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Java集合架构由几个相关的组件构成： 接口 抽象类以及完全定义的类，其中， 每个完全定义的类继承了一个或多个抽象类，并实现了一个或多个接口

容器能否完全替代数组: 针对数组类型，很多语言都提供了容器类，比如Java中的ArrayList,在项目开发中，什么时候适合用数组，什么时候适合用容器呢？ArrayList最大的优势就是可以将很多数组操作的细节封装起来。比如前面提到的数组插入、删除数据时需要搬移其他数据等。另外，它还有一个优势，就是支持动态扩容。数组本身在定义的时候需要预先指定大小，因为需要分配连续的内存空间,如果使用ArrayList，我们就完全不需要关心底层的扩容逻辑，ArrayList已经帮我们实现好了。每次存储空间不够的时候，它都会将空间自动扩容为1.5倍大小,不过，这里需要注意一点，因为扩容操作涉及内存申请和数据搬移，是比较耗时的。所以，如果事先能确定需要存储的数据大小，最好在创建ArrayList的时候事先指定数据大小。是不是数组就无用武之地了呢？当然不是，有些时候，用数组会更合适些，我总结了几点自己的经验: 1.Java ArrayList无法存储基本类型，比如int、long，需要封装为Integer、Long类，而Autoboxing、Unboxing则有一定的性能消耗，所以如果特别关注性能，或者希 望使用基本类型，就可以选用数组。 2.如果数据大小事先已知，并且对数据的操作非常简单，用不到ArrayList提供的大部分方法，也可以直接使用数组。 3.还有一个是我个人的喜好，当要表示多维数组时，用数组往往会更加直观。比如Object[][] array；而用容器的话则需要这样定义：ArrayList array。对于业务开发，直接使用容器就足够了，省时省力。毕竟损耗一丢丢性能，完全不会影响到系统整体的性能。但如果你是做一些非常底层的开发，比如开发网络框架，性能的优化需要做到极致，这个时候数组就会优于容器，成为首选。

集合面试知识点

目录

一次性就让我搞懂了Java集合，建议收藏起来！

Java 集合框架详解---非常好	Java Collections Tutorial sample	Learn Java Collections with Examples

Learn Java Collections with Examples	Java Collections Framework

JAVA集合类型详解	Java集合与继承树	Java中的静态数组与动态数组

Java 集合框架	面试江湖：一招破解 Java 集合类面试题

Java 数据结构---以下这些类是传统遗留的，在Java2中引入了一种新的框架-集合框架(Collection)

• 枚举（Enumeration）---这种传统接口，在Java 2已被迭代器取代
• 位集合（BitSet）---这是一个传统的类，但它在Java 2中被完全重新设计
• 向量（Vector）---Vector 是同步访问的，Vector 主要用在事先不知道数组的大小，ArrayList不是线程同步的，而Vector是线程同步的，就是说如果两个或两个以上的线程如果同时访问一个ArrayList，就必须把ArrayList加锁，而Vector就不需要了。不过如果不考虑同步的话，ArrayList效率要比Vector高，
• 栈（Stack）---栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈
• 字典（Dictionary）---是一个抽象类，它定义了键映射到值的数据结构。当你想要通过特定的键而不是整数索引来访问数据的时候,作用和Map类相似，Dictionary类已经过时了。在实际开发中，你可以实现Map接口来获取键/值的存储功能
• 哈希表（Hashtable）---Hashtable现在集成到了集合框架中（Collection）
• 属性（Properties）---Properties 继承于 Hashtable

Collection接口继承树

Map接口继承树

线程安全

线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问直到该线程读取完，其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。 线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据

同步

Java2 集合框架(Collection)---Java2 集合可分为 Collection 和 Map 两种体系

容器，就是可以容纳其他Java对象的对象,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, 容器主要包括 Collection 和 Map 两种，Collection 存储着对象的集合，而 Map 存储着键值对(两个对象)的映射表

Java 集合框架主要包括两种类型的容器，一种是集合（Collection），存储一个元素集合，另一种是图（Map），存储键/值对映射。Collection 接口又有 3 种子类型，List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、HashMap、LinkedHashMap 等等

任何对象加入集合类后，自动转变为Object类型，所以在取出的时候，需要进行强制类型转换

• 0. Arrays类
• 1. Iterator接口---一般遍历数组都是采用for循环或者增强for，这两个方法也可以用在集合框架，但是还有一种方法是采用迭代器遍历集合框架，它是一个对象，实现了Iterator 接口或 ListIterator接口
  • Java 迭代器Iterator的详解
  • ListIterator接口---ListIterator 继承了 Iterator，以允许双向遍历列表和修改元素
• 2. Collection接口---单列数据， 定义了存取一组不唯一，无序的对象

