Java学习之==>集合体系（待续。。）

一、概述

Java的集合体系，本质上是一个陈放数据的容器，像之前学过的数组也是陈放数据的容器，但在 Java 中数组的长度是固定的，使用起来没那么方便。集合提供了更加强大的功能，使用起来也更方便和快捷。集合体系中提供的方法的底层源代码采用的也是优秀的高效率算法，其他数据容器能操作的，集合都能操作，而且代码更加简洁，思路更加清晰，运行的效率更加高。因此，完全掌握完集合。编程的技能会进一步提高。

二、集合体系

集合作为一个容器，可以存储多个元素，但是由于数据结构的不同，Java 提供了多种集合类，将集合类中共性的功能不断向上抽取，最终形成了集合体系结构。

Java中集合体系的关系图：

Collection：

Map：

• List、Set、Map 都是接口，List 和 Set 继承自 Collection 接口，Map 为独立接口；
• AbstractCollection 作为 AbstractList、HashSet、TreeSet 的父类，实现自 Collection；
• Set下有 HashSet、TreeSet、LinkedHashSet，LinkedHashSet 继承自 HashSet，实现自 Set，HashSet、TreeSet继承自 AbstractCollection 实现自Set；
• List下有ArrayList、LinkedList、Vector，这三者继承自 AbstractList，而 AbstractList 继承自 AbstractCollection，实现自 List；
• Map下有 AbstractMap、HashMap、TreeMap、LinkedHashMap；

三、Collection体系

1、Collection

• 常见的方法有：add()、clear()、contains()、remove()等方法；
• 从 Iterable 接口继承了 iterator() 和 splititerator() 方法；
• 重要实现接口为 List、Set 和 Queue；

2、List

存储特点：

• 有序；
• 可重复；

重要实现类：

• ArrayList
• LinkedList 

3、LinkedList

数据结构：

• List是描述有序集合；
• LinkedList是内部使用链表来实现的有序集合；

体系机构图：

4、ArrayList

数据结构

• List是描述有序集合；
• ArrayList是内部使用数组实现的有序集合；

体系结构图

ArrayList VS LinkedList

• 使用完全一致,因为实现自相同的接口List；
场景略有区别（这一点不准确）：？
• ArrayList适合随机地操作(get,set)列表每个元素(数组的特性)的场景？；
• LinkedList适合插入和删除比较频繁的场景？；

ArrayList VS Vector

• 内部实现基本一致,略微差异不过是个人的一些写法问题；
• Vector是线程安全的，ArrayList是非线程安全的，在无线程安全需要的情况下,使用ArrayList；
• 注: 一般列表的操作,多数是在线程内操作,因此涉及多线程的场景不是很多；

ArrayList 与 LinkedList 性能测试

我们先来写下面一段测试代码：

/**
 * 自测下ArrayList与LinkedList在本地的机器上的性能
 *
 * 主要是验证 LinkedList是不是所有数据都是删除和修改最快
 *
 */
public class Topic1 {

  public static void main(String[] args) {
    List<Integer> list1 = new ArrayList<>();


    long start = System.currentTimeMillis();
    for (int i=0;i<=10000;i++){
      list1.add(i);
    }
    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("arraylist time:" + (end - start));

    List<Integer> list2 = new LinkedList<>();

    long start1 = System.currentTimeMillis();
    for (int i=0;i<=10000;i++){
      list2.add(i);
    }
    long end1 = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("linkedList time:" + (end1 - start1));

  }

我们分别测试往 ArrayList 和 LinkedList 中添加 1万、10万、80万、100万条数据，查看其执行时间，运行结果如下：

到80万条数据时，ArrayList 用时已经比 LinkedList 少，只不过这时时间还比较接近。

以上结果分别代表1万、10万、80万、100万条数据的测试结果，到100万条数据时，ArrayList 所用时间远远少于 LinkedList。

所以，我们说LinkedList适合插入和删除比较频繁的场景是不准确的，和数据量的大小有关。

四、Set

存储特点：

• 无序；
• 不可重复；

重要实现类：

• HashSet；
• LinkedHashSet；

1、HashSet

数据结构：

• 散列集；

体系结构图：

2、LinkedHashSet

数据结构：

• 散列集；

体系结构图：

五、Map

重要实现类

• HashMap；
• LinkedHashMap；
• TreeMap；

Map体系结构图

未完待续。。。