JAVA基础（3）——容器（1）——常用容器分类

桃扇骨 2022-07-15 01:22 205阅读 0赞

JAVA基础系列规划：

*  [JAVA基础（1）——基本概念][JAVA_1]
 *  [JAVA基础（2）——数据类型][JAVA_2]
 *  [JAVA基础（3）——容器（1）——常用容器分类][JAVA_3_1]
 *  [JAVA基础（4）——容器（2）——普通容器][JAVA_4_2]
 *  JAVA基础（5）——并发（1）——总体认识
 *  JAVA基础（6）——并发（2）——原子
 *  JAVA基础（7）——并发（3）——锁机制
 *  JAVA基础（8）——并发（4）——线程池
 *  [JAVA基础（9）——容器（3）——并发容器][JAVA_9_3]
 *  [JAVA基础（10）——IO、NIO][JAVA_10_IO_NIO]
 *  [JAVA基础（11）——泛型][JAVA_11]
 *  [JAVA基础（12）——反射][JAVA_12]
 *  [JAVA基础（13）——序列化][JAVA_13]
 *  JAVA基础（14）——网络编程

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从元素存储的角度看，容器是存储元素的单元，这样来看，数据类型都是容器。在这里，遵从jdk的定义，将容器定义为jvm持有对象的单元。Java类库提供了一套相当完整的容器类，使用这些类的方法可以保存和操纵对象。以下内容基于jdk1.8。

# 1. 常用容器分类 #

![这里写图片描述][20161028081505231]

（图片来自网络，已忘记出处，见谅）

*  在这里，集合类分为了Map和Collection两个大的类别。
 *  图片左上角的那一块灰色里面的四个类（Dictionary、HashTable、Vector、Stack）都是线程安全的，但是它们都是JDK的老的遗留类，现在基本都不怎么使用了，都有了对应的取代类。其中Map是用来代替图片中左上角的那个Dictionary抽象类（Map的官方文档里面有说明）。官方推荐使用Map接口来代替它。同样对于HashTable，官方推荐ConcurrentHashMap来代替。接着下面的Vector是List下面的一个实现类。
 *  图片最上面的粉红色部分是集合类所有接口关系图。其中Map的结构比较简单，而Collection的结构就相对复杂一些。Collection有三个继承接口：List、Queue和Set。
 *  接下来绿色部分则是集合类的主要实现类了。这也是我们最经常使用的集合类了。
 *  最下方的一个整块都是java.util.concurrent包里面的类，按照包名我们就可以知道这个包里面的类都是用来处理Java编程中各种并发场景的

**按照实现接口分类**

*  实现Map接口的有：EnumMap、IdentityHashMap、HashMap、LinkedHashMap、WeakHashMap、TreeMap
 *  实现List接口的有：ArrayList、LinkedList
 *  实现Set接口的有：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
 *  实现Queue接口的有：PriorityQueue、LinkedList、ArrayQueue

**根据底层实现的数据结构分类**

*  底层以数组的形式实现：EnumMap、ArrayList、ArrayQueue
 *  底层以链表的形式实现：LinkedHashSet、LinkedList、LinkedHashMap
 *  底层以hash table的形式实现：HashMap、HashSet、LinkedHashMap、LinkedHashSet、WeakHashMap、IdentityHashMap
 *  底层以红黑树的形式实现：TreeMap、TreeSet
 *  底层以二叉堆的形式实现：PriorityQueue

**并发容器**

*  ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListHashMap
 *  LinkedTransferQueue、CopyOnWriteArrayList、ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedBlockDeque、DelayQueue、SynchronusQueue
 *  ConcurrentSkipListSet、CopyOnWriteArraySet

# 2. Collection #

Collection源自jdk1.2，是collection的根接口，collection代表着一组对象，这组对象就是collection的元素。

public interface Collection<E> extends Iterable<E>

在Collection接口中描述了collection操作的通用操作size、isEmpty、contains、iterator、toArray、add、remove、containsAll、addAll、removeAll、retainAll、clear、equals、hashCode，这些方法都是实现类需要实现的。jdk1.8添加了已实现的default方法removeIf、spliterator、stream、parallelStream。

> 关于default方法
> 
> jdk1.8开始，接口中可以添加已实现的方法，这种方法叫default方法。default方法的含义是当一个类实现一个接口的时候，它可以实现接口中的default方法，但这不是必须的。多继承时，default方法名和其他接口中方法名相同时，必须在实现类中实现该方法名的方法。