  • 子接口List---存储一组不唯一，有序（插入顺序）的对象, 允许有相同的元素, 使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，能够通过索引(元素在List中位置，类似于数组的下标)来访问List中的元素 *

    • 线程安全的List
      • 并发性能比较低
        • 使用Vector容器
          • Vector实现类---和 ArrayList 类似，但它是线程安全的，同步，重量级
        • 使用Collections的静态方法synchronizedList(List< T> list)
      • 并发性能比较高
        • 采用CopyOnWriteArrayList容器---CopyOnWriteArrayList只适合允许短暂数据不一致的场景，如果希望数据写入可以立即被读到，那CopyOnWriteArrayList就不适合了 从JDK1.5开始Java并发包里提供了两个使用CopyOnWrite机制实现的并发容器,它们是CopyOnWriteArrayList和CopyOnWriteArraySet。CopyOnWrite容器非常有用，可以在非常多的并发场景中使用到
          • CopyOnWriteArrayList---为什么线程安全的List推荐使用CopyOnWriteArrayList，而不是Vector
          • List并发容器只有一个实现类：CopyOnWriteArrayList，在读多写少的场景中可以替代同步容器，获得更好的并发性能
    • 非线程安全的List
      • ArrayList实现类---基于动态数组实现，支持随机访问，需要一块连续的存储空间，查询快，增删慢，不同步，线程不安全，在多线程的情况下不要使用, 轻量级，ArrayList不是线程同步的，而Vector是线程同步的，就是说如果两个或两个以上的线程如果同时访问一个ArrayList，就必须把ArrayList加锁，而Vector就不需要了。不过如果不考虑同不的话，ArrayList效率要比Vector高，
      • LinkedList实现类---链表实现，增删快，查询慢, 允许有null（空）元素。主要用于创建链表数据结构,该类没有同步方法，线程不安全，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步，解决方法就是在创建List时候构造一个同步的List

  • 子接口Set---不保存重复的元素, 元素无序、不可重复的集合

    • 线程安全的Set
      • Java并发编程之set集合的线程安全类你知道吗
        • CopyOnWriteArraySet
        • EnumSet
    • 非线程安全的Set
      • HashSet实现类---不允许出现重复元素，不保证集合中元素的顺序，允许包含值为null的元素，但最多只能一个，线程不安全
      • LinkedHashSet实现类---具有可预知迭代顺序的 Set 接口的哈希表和链接列表实现，线程不安全
      • 子接口SortedSet---对Set排序实现类
        • TreeSet实现类---使用元素的自然顺序对元素进行排序，或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序；二叉树实现的
      • TreeSet--- 该类实现了Set接口，可以实现排序等功能，线程不安全

  • 子接口Queue

    • 线程安全的Queue集合
      • 线程安全的阻塞队列
        • BlockingQueue
        • ArrayBlockingQueue
        • LinkedBlockingQueue
      • 线程安全的非阻塞队列
        • ConcurrentLinkedQueue
    • 非线程安全的Queue集合
      • LinkedList
      • PriorityQueue

