Java 集合整理大全

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xiaoshuaiv5 2019-05-07 15:23:44 浏览521
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HashMap与HashTable的区别

1.HashMap是非线程安全的,HashTable是线程安全的
2.HashMap的键和值都可以为null,HashTable则不行
3.线程安全问题,所以HashMap的效率比HashTable高

ArrayList和LinkList的比较

ArrayList和LinkedList都不是线程安全的,小并发量的情况下可以使用Vector,若并发量很多,且读多写少可以考虑使用CopyOnWriteArrayList。
因为CopyOnWriteArrayList底层使用ReentrantLock锁,比使用synchronized关键字的Vector能更好的处理锁竞争的问题。

TreeSet, LinkedHashSet and HashSet 的区别

TreeSet的主要功能用于排序,它是无序的(插入顺序)
LinkedHashSet的主要功能用于保证FIFO即有序的集合(先进先出)
HashSet只是通用的存储数据的集合
共同点
三者都不是线程安全的,如果要使用线程安全可以collections.synchronizedSet()
不同点
HashSet插入数据最快,其次LinkHashSet,最慢的是TreeSet因为内部实现排序
HashSet不保证有序,LinkHashSet保证FIFO即按插入顺序排序,TreeSet安装内部实现排序,也可以自定义排序规则
HashSet和LinkHashSet允许存在null数据,但是TreeSet中插入null数据时会报NullPointerException

TreeSet有两种排序方式

  • 自然排序
  • 比较器排序

自然排序

public class Student implements Comparable<Student>{

 @Override
        public int compareTo(Student s) {

比较器排序

public class MyComparator implements Comparator<Student> {

    @Override
    public int compare(Student s1,Student s2) {

TreeMap在添加、删除、定位映射关系上,性能比HashMap要差。适用于有序集合。
由于Set集合是唯一性的,由HashSet类实现的Set集合的优点是能够快速定位集合中的元素。HashSet类需要重新实现equals()方法和hashCode()方法。

Queue和Deque接口继承Collection接口,实现FIFO(先进先出)的集合。二者的区别在于,Queue只能在队尾入队,队头出队,而Deque接口则在队头和队尾都可以执行出/入队操作

Queue接口常用方法:

add(E)/offer(E):入队,即向队尾追加元素,二者的区别在于如果队列是有界的,add方法在队列已满的情况下会抛出IllegalStateException,而offer方法只会返回false
remove()/poll():出队,即从队头移除1个元素,二者的区别在于如果队列是空的,remove方法会抛出NoSuchElementException,而poll只会返回null
element()/peek():查看队头元素,二者的区别在于如果队列是空的,element方法会抛出NoSuchElementException,而peek只会返回null
Deque接口常用方法:

addFirst(E) / addLast(E) / offerFirst(E) / offerLast(E)
removeFirst() / removeLast() / pollFirst() / pollLast()
getFirst() / getLast() / peekFirst() / peekLast()
removeFirstOccurrence(Object) / removeLastOccurrence(Object)
Queue接口的常用实现类:

ConcurrentLinkedQueue
ConcurrentLinkedQueue是基于链表实现的队列,队列中每个Node拥有到下一个Node的引用:

private static class Node {

    volatile E item;
    volatile Node<E> next;

}
由于Node类的成员都是volatile的,所以ConcurrentLinkedQueue自然是线程安全的。能够保证入队和出队操作的原子性和一致性,但在遍历和size()操作时只能保证数据的弱一致性。

LinkedBlockingQueue
与ConcurrentLinkedQueue不同,LinkedBlocklingQueue是一种无界的阻塞队列。所谓阻塞队列,就是在入队时如果队列已满,线程会被阻塞,直到队列有空间供入队再返回;同时在出队时,如果队列已空,线程也会被阻塞,直到队列中有元素供出队时再返回。LinkedBlocklingQueue同样基于链表实现,其出队和入队操作都会使用ReentrantLock进行加锁。所以本身是线程安全的,但同样的,只能保证入队和出队操作的原子性和一致性,在遍历时只能保证数据的弱一致性。

ArrayBlockingQueue
ArrayBlockingQueue是一种有界的阻塞队列,基于数组实现。其同步阻塞机制的实现与LinkedBlocklingQueue基本一致,区别仅在于前者的生产和消费使用同一个锁,后者的生产和消费使用分离的两个锁。

ConcurrentLinkedQueue vsLinkedBlocklingQueue vs ArrayBlockingQueue

ConcurrentLinkedQueue是非阻塞队列,其他两者为阻塞队列
三者都是线程安全的
LinkedBlocklingQueue是无界的,适合实现不限长度的队列, ArrayBlockingQueue适合实现定长的队列

SynchronousQueue
SynchronousQueue算是JDK实现的队列中比较奇葩的一个,它不能保存任何元素,size永远是0,peek()永远返回null。向其中插入元素的线程会阻塞,直到有另一个线程将这个元素取走,反之从其中取元素的线程也会阻塞,直到有另一个线程插入元素。

这种实现机制非常适合传递性的场景。也就是说如果生产者线程需要及时确认到自己生产的任务已经被消费者线程取走后才能执行后续逻辑的场景下,适合使用SynchronousQueue。

PriorityQueue & PriorityBlockingQueue
这两种Queue并不是FIFO队列,而是根据元素的优先级进行排序,保证最小的元素最先出队,也可以在构造队列时传入Comparator实例,这样PriorityQueue就会按照Comparator实例的要求对元素进行排序。

PriorityQueue是非阻塞队列,也不是线程安全的,PriorityBlockingQueue是阻塞队列,同时也是线程安全的。

Deque 的实现类包括LinkedList(前文已描述过)、ConcurrentLinkedDeque、LinkedBlockingDeque,其实现机制与前文所述的ConcurrentLinkedQueue和LinkedBlockingQueue非常类似,此处不再赘述

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