JAVA基本容器总结

1. 容器继承

在java的容器里面存在两大分支分别是Collection和Map,但无论是哪一种它们共同的基本作用是储存数据

Collection图

Map图

此图只涉及基本的容器类型，有部分的容器并没有列出

Collection家族

• 迭代器Iterable

  虽然迭代器本身作为Collection的顶级接口，但是Iterable并没有任何有关容器的规范约定。但是这个接口提供了一个非常强大的迭代功能，可以解决Collection体系下所有的集合内部数据的遍历。

常见方法图表

    ArrayList<String> arr = new ArrayList<Stirng>();
    Iterator<String> it = arr.iterator();
    while(it .hasNext){
        String str = it .next();   
    }

一般这样的方式就可以实现以Collect家族容器的遍历获取。但是这种获取无法对集合中的基本数据类型进行修改操作，想要修改数据需要对应的包装类

• 顶层接口Collection

  Collection是集合中的顶层接口，它确定了所有集合的规范。
  所有它的实现类都可以使用它所定义的方法。在Collection的众多的实现类里面，存在着有序和无序的集合，可重复和不可重复的。
  但是这些都是尤其子接口实现，Collection只提供普遍性的操作。

  Collection本身的对象是有序可重复的

常见方法图表

• remove() 在移除指定的而对象的时候，如果容器存在多个此对象，只会移除第一个遇到的元素

通过Collection我们可以知道，Collection接口主要提供了一个容器的基本功能，添加、移除、清空、转换数组、返回大小、判断存在… 配合Iterabl提供的迭代遍历实现了容器的数据获取和修改。

接口List（序列）

List是Collection的有序分支，并且提供可重复元素的添加。除此之外其重写了Collection接口提供的方法，并为部分方法进行了重载，以此来展现其特性。

主要特点

• 有序
• 索引
• 可重复

常见方法图

在list的常见的方法中，存在几个重载的方法，而这几个新的方法都存在一个特性就是参数列表存在一个索引值。而这个索引值便是List家族的重要的标志（有序，有索引），也是因为这个索引List系列的容器可以支持指定位置的数据改变和for循环索引遍历。

List不支持在使用迭代器遍历时对容器的长度进行修改，进行修改该回报出并发修改异常

• 实现类ArrayList（数组结构的List）

ArrayList集合其内部的存储结构是数组结构。由于数组结构对于数据的遍历和查询快，但是对容器内部数据的增删就慢。

因为ArrayList的实际本质是一个Object[]的数组，所以当向ArrayList添加的数据超过了Object[]的大小，就会进行数组的复制进行伸长，但是程序复制数据组的过程是非常消耗资源的，所以Arraylist的增删慢

• 实现类LinkedList（链表结构的List）

LinkedList集合数据存储的结构是链表结构，类似于自行车的链条。这种结构有利于数据的增加和删除，但是查找很不友好。无论是哪一个查询方式，LinkedList往往是从头遍历。这就使linkedList查询速度慢。

但是正是因为Linkedlist可以对没有节点元素进行操作，在Linkedlist里面添加了大量首尾操作，可以作为堆栈和队列等数据使用

常见方法图

这些都是LinkedList的特有的方法

• 实现类Vector（数组结构的List）

JDK中最早的可增长的数组结构，已经被更为先进ArrayList淘汰。不用深究。不同之处在于其为线程安全，运算速度慢

• Set接口(Collection另一重要分支)

set使Collection的另一大派系，其主要的于List的区别是set内部不允许存储相同的对象。
set接口没有规定太多set派系的公有方法，大部分是将collection提供的方法进行了重写，用来实现不重复元素的功能。

主要特点

• 无索引

• 不重复

  其set所有实现都有该特性

• 实现类HashSet（哈希表）

HashSet其本质上是由一个HashMap集合提供（可以查看构造器源码）。
HashSet无法保证迭代的顺序和存储的顺序相同。
HashSet保证元素唯一性的方式依赖于： Object提供的 hashCode()和equals()两个方法

主要特点

• 无序

HashSet的存储和取出都比较快。
HashSet是一个数组链表的结合体，可以参照下图

对于这张表，最上面的一排存储的是一个特定的HashCode这一排的存储方式一个数组，而每一列的元素时HashCode相同的元素，这些元素的存储方式是链表。
所以对一个元素的添加，会先判断元素的HashCode是否存在，如果存在再判断该HashCode列里面的元素是否存在equals()也相同，如果都相同则无法添加，不同就加载到这一列的最后位置上。
如图：

• 继承类LinkedHashSet（继承自HashSet）

LinkedHashSet虽然继承子HashSet但是其是有序的HashSet。
因为LinkedHashSet运行着一个双重链接列表，其定义了迭代顺序

主要特点

• 有序

其他的使用方式于HashSet完全一致。

Map家族

• Map接口

Map的存储方式跟Collection有着很大不同，Map中的集合里面的数据是成对存在的，这就表明往Map集合里面添加数据的时候是一次添加两个数据的。因此Collection中的集合是被称为单列集合，而Map中的集合则被称双列集合。

主要特点

• 数据成对出现。一为“键key”，另一个为“值value”
• 在同一集合中key不允许重复，而值没有限制
• 一个键只能对应一个值，而一个值可以对应多个键（类似于数学函数）

常见方法图

• 实现类HashMap<K,V>

元素无序，并且为了要保证键的唯一，要重写作为键的对象的HashCode和equals这两个方法。而它的基本使用和Set接口定义的无区别

• 实现类LinkedHashMap<K,V>

HashMap的子类，实现了有序

• 实现类HashTable<K,V>

HashTable的使用特点和HashMap一样，但是它是一个线程按群的集合，运算算速度慢。已被淘汰。但是它的一个子类Properties仍然再IO里面使用

HashMap允许放置null,null但是HashTable不允许null值null键