簡(jiǎn)介

Java 提供了用于管理和操作數(shù)據(jù)的接口。

這稱(chēng)為 Java 集合框架 (JCF)。

由于它根據(jù)要存儲(chǔ)和管理的數(shù)據(jù)的類(lèi)型和特征提供各種形式和實(shí)現(xiàn)，

讓我們根據(jù)需要的情況應(yīng)用和使用它。

JCF

JCF是指一個(gè)數(shù)據(jù)集接口框架，它統(tǒng)稱(chēng)為 Collection 和 Map 接口。

一組數(shù)據(jù)被定義為 Collection ，它擴(kuò)展了 Iterable 接口。

Iterable 實(shí)現(xiàn)了一個(gè)接口結(jié)構(gòu)，允許訪(fǎng)問(wèn)屬于集合的元素。

this 的訪(fǎng)問(wèn)被定義為通過(guò) Iterator 訪(fǎng)問(wèn)。

Collection 提供一維數(shù)據(jù)管理。

具有代表性的Collection實(shí)現(xiàn)接口如下：

List ：保證順序，不保證唯一性（即可能出現(xiàn)重復(fù)）。

Queue：實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用的隊(duì)列類(lèi)型結(jié)構(gòu)。

Set ：不保證順序，但保證唯一性（不重復(fù)）。

Map： 具有二維（鍵值）結(jié)構(gòu)。

List

一個(gè)索引的、有序的集合。

典型的實(shí)現(xiàn)類(lèi)是：

• ArrayList

每個(gè)數(shù)據(jù)都附有索引（順序），通過(guò)它可以快速訪(fǎng)問(wèn)。

但是，在刪除或插入中間數(shù)據(jù)的情況下，整個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都會(huì)被修改。

因此，內(nèi)存效率低下。

• LinkedList

為每個(gè)數(shù)據(jù)生成一個(gè)點(diǎn)，并使用該點(diǎn)組成每個(gè)數(shù)據(jù)。

當(dāng)刪除或插入發(fā)生時(shí)，內(nèi)存效率低下最小化，但搜索數(shù)據(jù)時(shí)時(shí)間很慢。

• Vector

線(xiàn)程安全得到保證，在訪(fǎng)問(wèn)線(xiàn)程時(shí)通過(guò)加鎖來(lái)保證線(xiàn)程同步。

它用于保證在多線(xiàn)程環(huán)境中的穩(wěn)定值。

• Stack

這是一個(gè)典型隊(duì)列結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

Set

是一種不保證順序，保證唯一性的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

也就是說(shuō)，它是一個(gè)不重疊的無(wú)序數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

HashSet : 最純粹的集合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，完全隨機(jī)排序。

通過(guò)覆蓋equals和hashCode，區(qū)分對(duì)象，從根本上防止重復(fù)存儲(chǔ)。

LinkedHashSet：這是一個(gè)Set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按照輸入順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

它繼承并實(shí)現(xiàn)了HashSet，按插入順序管理數(shù)據(jù)。

TreeSet：是一種內(nèi)部按升序排序的Set數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

添加和刪除數(shù)據(jù)需要時(shí)間，但搜索和排序非常好（當(dāng)然因?yàn)樗菢?shù)結(jié)構(gòu)...）

Map

它是一種以鍵值格式以二維形式管理數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

導(dǎo)入數(shù)據(jù)時(shí)，一種序列是鍵，它所在的列是值，所以你可以把它看成是一個(gè)即時(shí)的、動(dòng)態(tài)的小型數(shù)據(jù)庫(kù)。

基本上不保證數(shù)據(jù)標(biāo)識(shí)符Key的順序。

• HashMap：是一種純Map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)以完全隨機(jī)的順序存儲(chǔ)。
• TreeMap：它是一種Map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中的鍵在內(nèi)部進(jìn)行了排序。

插入刪除操作速度快，特點(diǎn)是自動(dòng)排序。

• HashTable：線(xiàn)程安全的同步方法組合。

因此，它是一種用于在多線(xiàn)程環(huán)境下保證穩(wěn)定值的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

• LinkedHashMap：它是一種Map數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，按照輸入的順序存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

HashMap 是隨機(jī)輸出和有序結(jié)構(gòu)，而 LinkedHashMap 保持插入順序。

Queue

它是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，對(duì)應(yīng)于隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一般概念。

從尾巴到超市結(jié)賬的方法（排隊(duì)）

計(jì)算方式與頭部（出隊(duì)）結(jié)構(gòu)相同。

• AbstractQueue：最純粹的隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

它是第一個(gè)為優(yōu)先級(jí)隊(duì)列構(gòu)造的隊(duì)列對(duì)象，允許將其聲明和實(shí)現(xiàn)為原始隊(duì)列。

