1.集合体系：
Java集合主要由2大体系构成，分别是Collection和Map 它们又分别是2大体系中的顶层接口。
Collection：主要有三个子接口，分别为List(列表)、Set(集)、Queue(队列)。
其中，List、Queue中的元素有序可重复，而Set中的元素无序不可重复。
List中主要有ArrayList、LinkedList两个实现类；Set中则是有HashSet实现类；
Map：Map中都是以key-value的形式存在，其中key必须唯一，主要有HashMap、HashTable、treeMap三个实现类。
Queue是在JDK1.5后才出现的新集合，主要以数组和链表两种形式存在。
2.List
List集合是有序的，可重复，可对其中每个元素的插入位置进行精确地控制，可以通过索引来访问元素，遍历元素。<br />**在List集合中，我们常用到ArrayList和LinkedList这两个类。**<br />**Arraylist：底层是数组，查找快，因为有下标索引，但是因为下标索引，增删慢，部分索引改变**<br />**Linkedlist：底层是链表，增删快，因为没下标索引，但是因为没下标索引，查找慢，二分查找**<br />**Arraylist增删慢只是相对来说，其实并不是很慢，所以，常用Arraylist；**<br />
底层数据结构不同，ArrayList和Vector都是基于动态数组实现的，LinkedList是基于双向链表实现的。
扩容机制：
ArrayList是由Object类型的数组实现的，如果传入初始容量参数，则创建一个initialCapacity大小的数组，如果没有传入initialCapacity，那么创建一个默认大小（10）的数组，当存入的元素超过数组长度时，ArrayList会在内存中分配一个更大的数组来重新容纳这些元素，把原来的复制过来，因此可以将ArrayList集合看作一个长度可变的数组；由ensureCapacity（）方法确认ArrayList容量，然后由grow（）方法扩容。.ArrayList扩容 原来的1.5倍
vcetor扩容：是由一个增长系数决定。
Vector初始为10 ArrayList初始为0 第一次添加元素才为10
Vector扩容为2倍 ArrayList为1.5倍
linkedlist：它是一个双向链表，没有初始化大小，也没有扩容的机制，就是一直在前面或者后面新增就好。没有初始大小 不需要扩容 可以充分利用碎片空间
vector线程安全的，另外两个都是线程不安全的。
List集合中常用方法：
add(Object object):向集合中添加数据
get(int index):获取集合中指定的索引位置的元素数值
size():获取集合的长度
isEmpty():判断集合是否为空
contains(Object object);//判断结合中是否含有指定的这个元素
set(int index, Object object):更改集合中指定索引位置的元素数值
toArray()：将集合转换为数组
remove(int index)：删除集合中指定索引位置的元素数值
clear()：清空集合元素数值，谨慎使用
3.Map
Map与Collection在集合框架中属并列存在
Map存储的是键值对
Map存储元素使用put方法，Collection使用add方法
Map集合没有直接取出元素的方法，而是先转成Set集合，在通过迭代获取元素
也就是Collection是单列集合, Map 是双列集合。
Map 的键不能重复，保证唯一，数据以键值对的形式存在.键与值存在映射关系.一定要保证键的唯一性.
1.hashmap
- HashMap() 不带参数，默认初始化大小为16，加载因子为0.75；扩容2的n次幂
- HashMap(int initialCapacity) 指定初始化大小；
- HashMap(int initialCapacity, float loadFactor) 指定初始化大小和加载因子大小；
（1）JDK1.7用的是头插法，而JDK1.8及之后使用的都是尾插法：
JDK1.7是用单链表进行的纵向延伸，采用头插法能够提高插入的效率，会出现逆序且环形链表死循环问题。
JDK1.8之后加入了红黑树使用尾插法，能够避免出现逆序且链表死循环的问题。
(2) JDK1.7是数组+ 单链表
JDK1.8及之后时，使用的是数组+链表+红黑树的数据结构
当链表长度达到8（默认阈值），数组容量大于64，就会自动扩容把链表转成红黑树，把时间复杂度从O（n）变成O（nlogN）提高了效率）
（3）当向容器添加元素的时候，会判断当前容器的元素个数，如果大于等于阈值，即当前数组的长度乘以加载因子的值的时候，就会自动扩容，方法是使用一个新的数组代替已有的容量小的数组，transfer()方法将原有Entry数组的元素拷贝到新的Entry数组里
小结：
(1) 扩容是一个特别耗性能的操作，所以当程序员在使用HashMap的时候，估算map的大小，初始化的时候给一个大致的数值，避免map进行频繁的扩容。
(2) 负载因子是可以修改的，也可以大于1，但是建议不要轻易修改，除非情况非常特殊。
(3) HashMap是线程不安全的，不要在并发的环境中同时操作HashMap，建议使用ConcurrentHashMap。
(4) JDK1.8引入红黑树大程度优化了HashMap的性能。
1、HashMap线程不安全原因：
