Java 集合框架超详细！

简介

JAVA 提供了用于管理和操作数据的接口。

这称为 Java 集合框架 (JCF)。

由于它根据要存储和管理的数据的类型和特征提供各种形式和实现，

让我们根据需要的情况应用和使用它。

JCF

JCF是指一个数据集接口框架，它统称为 Collection 和 Map 接口。

一组数据被定义为 Collection ，它扩展了 Iterable 接口。

Iterable 实现了一个接口结构，允许访问属于集合的元素。

this 的访问被定义为通过 Iterator 访问。

Collection 提供一维数据管理。

具有代表性的Collection实现接口如下：

List ：保证顺序，不保证唯一性（即可能出现重复）。

Queue：实现了一个通用的队列类型结构。

Set ：不保证顺序，但保证唯一性（不重复）。

Map： 具有二维（键值）结构。

List

一个索引的、有序的集合。

典型的实现类是：

• ArrayList

每个数据都附有索引（顺序），通过它可以快速访问。

但是，在删除或插入中间数据的情况下，整个数据结构都会被修改。

因此，内存效率低下。

• LinkedList

为每个数据生成一个点，并使用该点组成每个数据。

当删除或插入发生时，内存效率低下最小化，但搜索数据时时间很慢。

• Vector

线程安全得到保证，在访问线程时通过加锁来保证线程同步。

它用于保证在多线程环境中的稳定值。

• Stack

这是一个典型队列结构的数据结构。

Set

是一种不保证顺序，保证唯一性的数据结构。

也就是说，它是一个不重叠的无序数据结构。

HashSet : 最纯粹的集合数据结构，完全随机排序。

通过覆盖equals和hashCode，区分对象，从根本上防止重复存储。

LinkedHashSet：这是一个Set数据结构，按照输入顺序存储数据。

它继承并实现了HashSet，按插入顺序管理数据。

TreeSet：是一种内部按升序排序的Set数据结构。

添加和删除数据需要时间，但搜索和排序非常好（当然因为它是树结构...）

Map

它是一种以键值格式以二维形式管理数据的数据结构。

导入数据时，一种序列是键，它所在的列是值，所以你可以把它看成是一个即时的、动态的小型数据库。

基本上不保证数据标识符Key的顺序。

• HashMap：是一种纯Map数据结构，数据以完全随机的顺序存储。
• TreeMap：它是一种Map数据结构，其中的键在内部进行了排序。

插入删除操作速度快，特点是自动排序。

• HashTable：线程安全的同步方法组合。

因此，它是一种用于在多线程环境下保证稳定值的数据结构。

• LinkedHashMap：它是一种Map数据结构，按照输入的顺序存储数据。

HashMap 是随机输出和有序结构，而 LinkedHashMap 保持插入顺序。

Queue

它是一种数据结构，对应于队列数据结构的一般概念。

从尾巴到超市结账的方法（排队）

计算方式与头部（出队）结构相同。

• AbstractQueue：最纯粹的队列数据结构。

它是第一个为优先级队列构造的队列对象，允许将其声明和实现为原始队列。

与一般通过中间数据结构的其他数据结构不同，它实现了 AbstractCollection 类，这是 Collection 接口的抽象类。

• LinkedList：这是一个使用链表实现的队列数据结构。

这是一个用于实现通用队列的实现类。

• ArrayDeque：这是一个作为甲板数据结构实现的队列数据结构。

可以在前端（head）和尾部（tAIl）同时实现出队（删除）和入队（插入）操作。

• PriorityQueue：这是一个优先级队列数据结构。

通过为每个数据实现优先级来排队处理任务

• BlockingQueue：这是为确保线程安全而实现的数据结构。

如果两个线程同时访问出队任务，就会出现异常。

为了解决这个问题，通过 Concurrent 包实现并提供了阻塞的概念。

它通过线程等待通用队列的 put、offer、take、poll、peek 来工作。

换句话说，如果队列在条目之间饱和或为空，或者如果另一个线程正在访问它，则线程等待并在它被释放时执行命令。

特别是，可以使用一种称为 drainTo(Collection) 的方法，放入该集合的所有元素 (c)

可以使用下面两种来实现：

• ArrayBlockingQueue
• LinkedBlockingQueue

Deque（双端队列）

扩展 Queue 接口的概念。

一个普通的队列可以从Head取数据（dequeue），从tail放数据（enqueue）。

实现方式：

• linkedList：基于 LinkedList 的索引数据结构。

它是一种允许基本甲板构造的实现。

• ArrayDeque：这是一种用于构建索引的数据结构。

此实现由 Array 支持，因此非常高效，因为它会立即移动而无需额外的内存引用。

• LinkedBlockingDeque

提供允许单个线程一次只能访问一个（阻塞）的功能。

• ConcurrentLinkedDeque：保证并行线程安全的索引结构。

正如Concurrent这个词所说的那样，它是一种保证ThreadSafe的保证数据结构。

由于是Linked数据结构，所以具有Linked的大部分优点和缺点。

Stack

它是一种实现常用栈概念的数据结构。

既然是继承了遗留的Vector构建的数据结构，那么Thread Safe自然是有保证的，

由于并发访问线程固定为单一数据结构，不适合作为多线程环境下的数据结构。

• Stack：这是一种常用的栈数据结构。

堆中使用的概念被实现为方法。

Iterator（迭代器）

Iterator 是一个接口，它指定了一个可访问由 Collection 扩展的 Iterable 的接口。

该实现可以访问 Collection 并检索其元素。

Iterable（可迭代对象）

简单来说，For语句可以操作的数据结构是Iterable数据结构的一种实现。

换句话说，如果目标数据可以通过迭代（for，while）访问，它扩展了Iterable。

• 任何 Iterable 扩展接口实现

当然...扩展 Iterable 的实现是 Iterable 的目标。

总结

以上内容是很基础的集合知识，帮助我们平时开发的时候更正确的去使用集合结构以及避免BUG困扰。这些知识需要牢记，值得反复查阅。