與一般通過(guò)中間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)不同，它實(shí)現(xiàn)了 AbstractCollection 類(lèi)，這是 Collection 接口的抽象類(lèi)。

• LinkedList：這是一個(gè)使用鏈表實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

這是一個(gè)用于實(shí)現(xiàn)通用隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)類(lèi)。

• ArrayDeque：這是一個(gè)作為甲板數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

可以在前端（head）和尾部（tail）同時(shí)實(shí)現(xiàn)出隊(duì)（刪除）和入隊(duì)（插入）操作。

• PriorityQueue：這是一個(gè)優(yōu)先級(jí)隊(duì)列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

通過(guò)為每個(gè)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)先級(jí)來(lái)排隊(duì)處理任務(wù)

• BlockingQueue：這是為確保線(xiàn)程安全而實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

如果兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)出隊(duì)任務(wù)，就會(huì)出現(xiàn)異常。

為了解決這個(gè)問(wèn)題，通過(guò) Concurrent 包實(shí)現(xiàn)并提供了阻塞的概念。

它通過(guò)線(xiàn)程等待通用隊(duì)列的 put、offer、take、poll、peek 來(lái)工作。

換句話(huà)說(shuō)，如果隊(duì)列在條目之間飽和或?yàn)榭?，或者如果另一個(gè)線(xiàn)程正在訪(fǎng)問(wèn)它，則線(xiàn)程等待并在它被釋放時(shí)執(zhí)行命令。

特別是，可以使用一種稱(chēng)為 drainTo(Collection) 的方法，放入該集合的所有元素 (c)

可以使用下面兩種來(lái)實(shí)現(xiàn)：

• ArrayBlockingQueue
• LinkedBlockingQueue

Deque（雙端隊(duì)列）

擴(kuò)展 Queue 接口的概念。

一個(gè)普通的隊(duì)列可以從Head取數(shù)據(jù)（dequeue），從tail放數(shù)據(jù)（enqueue）。

實(shí)現(xiàn)方式：

• linkedList：基于 LinkedList 的索引數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

它是一種允許基本甲板構(gòu)造的實(shí)現(xiàn)。

• ArrayDeque：這是一種用于構(gòu)建索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

此實(shí)現(xiàn)由 Array 支持，因此非常高效，因?yàn)樗鼤?huì)立即移動(dòng)而無(wú)需額外的內(nèi)存引用。

• LinkedBlockingDeque

提供允許單個(gè)線(xiàn)程一次只能訪(fǎng)問(wèn)一個(gè)（阻塞）的功能。

• ConcurrentLinkedDeque：保證并行線(xiàn)程安全的索引結(jié)構(gòu)。

正如Concurrent這個(gè)詞所說(shuō)的那樣，它是一種保證ThreadSafe的保證數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

由于是Linked數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以具有Linked的大部分優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

Stack

它是一種實(shí)現(xiàn)常用棧概念的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

既然是繼承了遺留的Vector構(gòu)建的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，那么Thread Safe自然是有保證的，

由于并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)線(xiàn)程固定為單一數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不適合作為多線(xiàn)程環(huán)境下的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

• Stack：這是一種常用的棧數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

堆中使用的概念被實(shí)現(xiàn)為方法。

Iterator（迭代器）

Iterator 是一個(gè)接口，它指定了一個(gè)可訪(fǎng)問(wèn)由 Collection 擴(kuò)展的 Iterable 的接口。

該實(shí)現(xiàn)可以訪(fǎng)問(wèn) Collection 并檢索其元素。

Iterable（可迭代對(duì)象）

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，F(xiàn)or語(yǔ)句可以操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是Iterable數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一種實(shí)現(xiàn)。

換句話(huà)說(shuō)，如果目標(biāo)數(shù)據(jù)可以通過(guò)迭代（for，while）訪(fǎng)問(wèn)，它擴(kuò)展了Iterable。

• 任何 Iterable 擴(kuò)展接口實(shí)現(xiàn)

當(dāng)然...擴(kuò)展 Iterable 的實(shí)現(xiàn)是 Iterable 的目標(biāo)。

總結(jié)

以上內(nèi)容是很基礎(chǔ)的集合知識(shí)，幫助我們平時(shí)開(kāi)發(fā)的時(shí)候更正確的去使用集合結(jié)構(gòu)以及避免BUG困擾。這些知識(shí)需要牢記，值得反復(fù)查閱。