2. 程式人生 > >java Collection介面和Map介面知識點總結

java Collection介面和Map介面知識點總結

阿新 • • 發佈：2019-02-17

        最近寫程式碼，感覺對jdk中Collection和Map中的實現方式和原理有些遺忘，為了在寫程式碼的時候讓程式碼更加簡介和讓效能更加優秀，所以我先必須瞭解其中容器增長方式和原理，HashMap，如果那個Node桶存放的資料大小大於等於8，就會採用紅黑樹儲存。

工具：starUML、IDEA

jdk版本：jdk1.8.0_102

(一)  先貼上一張類圖：

辛苦製作的UML類圖

(二) 其中Collection和Map部分實現中實現引數。

1、 全域性實現的引數：

新容量大小/原容器大小 = N/O

 x = 沒有該值

（一）
Collection
List Set
ArrayList AttributeList RoleList LinkedList Vector Stack HashSet TreeSet LinkedHashSet
實現方式

Object[]

陣列

Object[]

陣列

Object[]

陣列

Node<E>

雙向連結串列

Object[]

陣列

Object[]

陣列

HashMap<E，Object>

 NavigableMap<E, Object> HashMap<E，Object>
預設容器大小 10 10 10 x 10 10 16 x 16
擴充容量方式 System.arraycopy System.arraycopy System.arraycopy x System.arraycopy System.arraycopy (Node<K, V>[])new Node[newCap] x (Node<K, V>[])new Node[newCap]
N/O 1.5 1.5 1.5 x 2(預設，值在初始化的第二個引數可設定) 2預設，值在初始化的第二個引數可設定) 2 x 2
負載因子 1 1 1 x 1 1 0.75f x 0.75f
預設門閥 記載因子*容量大小 記載因子*容量大小 記載因子*容量大小 x 記載因子*容量大小 記載因子*容量大小

如果使用無參構造方式，預設門閥為“預設載入因子”*"預設cap大小".

如果使用其他建構函式，門閥值初始為

將該初始因子-1的值寫成機器碼，從最高位（從左往右除符號位的第一個1）開始，右邊所有位變1的值。

 x

如果使用無參構造方式，預設門閥為“預設載入因子”*"預設cap大小".

如果使用其他建構函式，門閥值初始為

將該初始因子-1的值寫成機器碼，從最高位（從左往右除符號位的第一個1）開始，右邊所有位變1的值。
執行緒安全 否 否 否 否 是 是 否 x 否
（二）
Map
HashMap LinkedHashMap Hashtable WeakHashMap TreeMap EnumMap Attributes ConcurrentHashMap Properties
實現方式

Node<K, V>[]

（根據key的hash值和長度來決定選擇那個桶index)有hashValue，next的連結串列結構(這裡面定義了TreeNode extend LinkedHashMap.Entry)

 LinkedHashMap.Entry<K, V> 雙向連結串列實體，繼承HashMap.Node<K， V>

Entry<K,V>[]

是HashMap的安全實現

Entry<K,V>[]

是繼承WeakReference實現弱引用，減少在記憶體中存活時間，節省記憶體。

Entry<K, V>

有right，left，parent的map結構

Object []

陣列

 Map<Object, Object>,使用的HashMap實現

Node<K,V>[]

陣列

Entry<K,V>[]

是HashMap的安全實現,是繼承於HashTable
預設容器大小 16 x 11 16 x 動態 11 16 11
擴充容量方式 (Node<K, V>[])new Node[newCap] x new Entry<?, ?>[newCapacity] (Node<K, V>[])new Node<?, ?>[newCap] x x (Node<K, V>[])new Node[newCap] (Node<K, V>[])new Node<?, ?>[n << 1] new Entry<?, ?>[n]
N/O 2 x 2  另外加1 2 x x 2 2 2 另外加1
負載因子 0.75f x 0.75f 0.75f x x 0.75f 0.75f 0.75f
預設門閥

如果使用無參構造方式，預設門閥為“預設載入因子”*"預設cap大小".

