容器

容器，就是可以容纳其他 Java 对象的对象。Java Collections Framework（JCF）为 Java 开发者提供了通用的容器，其始于 JDK 1.2，优点是：

  • 降低编程难度
  • 提高程序性能
  • 提高 API 间的互操作性
  • 降低学习难度
  • 降低设计和实现相关 API 的难度
  • 增加程序的重用性

Java 容器里只能放对象，对于基本类型（int，long，float，double 等），需要将其包装成对象类型后（Integer，Long，Float，Double 等）才能放到容器里。很多时候拆包装和解包装能够自动完成。这虽然会导致额外的性能和空间开销，但简化了设计和编程。

Collection 类的具体实现

Collection 类简介 - 图1
容器主要包括 Collection 和 Map 两种

  • Collection 存储着对象的集合，
  • Map 存储着键值对（两个对象）的映射表。

    其中 Set、List、Queue 实现自 Collection 接口

Set

  • TreeSet：基于红黑树实现，支持有序性操作，例如根据一个范围查找元素的操作。但是查找效率不如 HashSet，HashSet 查找的时间复杂度为 Collection 类简介 - 图2#card=math&code=O%281%29&id=IXbKc)，TreeSet 则为 Collection 类简介 - 图3#card=math&code=O%28%5Clog%20N%29&id=MgKQN)。
  • HashSet：基于哈希表实现，支持快速查找，但不支持有序性操作。并且失去了元素的插入顺序信息，也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。

  • LinkedHashSet：具有 HashSet 的查找效率，且内部使用双向链表维护元素的插入顺序。

    List

  • ArrayList：基于动态数组实现，支持随机访问。

  • Vector：和 ArrayList 类似，但它是线程安全的。

  • LinkedList：基于双向链表实现，只能顺序访问，但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此，LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。

    Queue

  • LinkedList：可以用它来实现双向队列。

  • PriorityQueue：基于堆结构实现，可以用它来实现优先队列。

    Map

  • TreeMap：基于红黑树实现。

  • HashMap：基于哈希表实现。
  • HashTable：和 HashMap 类似，但它是线程安全的，这意味着同一时刻多个线程可以同时写入 HashTable 并且不会导致数据不一致。它是遗留类，不应该去使用它。现在可以使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全，并且 ConcurrentHashMap 的效率会更高，因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
  • LinkedHashMap：使用双向链表来维护元素的顺序，顺序为插入顺序或者最近最少使用（LRU）顺序。