HashMap的存储数据结构，通过给Map的key计算hash值，然后决定value放到数组的对应索引位置上，这样就可以通过计算key的hash值，直接去数组中拿到value。
//当key冲突（不同的key生成的hash值是 相同的）的时候，就需要把多个value放到同一个位置，这时候，jdk1.7以前就是通过链表的方式挂在同一个位置上，jdk1.8以后就是通过平衡树的方式来代替链表的方式（这样就是怕出现冲突太多，链表太长，影响HashMap的性能）。
当我们多个线程同时插入数据库的时候就会出现线程不安全，putVal()是put()方法中调用的
由于put()和putVal()代码没有同步，插入一个value的时候会进行判空处理，在多线程的时候，如果正好2个线程都检查到对应位置是空的，都会插进去的话，先插进去的就会被后插进去的节点覆盖，而不是都挂在后面。就会出现数据错误，导致线程不安全
2.为什么Hashtable是线程安全的
因为它的remove,put，get做成了同步方法，保证了Hashtable的线程安全性。每个操作数据的方法都进行同步控制之后，只能有一个线程可以操纵Hashtable，所以其效率比较低。
2.红黑树
在红黑树中新加节点和删除节点时，如果需要调整红黑树时就会涉及到节点的左旋和右旋。
左旋
反之右旋
2.Map集合遍历
五、常见的 HashMap 的迭代方式
在实际开发过程中，我们对于 HashMap 的迭代遍历也是常见的操作，HashMap 的迭代遍历常用方式有如下几种：
方式一：迭代器模式
Map<String, String> map = new HashMap<>(16);Iterator<Map.Entry<String, String>> iterator = map.entrySet().iterator();while (iterator.hasNext()) {Map.Entry<String, String> next = iterator.next();System.out.println(next.getKey() + ":" + next.getValue());}123456
方式二：遍历 Set>方式
Map<String, String> map = new HashMap<>(16);for (Map.Entry<String, String> entry : map.entrySet()) {System.out.println(entry.getKey() + ":" + entry.getValue());}1234
方式三：forEach 方式（JDK8 特性，lambda）
Map<String, String> map = new HashMap<>(16);map.forEach((key, value) -> System.out.println(key + ":" + value));12
方式四：keySet 方式
Map<String, String> map = new HashMap<>(16);Iterator<String> keyIterator = map.keySet().iterator();while (keyIterator.hasNext()) {String key = keyIterator.next();System.out.println(key + ":" + map.get(key));}123456
把这四种方式进行比较，前三种其实属于同一种，都是迭代器遍历方式，如果要同时使用到 key 和 value，推荐使用前三种方式，如果仅仅使用到 key，那么推荐使用第四种。
[
](https://blog.csdn.net/banzhuanhu/article/details/109605602)
3.HashMap和Hashtable的区别
（1） HashMap允许键和值是null,而 Hashtable不允许键或者值是null，ConCurrentHashMap都不允许
（2）hashtable出现的比较早，线程安全，hashmap线程不安全， HashMap更适合于单线程环境,Hashtable适合于多线程环境，HashMap 要比 HashTable 效率高一点
4.set
1、Set简介
① 元素是无序（存入和取出的顺序不一定一致），元素不可以重复；
② 查看Api会发现，set集合的功能与Collection集合的功能是一致的（就方法调用而言）；
③ HashSet哈希表存储
HashSet存入重复元素
<1>同姓名同年龄视为同一个人 ，重复元素
④ 底层数据结构是哈希表
5.set集合不能存放重复元素的问题
存12341，五个数，最后size=4；
2、HashSet
哈希表存储、重复元素存储底层探究
① 元素是无序（存入和取出的顺序不一定一致）
② set.add 底层调用了hashCode/equals
3、Treeset
TreeSet可以对set集合中元素进行排序
String实现了Comparable接口，所以可以直接进行排序
引用数据类型想要排序，必须实现Comparable接口
4、LinkedHashSet
1、有序
2、无索引
3、元素不可重复
使用场景：
去重的同时可以保证元素的有序
HashSet并不管什么顺序，不同的是LinkedHashSet会维护“插入顺序”。HashSet内部使用HashMap对象来存储它的元素，而LinkedHashSet内部使用LinkedHashMap对象来存储和处理它的元素。
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