Iterable接口从jdk1.5出现，描述了遍历的通用操作iterator，同时在jdk1.8添加了default方法forEach、spliterator。

jdk并不提供对Collection的直接实现，而是对Collection进行了细分，提供更加细化的子接口List、Queue、Set。

## 2.1 List容器接口 ##

List中的数据有序且可以重复，可随机存取数据。其接口：

public interface List<E> extends Collection<E>

描述了方法：

add(E): boolean
    add(int, E): void
    addAll(Collection<? extends E>): boolean
    addAll(int, Collection<? extends E>): boolean
    clear(): void
    contains(Object): boolean
    containsAll(Collection<?>): boolean
    equals(Object): boolean
    get(int): E
    hashCode(): int
    indexOf(Object): int
    isEmpty(): boolean
    iterator(): Iterator<E>
    lastIndexOf(Object): int
    listIterator(): ListIterator<E>
    listIterator(int): ListIterator<E>
    remove(int): E
    remove(Object): boolean
    removeAll(Collection<?>): boolean
    replaceAll(UnaryOperator<E>): void
    retainAll(Collection<?>): boolean
    set(int, E): E
    size(): int
    sort(Comparator<? super E>): void
    spliterator(): Spliterator<E>
    subList(int, int): List<E>
    toArray(): Object[]
    toArray(T[]): T[]

## 2.2 Queue容器接口 ##

Queue是先进先出的队列接口：

public interface Queue<E> extends Collection<E>

描述了方法：

add(E): boolean
    element(): E
    offer(E): boolean
    peek(): E
    poll(): E
    remove(): E

为了更清晰的表达Queue的语义，存在一些和Collection重复的定义。

## 2.3 Set容器接口 ##

Set是无序集合的接口：

public interface Set<E> extends Collection<E>

描述了方法：

add(E): boolean
    addAll(Collection<? extends E>): boolean
    clear(): void
    contains(Object): boolean
    containsAll(Collection<?>): boolean
    equals(Object): boolean
    hashCode(): int
    isEmpty(): boolean
    iterator(): Iterator<E>
    remove(Object): boolean
    removeAll(Collection<?>): boolean
    retainAll(Collection<?>): boolean
    size(): int
    spliterator(): Spliterator<E>
    toArray(): Object[]
    toArray(T[]): T[]

# 3. Map #

Map是Map层级结构中的根接口，维护键/值对，描述不重复的一对一的键到值的映射。  
Map 接口提供三种collection 视图，允许以键集、值集或键-值映射关系集的形式查看某个映射的内容。  
将可变对象用作映射键时必须格外小心，最好不要这样使用。

其接口为：

public interface Map<K,V>

主要描述映射关系的操作：

clear(): void
    compute(K, BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V>): V
    computeIfAbsent(K, Function<? super K, ? extends V>): V
    computeIfPresent(K, BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V>): V
    containsKey(Object): boolean
    containsValue(Object): boolean
    entrySet(): Set<Entry<K, V>>
    equals(Object): boolean
    forEach(BiConsumer<? super K, ? super V>): void
    get(Object): V
    getOrDefault(Object, V): V
    hashCode(): int
    isEmpty(): boolean
    keySet(): Set<K>
    merge(K, V, BiFunction<? super V, ? super V, ? extends V>): V
    put(K, V): V
    putAll(Map<? extends K, ? extends V>): void
    putIfAbsent(K, V): V
    remove(Object): V
    remove(Object, Object): boolean
    replace(K, V): V
    replace(K, V, V): boolean
    replaceAll(BiFunction<? super K, ? super V, ? extends V>): void
    size(): int
    values(): Collection<V>

# 4. Collections #

Collections是容器工具类，主要提供一些排序算法。如：

List list = new ArrayList(); …
    Collections.sort(list);//顺序排序
    Collections.shuffle(list);//乱序
    Collections.reverse(list);//逆序
    Collections.binarySearch(list, obj);//二分查找返回obj在list中的位置

[JAVA_1]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/52965546
[JAVA_2]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/53292723
[JAVA_3_1]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/52953113
[JAVA_4_2]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/52964428
[JAVA_9_3]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/52964509
[JAVA_10_IO_NIO]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/52964948
[JAVA_11]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/52964599
[JAVA_12]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/52936835
[JAVA_13]: http://blog.csdn.net/weitry/article/details/53292825
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