如果使用其他建構函式，門閥值初始為

將該初始因子-1的值寫成機器碼，從最高位（從左往右除符號位的第一個1）開始，右邊所有位變1的值。

 x 記載因子*容量大小 記載因子*容量大小 x x

如果使用其他建構函式，門閥值初始為

將該初始因子-1的值寫成機器碼，從最高位（從左往右除符號位的第一個1）開始，右邊所有位變1的值。

如果使用其他建構函式，門閥值初始為

將該初始因子-1的值寫成機器碼，從最高位（從左往右除符號位的第一個1）開始，右邊所有位變1的值。

 記載因子*容量大小
執行緒安全 否 否 是 否 否 否 否 是 是

2、執行緒安全建構函式和門閥與N/O的關係詳細說明： 

新容量大小/原容器大小 = N/O

新門閥/老門閥 = NT/OT

 x = 不存在

  i = 輸入值

oldCap = 老容器大小

oldCap/2（取整） = oldCap >> 1 

{2^n}=  滿足2的n次方值大於i條件2的n次方的最小值

動態 = 表示它沒有實現，需要傳入一個實現的物件，按照物件來使用

1） 執行緒安全：

執行緒安全（一）
Vector Stack(繼承與Vector)
初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT
預設容器大小 10 x x 2 x 10 x x 2 x
只有initialCapacity引數值 i x x 2 x x x x x x
有initialCapacity，loadFactor引數的值 i x x 這兒沒有loadFactor引數，有capacityIncrement引數，每次增加capacityIncrement x x x x x x
執行緒安全（二）
Stack(繼承與Vector) Hashtable ConcurrentHashMap Properties
NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT
預設容器大小 x 11 0.75f 8 2 倍另外單獨+1 2 16 0.75f x 2 2 11 0.75f 8 2 倍另外單獨+1 2
只有initialCapacity引數值 x i 0.75f

i

* 0.75f

 2 倍另外單獨+1 2 3i/2 + 1 0.75f

i

* 0.75f

 2 2 i 0.75f

i

* 0.75f

 2 倍另外單獨+1 2
有initialCapacity，loadFactor引數的值 x i i i(容量) *i(負載因子) 2 倍另外單獨+1 2 {2^i/loadFactor} i i(容量) *i(負載因子) 2 2 i i i(容量) *i(負載因子) 2 倍另外單獨+1 2

2）執行緒不安全：

執行緒不安全(一)
ArrayList AttributeList RoleList LinkedList
初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT
無參建構函式容器大小 10 x oldCap 1.5 x 10 x oldCap 1.5 x 10 x oldCap 1.5 x x x x x x
只有initialCapacity引數值 i x oldCap 1.5 x i x oldCap 1.5 x i x oldCap 1.5 x x x x x x
有initialCapacity，loadFactor引數的值 i x oldCap 1.5 x i x oldCap 1.5 x i x oldCap 1.5 x x x x x x
執行緒不安全(二)
HashSet(資料儲存是通過HashMap實現的) TreeSet LinkedHashSet(繼承HashSet) HashMap
初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT
無參建構函式容器大小 16 0.75f 12 2 2 x x x x x 16 0.75f 12 2 2 16 0.75f 12 2 2
只有initialCapacity引數值 {2^n} 0.75f

{2^n}

* 0.75f

 2 2 x x x x x {2^n} 0.75f

{2^n}

* 0.75f

 2 2 {2^n} 0.75f

{2^n}

* 0.75f

 2 2
有initialCapacity，loadFactor引數的值 {2^n} i

{2^n}

* 0.75f

 2 2 x x x x x {2^n} i

{2^n}

* 0.75f

 2 2 {2^n} i

{2^n}

* 0.75f

 2 2
執行緒不安全(三)
LinkedHashMap WeakHashMap TreeMap EnumMap Attributes(資料用HashMap來儲存)
初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT 初始容量 負載因子 門閥 N/O NT/OT
16 0.75f 12 2 2 16 0.75f 12 2 2 x x x x x 動態 動態 動態 動態 動態 16 0.75f

