Java中的基本容器知识你真的了解过吗？

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前言：尽量使用简单易懂的通俗语言让大家初步了解各个重要的知识点。博学之，审问之，慎思之，明辨之，笃行之。

 

一、容器（Collection）

 

Collection容器其实是用来存储独立元素的各种数据结构，如图所示。主要是Set、List、Queue等数据结构，又分为不同的分支具有部分不同的属性和特性。Collection是整个集合框架的基础，提供了维护一组对象的基本接口。

 

1、ArrayList

ArrayList其实就是动态数组或可扩容数组，底层也是数组实现，基本容量为10，扩容机制为（size*1.5），即每次扩容都是上一次的1.5倍。这也就导致如果数据量较大时，进行写入数据会较慢，因为需要进行不断的扩容。

 

2、LinkedList

LinkedList是顺序访问结构，也就是链表，内部实现为双向列表，因此在头尾增删数据会比较迅速，随机插入则需要遍历。

 

3、Vector

Vector类似于ArrayList，但是扩容机制不同，它的扩容机制默认为2倍，且相比之下是线程安全的。因为大多数Vector的方法是synchroization（同步），而ArrayList的方法是不同步的。且Stack为Vector的子类。

 

 二、Map类

 

1、HashMap

HashMap是最常用的Map结构，通常用来存储K-V键值对形式的数据，且用数组来存储键值对，根据Key的hashcode来决定数组下标。且目前版本的JDK，HashMap的底层实现是通过数组+树+链表的形式。一般只有当一个Key对应多个值，使得该hashcode下标对应的链表超过阈值时，会将链表重构为红黑树。查找的时间复杂度由链表的O(n)变成红黑树的O（log2n）。

其默认容量是16，且扩容为size*2，且一定为2的指数。

 

 2、LinkedHashMap

与HashMap相比，LInkedHashMap内部维护了一个双向链表，使得存储的数据是有序的，而HashMap一般是无序的。且该双向链表可以看做是环形的。

 

 

 3、HashTable

HashTable与HashMap类似，但是有以下不同点：

1、HashMap允许存储有且仅有一个Null值作为Key，HashTable不可以。

2、HashTable被Sybchronized修饰，意味着它的实现是线程安全的，HashMap则不是。

3、HashTable的默认容量是11，扩容机制为size*2+1。

 

 4、TreeMap

类似于HashMap，不同点在于实现lSortMap接口，可以按顺序或自定义顺序进行遍历。

 

 三、Set（集合）

 

1、HashSet

集合的两个特性：

1、HashSet里不能有重复的元素

2、最多只允许有一个Null。

 且HashSet实际上不是线程安全的，且存储的数据也是无序的。

2、LinkedHashSet

与HashSet相比，LinkedHashSet则是可以维护插入元素的顺序，因为其内部有双向链表进行对数据的维护。

3、TreeSet

TreeSet具有HashSet的所有特性，并且还能够进行排序，可以通过实现Comparator（比较器）来实现排序。

四、Queue

 

1、BlockingQueue

多线程环境下，经常使用的“生产者-消费者”模式，负责生产的线程将是生产的资源放入一个共享容器，并且由消费者取出。那么这个容器一般可以是Queue或者Stack。阻塞队列可以在仓库满时把生产线程挂起，在仓库为空时把消费者线程挂起。

 

2、ArrayBlockingQueue

ArrayBlockingQueue是基于数组实现的有界阻塞队列，满足FIFO的特性，是一个典型的有界缓冲，数组大小是固定的，确定就无法再更改了。

 

3、LinkedBlockingQueue

LinkedBlockingQueue是基于链表实现的，且可以指定容量，具有两份重入锁，对应取值与存值。

 

4、PriorityBlockingQueue

PriorityBlockingQueue不是一个FIFO队列，需要提供一个Comparator，或者Comparable接口，队头元素为最小的元素。它也是用数组实现的最小堆结构。

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