSet, HashMap,LinkedHashMap,TreeMap 元素都可以为空

**2. 是否线性安全**  
除hashtable，Vecotr外，其他都不是线程安全的。在外部添加锁的方法为 类似于  
SortedSet s = Collections.synchronizedSortedSet(new TreeSet(…));

**3. 元素是否可以重复**  
3. 1 显然实现List接口的都是可以重复的，而Set元素都是不会重复。  
3.2 对于Map Key是不可以重复的，Value是可以重复的

**4.元素是否有序**  
除TreeSet，TreeMap 都是有序的外，其他都是无序的，需要注意的是LinkedHashMap,ArrayList,LinkedList,Vector能保证迭代的元素与添加的顺序是一致。而HashMap，HashSet 遍历顺序与添加顺序不一致

**5.底层实现原理**  
5.1 Vector，ArrayList底层就是数组 。  
5.2 基于内部类Entry实现的  
5.2.1 散列表 ：HashMap ，HashSet数据结构为 table \[Entry\]。 Entry 为内部类（主要属性有next,value,key 其中next 属性用于解决hash碰撞）需要注意的是 HashSet 是基于HashMap 实现的，不同的是，HashSet对于内部类Entry 中的value属性统一为静态常量Object，HashSet中的元素就是Entry的Key。  
5.2.2 双向循环链表：LinkedHashMap，LinkedList。LinkedHashMap继承自HashMap，但不同的是LinkedHashMap内部类Entry多了before和after两个属性，用于指向前面和后面的元素，以保持双向循环链表。而LinkedList中内部类中Entry属性并没有value，属性e就相当于是key， 属性previou相当于before ，属性next相当于after。  
5.2.3 红黑二叉树：TreeMap，TreeSet。TreeMap内部类Entry与上面不同的属性为left,right,parent,color，分别表示为左节点，右节点，父节点，颜色。根据这些属性实现红黑二叉树。注意TreeSet是基于TreeMap实现，同HashSet一样，Entry的value也是都为静态常量Object。

**6.性能比较**  
6.1 Vector与ArrayList ：由于Vector是线性安全的，效率比ArrayList差  
6.2 List,Set  
6. 2.1 Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。  
6. 2.2 List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。  
6.3 Map  
3.1 HashMap：以空间换区时间，在hash碰撞率低的情况下，效率是非常高的  
3.2 LikedHashMap：按照添加顺序存储，可以按添加顺序取出  
3.3 TreeHashMap：排序性

**7.适用场景**  
7.1 对于查找和删除较为频繁，且元素数量较多的应用，Set或Map是更好的选择  
7.2 ArrayList适用于通过位置来读取元素的场景  
7.3 LinkedList 适用于要头尾操作或插入指定位置的场景，或者是要求元素先进先出，因为LinkedList 实也现了poll方法（）。  
7.4 Vector 适用于要线程安全的ArrayList的场景  
7.5 HashSet对排序没有要求需要去重的场景  
7.6 TreeSet 需要排序、元素不重复  
7.7 HashMap 适用于大部分 key-value形式的存储场景  
7.8 LinkedHashMap 要求遍历顺序与传入顺序有关 key-value场景  
7.9 TreeMap 需要排序的 key-value场景

**最后附上集合结构关系图，画得比较烂，勿喷！**

![这里写图片描述][70]

![这里写图片描述][SouthEast]

[70]: /images/20220603/a9765f9582404bb79e4e0a19a92a9e40.png
[SouthEast]: /images/20220603/9ef7dca6d6224e6e9e66dd98b9069d4c.png