{2^n}

* 0.75f

 2 2
i 0.75f

{2^n}

* 0.75f

 2 2 {2^n} 0.75f

{2^n}

* 0.75f

 2 2 x x x x x 動態 動態 動態 動態 動態 {2^n} 0.75f

{2^n}

* 0.75f

 2 2
i i

{2^n}

* 0.75f

 2 2 {2^n} i

{2^n}

* 0.75f

 2 2 x x x x x 動態 動態 動態 動態 動態 x x x x

 補充描述：這裡面有些很複雜，詳細還是得去研究原始碼，而且，每個jdk版本的實現的方式不一樣，建議有時間詳細看原始碼，瞭解其中原理。最重要的是HashMap，TreeMap，Hashtable，ConcurrentHashMap這些詳細檢視很有用, 這個其中還常使用到CAS。

(三) 知識點總結：

HashMap，雖然儲存資料是通過key-value的形式儲存的，但是，它內部為了提高查詢效率，使用的key的hash值，構建陣列物件鏈。先是陣列，稱作“桶”，通過hash值來判斷放那個桶，桶的數量就是上面的cap。每個桶存放的資料小於8個的時候，是採用簡單的物件表，如果那個Node桶存放的資料大小大於等於8，針對該桶的資料就會採用紅黑樹儲存。

ConcurrentHashMap在這個版本實現和HashMap內容差不多，只是增加了執行緒安全的操作，其中載入因子只是在容器初始化的時候和cap通過cap/loadFactor + 1向上取2^n的整數，還有這個版本Segment只有在JAVA物件流進行序列化和反序列化中使用。

相關推薦

java Collection介面和Map介面知識點總結

        最近寫程式碼，感覺對jdk中Collection和Map中的實現方式和原理有些遺忘，為了在寫程式碼的時候讓程式碼更加簡介和讓效能更加優秀，所以我先必須瞭解其中容器增長方式和原理，HashMap，如果那個Node桶存放的資料大小大於等於8，就會採用紅黑樹儲存。

JAVA集合框架Collection介面和Map介面主要知識總結

 Java集合框架下有兩個重要的介面，一個是Collection介面，一個是Map介面。 一、Collection介面 Collection介面中又有三個子介面，分別是List(序列)，Queue(佇列)，Set(集)， 其中常用的有List和Set； List和Qu

java中的常用的collection介面和map介面

Collection介面 List介面 ArrayList LinkedList Vector Set介面 HashSet TreeSet Queue介面 PriorityQueue Map 介面

細說JAVA中Collection介面和Map介面的主要實現類

特此宣告：這是博主很久很久以前儲存在本地的文章，當時沒有記錄出處，因為找不到出處了，現註明是轉載！！！！ Collection介面 Collection是最基本的集合介面，一個Collection代表一組Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允許相同的元素而

Collection介面和Map介面-02

Map介面 Map介面並不是Collection介面的子介面，但是它仍然被看作是Collection框架的一部分。 Map是一種把鍵物件和值物件進行關聯的容器，而一個值物件又可以是一個Map，依次類推，這樣就可形成一個多級對映。 程式碼如下： package j

Java-Collection集合和Map集合總結

本文歡迎轉載，轉載前請聯絡作者，經允許後方可轉載。轉載後請註明出處，謝謝！ http://blog.csdn.net/colton_null 作者：喝酒不騎馬 Colton_Null from CSDN 如果一個程式只有包含固定數量的且其生命週期都是

List介面、Set介面和Map介面

1、List和Set介面自Collection介面，而Map不是繼承的Collection介面 Collection表示一組物件,這些物件也稱為collection的元素;一些 collection允許有重複的元素,而另一些則不允許;一些collection是有序的,而另

