JDK原始碼之集合
一 初識
1，在這裡，集合類分為了Map和Collection兩個大的類別。
2，處於圖片左上角的那一塊灰色裡面的四個類（Dictionary、HashTable、Vector、Stack）都是執行緒安全的，可是它們都是JDK的老的遺留類。如今基本都不怎麼使用了，都有了相應的取代類。當中Map是用來取代圖片中左上角的那個Dictionary抽象類（Map的官方文件裡面有說明）。官方推薦使用Map介面來取代它。相同對於HashTable。官方推薦ConcurrentHashMap來取代。接著以下的Vector是List以下的一個實現類。
3，接著最上面的粉紅色部分是集合類全部介面關係圖。當中Map的結構比較簡單，而Collection的結構就相對複雜一些。Collection有三個繼承介面：List、Queue和Set
4，依照實現介面分類：
實現Map介面的有：EnumMap、IdentityHashMap、HashMap、LinkedHashMap、WeakHashMap、TreeMap,
實現List介面的有：ArrayList、LinkedList
實現Set介面的有：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
實現Queue介面的有：PriorityQueue、LinkedList、ArrayQueue
5，依據底層實現的資料結構分類：
底層以陣列的形式實現：EnumMap、ArrayList、ArrayQueue
底層以連結串列的形式實現：LinkedHashSet、LinkedList、LinkedHashMap
底層以hash table的形式實現：HashMap、HashSet、LinkedHashMap、LinkedHashSet、WeakHashMap、IdentityHashMap
底層以紅黑樹的形式實現：TreeMap、TreeSet
底層以二叉堆的形式實現：PriorityQueue
6，最下方的一個整塊都是java.util.concurrent包裡面的類，依照包名我們就能夠知道這個包裡面的類都是用來處理Java程式設計中各種併發場景的。
7，下面這張圖，是常用的集合的基本特性：
8,Hashtable VS HashMap
- Hashtable是執行緒安全的，它的每個方法中都加入了Synchronize方法。在多執行緒併發的環境下，可以直接使用Hashtable，不需要自己為它的方法實現同步
- HashMap不是執行緒安全的，在多執行緒併發的環境下，可能會產生死鎖等問題。多執行緒環境下使用HashMap時就必須要自己增加同步處理
- 雖然HashMap不是執行緒安全的，但是它的效率會比Hashtable要好很多。這樣設計是合理的。在我們的日常使用當中，大部分時間是單執行緒操作的。HashMap把這部分操作解放出來了。當需要多執行緒操作的時候可以使用執行緒安全的ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap雖然也是執行緒安全的，但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因為ConcurrentHashMap使用了分段鎖，並不對整個資料進行鎖定。
9,ArrayList VS LinkedList
- ArrayList是實現了基於動態陣列的資料結構，LinkedList基於連結串列的資料結構。
- 對於隨機訪問get和set，ArrayList覺得優於LinkedList，因為LinkedList要移動指標。
- 對於新增和刪除操作add和remove，LinedList比較佔優勢，因為ArrayList要移動資料。
二 Collection
1,本質上來說，資料結構，實際上是設計一種容器，而容器的特性大體包括如下：
- 容器中如何進行儲存
- 容器中的資料如何獲取
- 容器中的資料如何新增
- 容器中的資料如何遍歷
- 器中的資料如何搜尋
- 容器中的其他特性（判空，替換，排序，溢位，併發，同步，拆分，匯聚等等）
Collection是容器的框架集，其中包含了我們經常使用的容器.
2,原始碼分析
public interface Collection<E> extends Iterable<E> {
// Query Operations 原註釋,不明意義
//定義size方法,應返回size大小,最大值為Integer.MAX_VALUE
int size();
//定義isEmpty方法,用於返回是否為空
boolean isEmpty();
//定義contains方法,判斷一個obj是否屬於此集合
boolean contains(Object o);
//定義迭代器方法,返回一個迭代器物件
Iterator<E> iterator();
//定義轉換為轉換Obj陣列的方法,返回一個obj陣列
Object[] toArray();
//定義轉換為泛型T陣列的方法,返回一個指定泛型的陣列
<T> T[] toArray(T[] a);
//定義add方法,新增一個元素e,並返回新增成功標誌
boolean add(E e);
//定義remove方法,移除一個元素obj,並返回移除元素成功標誌
boolean remove(Object o);
//定義containsAll方法,判斷是否包含集合例項物件c
boolean containsAll(Collection<?> c);
//定義addAll方法,新增集合例項物件c到本例項中
boolean addAll(Collection<? extends E> c);
//定義removeAll方法,從本例項中移除集合實力物件c
boolean removeAll(Collection<?> c);
/**
* jdk8新增
* 大意為:
* 定義removeIf方法,該方傳遞引數為函式式,傳遞內容是一個介面型別,該介面型別
* 定義為一個filter函式,該函式用於傳遞給Objects.requireNonNull判斷,然後呼叫
* 迭代器,將滿足該定義的filter的本例項中的元素移除
* @since 1.8
*/
default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
Objects.requireNonNull(filter);
boolean removed = false;
final Iterator<E> each = iterator();
while (each.hasNext()) {
if (filter.test(each.next())) {
each.remove();
removed = true;
}
}
return removed;
}
//定義retainAll方法,取本例與集合例項c的交集,判斷交集元素數量是否大於0
boolean retainAll(Collection<?> c);
//定義clear方法,清除本例集合中的所有元素
void clear();
// Comparison and hashing 原註釋,不明意義
//不解釋
boolean equals(Object o);
//定義hashCode方法,獲取hashCode標記的方法
int hashCode();
/**
*jdk8新增
*大意為:
*將迭代器拆分,重寫自Iterable介面,從已知元素數量的本例中返回拆分後的迭代器
*此方法返回的為本類本身
*子類可能重寫迭代器拆分,將一個集合的迭代拆分為多個集合的迭代交由多個執行緒
* @since 1.8
*/
@Override//重寫父類
default Spliterator<E> spliterator() {
return Spliterators.spliterator(this, 0);
}
/**
* jdk8新增
* 大意為:
* 將預設的迭代器拆分後的結果,聚合為流,該流並非io中的流,
* 是一種類似於資料排序操作流
* @since 1.8
*/
default Stream<E> stream() {
return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}
/**
* jdk8新增
* 同上,但是具體其他的實現中,因為可並行,所以可能是執行緒不安全的
*
* @since 1.8
*/
default Stream<E> parallelStream() {
return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
}Oracle已經開始向介面中引入預設方法和靜態方法，以此來減少抽象類和介面之間的差異。現在，我們可以為介面提供預設實現的方法了並且不用強制子類來實現它。如上方法前有default標識的方法，子類可不必實現（JDK1.8）。
集合作為容器，其體系中的所有集合都包括了：
大小（size），判空（isEmpty），新增元素（add），刪除元素（remove），是否包含（contains）,轉換陣列（toArray），清空（clear），遍歷與迭代（forEach（父介面中），iterator）,是否相同（equals），雜湊（hashCode），求交集（retainAll）
除此之外，提供了java8的分離介面，聚合介面，為了大容量集合的多執行緒操作