  • 子接口Deque

• 3. Map接口--- 双列数据，保存具有映射关系“key-value对”的集合
  • 线程安全的Map集合
    • 并发性能比较低，这两种方式都是通过在类的方法上添加synchronized同步锁实现线程安全，
      • HashTable
        • HashTable实现类---线程安全的，不允许null的键或值，Hashtable使用synchronized同步锁修饰put、get、remove等方法，因此在高并发场景下，读写操作只能串行进行，会存在大量锁竞争，并发性能比较低，给系统带来性能开销
          • Properties实现类---key和value都是String类型，用来读配置文件；TreeMap：对key排好序的Map; key 就是TreeSet, value对应每个key; key要实现Comparable接口或TreeMap有自己的构造器
      • SynchronizedMap---一个同步代理类
    • 并发性能高
      • ConcurrentHashMap---推荐
      • ConcurrentSkipListMap
  • 非线程安全Map集合
    • SortedMap
      • TreeMap---继承了AbstractMap，并且使用一颗树
    • HashMap实现类---键值对，key不能重复，但是value可以重复；key的实现就是HashSet；value对应着放；允许null的键或值,不支持线程同步, 线程不安全
    • LinkedHashMap实现类---此实现与 HashMap 的不同之处在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。存储的数据是有序的 ,继承于HashMap，使用元素的自然顺序对元素进行排序, 线程不安全
    • EnumMap
    • WeakHashMap---继承AbstractMap类，使用弱密钥的哈希表
    • IdentityHashMap---继承AbstractMap类，比较文档时使用引用相等
• 4 并发容器原理
  • List并发容器
  • Map并发容器
• 5 Sorting
  • Comparable---对象排序接口
  • Comparator---对象排序接口
  • Collections---容器工具类,主要提供了在 collection 上进行操作的静态方法(同步集合类方法
  • Arrays--- 此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法
• 6 Aggregate Operations(Streams)
  • Collections Aggregate Operations
  • Stream Reduction Operations
• 7 Collections Helper/Utility Classes
  • java.util.Collections Class API Guide(Development)
  • 18 Useful Collections Utility Methods (Development)
  • Java CollectionUtils Class(Development)
• 8 Convert Collections Examples
  • Conversion Between Array and Set in Java
  • Conversion Between Array and List in Java
  • Java Convert Map to Set Example
  • Java Convert Map to List Example
  • Java Convert Map to Array Example
  • Convert a Map to an Array, List, and Set in Java
  • Java 8 Convert List to Map Example
  • Java 8 - Merging Two Maps Example
  • Java Convert Array to String [Snippet]
• 9 Collections Difference
  • Collections vs Streams in Java
  • Difference between Array vs ArrayList in Java
  • Difference between LinkedList vs ArrayList in Java
  • Difference between List and Set in Java Collection
  • Difference between Stack and Queue Data Structure in Java
  • Difference between HashMap and HashSet in Java
  • Difference between TreeSet, LinkedHashSet, and HashSet in Java with Example
  • Difference between EnumMap and HashMap in Java
  • Difference between HashMap and HashSet in Java
  • Difference between ArrayList and Vector in Java
  • Difference between HashMap, LinkedHashMap, and TreeMap in Java
  • Difference between PriorityQueue and TreeSet in Java?
  • What is the difference between Enumeration and Iterator in Java?
  • What is the difference between HashMap and Hashtable in Java?
  • Difference between fail-fast Iterator vs fail-safe Iterator in Java
• 10 Collections Examples
  • Different Ways to Iterate over List, Set, and Map in Java
  • Java Comparator Interface Example
  • Java Comparable Interface Example
  • Java IdentityHashMap Example
  • Java WeakHashMap Example
  • Java EnumMap Example
  • Java CopyOnWriteArraySet Example
  • Java EnumSet Class Example
  • Guide to Java 8 forEach Method
  • Different Ways to Iterate over a List in Java [Snippet]
  • Different Ways to Iterate over a Set in Java [Snippet]
  • Different Ways to Iterate over a Map in Java [Snippet]
  • Iterate over TreeSet in Java Example
  • erate over LinkedHashSet in Java Example
  • remove First and Last Elements of LinkedList in Java
  • Iterate over LinkedList using an Iterator in Java
  • Search an Element in an ArrayList in Java
  • Iterate over ArrayList using Iterator in Java
  • Remove Element from HashSet in Java
  • Iterating over a HashSet using Iterator

Set和List的区别

1. Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素。

2. Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 <实现类有HashSet,TreeSet>。

3. List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 <实现类有ArrayList,LinkedList,Vector> 。

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• HashSet和HashMap的负载因子
• 集合实用类 Collections
• 线程安全的集合
• 集合与数组的互换
• 集合的批量操作
• 历史集合类
• 枚举类型
  • 枚举类型的构造方法
  • EnumSet类和EnumMap类
• hashcode
  • 浅谈Java中的hashcode方法
  • 详解 equals() 方法和 hashCode() 方法
  • 如何正确实现 Java 中的 HashCode
• 一致性哈希算法
  • 一致性哈希算法1
  • 一致性哈希算法2
  • 分布式缓存一致性哈希算法
  • 一致性哈希算法----nginx负载均衡器配置之一

内容

集合

List

ArrayList

LinkedList

Vector

Set

HashSet

TreeSet

LinkedHashSet

Queue

Map

HashMap

HashTable

TreeMap

视频

• Java集合底层原理探索
• HashMap底层存储原理详解
• 5年美女程序员带你认识ArrayList和LinkedList的区别
• 详细分析LinkedList数据链表的实现原理
• JAVA集合框架视频教程【IntelliJ IDEA版-List、Set、Map】

有用的参考

• Java集合容器面试题（2020最新版）
• Java Collections Tutorial
• Map大家族的那点事儿(1) ：Map
• Map大家族的那点事儿(2) ：AbstractMap
• Map大家族的那点事儿(3) ：TreeMap
• Map大家族的那点事儿(4) ：HashMap
• Map 大家族的那点事儿 ( 5 ) ：WeakHashMap
• Map 大家族的那点事儿 ( 6 ) ：LinkedHashMap
• Map 大家族的那点事儿 ( 7 ) ：ConcurrentHashMap
• HashMap？面试？我是谁？我在哪
• List集合多线程并发条件下不安全，如何解决