Java中迭代器Iterator的使用Collection介面（list和set）和Map介面中

Java集合類中Map介面下的相關類並沒有像Collection介面的相關類一樣實現get()方法，因此在要實現遍歷輸出的場景中沒法直接用get()方法來取得物件中的資料，但Java本身提供了另一種遍歷資料的方法，即用Iterator迭代器，雖然Iterator可以用來遍歷讀取資料，但它本質上不是一種方法，它

collection介面（list、set）和map介面的區別

collection Collection是最基本的集合介面，聲明瞭適用於JAVA集合（只包括Set和List）的通用方法。Map介面並不是Collection介面的子介面，但是它仍然被看作是Collection框架的一部分。 list List的長度可變

Java中的Comparable介面和Comparator介面

介紹Comparable<T>介面和Comparator<T>介面都是JDK中提供的和比較相關的介面。使用它們可以對物件進行比較大小，排序等操作。這算是之後排序的先導知識吧。Comparable， 字面意思是“可以比較的”，所以實現它的類的多個例項應該可以相互比較“大小”或者

【java】實現Comparable介面和Comparator介面，並重寫compareTo方法和compare方法

實現Comparable介面和Comparator介面，並重寫compareTo方法和compare方法 2016年08月11日 14:39:25 蘇尹 閱讀數：10772更多 個人分類： 學習筆記 實體類:java.lang.Comparable(介面) + coma

【java原始碼閱讀】Map介面

/* * Copyright (c) 1997, 2013, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved. * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to l

Java 讀取get 和post 介面 工具類整理

package cn.ijiami.mamp.manage.util; import com.alibaba.fastjson.JSONArray; import com.alibaba.fastjson.JSONException; import com.alibaba.fastjson.JS

Java基礎之內部類、匿名類和異常處理知識點總結

Object是java中已有的一個所有類的父類。也稱為根類，你可以把它理解為java中的上帝。java中的類都是直接或者間接繼承自object類。 該類的出現：是封裝了所有物件都具備的方法。所有物件都具備方法有哪些呢？ boolean  equals

Java內部類和內部介面

內部類定義 將一個類的定義放在另一個類的內部. 這就是內部類. 內部類依賴外部類存在. 內部類訪問訪問許可權 public：訪問不受限制。 protected：訪問僅限於包含類或從包含類派生的型別。只有包含該成員的類以及繼承的類可以存取. p

Java中array、Set、List和Map的比較總結

array、List、Set、Map的區別： 1、array：陣列，可以儲存物件和基本資料型別，長度固定。 2、Collection介面：集合（單列），用於儲存物件、不能儲存基本資料型別（int，char等），但可以儲存基本資料型別包裝類（int-Integer，char-

Java 多執行緒設定執行緒超時時間之 Callable介面和Future介面 超時控制

Callable介面和Future介面介紹         在Java中，如果需要設定程式碼執行的最長時間，即超時，可以用Java執行緒池ExecutorService類配合Future介面來實現。 Future介面是Java標準API的一部分，在java.uti

STL 中map 和 set 的知識點總結

STL中的容器有順序容器 (vector,list，deque)，關聯容器（map,set）還有一些其他容器。 根據不同的場合選擇不同的容器，會有意想不到的收穫。 Map是單詞mapping(對映)的縮寫 Set是單詞set（集合）的意思； Map和set內部的元素不可以重

Java類集框架——Map介面使用注意事項

學習目標 掌握Map介面的輸出操作。 掌握Map介面中key類的定義標準。 Map介面輸出 對於Map介面來說，其本身是不能直接使用迭代（例如：Iterator、foreach）進行輸出的，因為Map

Java 多執行緒設定執行緒超時時間之 Callable介面和Future介面

Callable介面和Future介面介紹         在Java中，如果需要設定程式碼執行的最長時間，即超時，可以用Java執行緒池ExecutorService類配合Future介面來實現。 Future介面是Java標準API的一部分，在java.util.co