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  • JAVA相关问题整理(二)

    1.什么是泛型

    泛型,即“参数化类型”。
    创建集合时就指定集合元素的类型,该集合只能保存其指定类型的元素,避免使用强制类型转换。
    Java编译器生成的字节码是不包涵泛型信息的,泛型类型信息将在编译处理时被擦除,这个过程即类型擦除。泛型擦除可以简单的理解为将泛型java代码转换为普通java代码,只不过编译器更直接点,将泛型java代码直接转换成普通java字节码。
    类型擦除的主要过程如下:
    1).将所有的泛型参数用其最左边界(最顶级的父类型)类型替换。
    2).移除所有的类型参数。

    2.JAVA中的集合类以及关系图

    List和Set继承自Collection接口。
    Set无序不允许元素重复。HashSet和TreeSet是两个主要的实现类。
    List有序且允许元素重复。ArrayList、LinkedList和Vector是三个主要的实现类。
    Map也属于集合系统,但和Collection接口没关系。Map是key对value的映射集合,其中key列就是一个集合。key不能重复,但是value可以重复。HashMap、TreeMap和Hashtable是三个主要的实现类。
    SortedSet和SortedMap接口对元素按指定规则排序,SortedMap是对key列进行排序。

    -----------------------------------回顾一下各集合类--------------------------------------------------------------------------------------

    List:

    对于ArrayList和LinkedList的存储方式相对简单,默认情况下就是顺序存储,先添加的元素在前面,后添加的元素在后面,不同的是ArrayList底层是通过数组来维护,LinkedList底层是通过链表来维护。这两种方式都可以重复添加相同的元素,根据应用情况不同自行选择。

    LinkedList类
      LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。
      注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:
      List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

    ArrayList类
      ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步
           size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
      每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
      和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

    Vector类
      Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。

    SET:

    HashSet类

     对于HashSet我们还应该知道HashSet实质是通过HashMap来实现的。我们应该为定义到HashSet中的对象定义hashCode和equals方法。在HashSet中并没有get方法,我们只能通过迭代器去访问其中的元素。

    • 不能保证元素的排列顺序,顺序有可能发生变化
    • 不是同步的
    • 集合元素可以是null,但只能放入一个null

    当向HashSet集合中存入一个元素时,HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值,然后根据 hashCode值来决定该对象在HashSet中存储位置。
    简单的说,HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等,并且两个对象的hashCode()方法返回值相 等
    注意,如果要把一个对象放入HashSet中,重写该对象对应类的equals方法,也应该重写其hashCode()方法。其规则是如果两个对 象通过equals方法比较返回true时,其hashCode也应该相同。

    TreeSet类

    TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类,TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式,自然排序 和定制排序,其中自然排序为默认的排序方式。向TreeSet中加入的应该是同一个类的对象。
    TreeSet判断两个对象不相等的方式是两个对象通过equals方法返回false,或者通过CompareTo方法比较没有返回0
    自然排序
    自然排序使用要排序元素的CompareTo(Object obj)方法来比较元素之间大小关系,然后将元素按照升序排列。
    Java提供了一个Comparable接口,该接口里定义了一个compareTo(Object obj)方法,该方法返回一个整数值,实现了该接口的对象就可以比较大小。
    obj1.compareTo(obj2)方法如果返回0,则说明被比较的两个对象相等,如果返回一个正数,则表明obj1大于obj2,如果是 负数,则表明obj1小于obj2。
    如果我们将两个对象的equals方法总是返回true,则这两个对象的compareTo方法返回应该返回0
    定制排序
    自然排序是根据集合元素的大小,以升序排列,如果要定制排序,应该使用Comparator接口,实现 int compare(T o1,T o2)方法

    Map

    HashMap

    Hashmap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode 值存储数据,根据键可以直接获取它的值,具有很快的访问速度。

    HashMap不支持线程的同步,即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步,可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力.

    Map Collections.synchronizedMap(Map m)

    HashMap中,null可以作为键,这样的键只有一个;可以有一个或多个键所对应的值为null。当get()方法返回null值时,即可以表示HashMap中没有该键,也可以表示该键所对应的值为null。因此,在HashMap中不能由get()方法来判断HashMap中是否存在某个键,而应该用containsKey()方法来判断。

    TreeMap

    能够把它保存的记录根据键(key)排序,默认是按升序排序,也可以指定排序的比较器,当用Iterator 遍历TreeMap时,得到的记录是排过序的。TreeMap不允许key的值为null。非同步的

    TreeMap中映射是以关键字的字母顺序存储的,而在HashMap中映射中存储顺序一般依赖于编译器,不同的编译器则最后生成的存储顺序不同。

     TreeMap默认按key进行升序排序,如果想改变默认的顺序,可以使用比较器:

    Map<String,String> map = new TreeMap<String,String>(new Comparator<String>(){
       public int compare(String obj1,String obj2){
        //降序排序
        return obj2.compareTo(obj1);
       }
      });
      map.put("month", "The month");
      map.put("bread", "The bread");
      map.put("attack", "The attack");
      
      Set<String> keySet = map.keySet();
      Iterator<String> iter = keySet.iterator();
      while(iter.hasNext()){
       String key = iter.next();
       System.out.println(key+":"+map.get(key));
      }

    LinkedHashMap:

    保存了记录的插入顺序,在用Iterator遍历LinkedHashMap时,先得到的记录肯定是先插入的.在遍历的时候会比HashMap慢。key和value均允许为空,非同步的。

    HashTable:

    Hashtable是Dictionary的子类,HashMap是Map接口的一个实现类.

    与 HashMap类似,不同的是:key和value的值均不允许为null;它支持线程的同步,即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了Hashtale在写入时会比较慢

    HashTable使用Enumeration,HashMap使用Iterator

    class  HashMaps   
    
    {   
           public static void main(String[] args)    
          {   
                    // HashMap
                Map map=new HashMap();               
    
                map.put(“a”, “aaa”);   
    
                map.put(“b”, “bbb”);   
    
                map.put(“c”, “ccc”);   
    
                map.put(“d”, “ddd”);   
    
     
    
                Iterator iterator = map.keySet().iterator();               
    
                while (iterator.hasNext()) {   
    
                 Object key = iterator.next();   
    
                 System.out.println(“map.get(key) is :”+map.get(key));   
    
                }         
    
     
    
                Hashtable tab=new Hashtable();               
    
                tab.put(“a”, “aaa”);   
    
                tab.put(“b”, “bbb”);   
    
                tab.put(“c”, “ccc”);   
    
                tab.put(“d”, “ddd”);   
    
                Iterator iterator_1 = tab.keySet().iterator();   
    
                while (iterator_1.hasNext()) {   
    
                 Object key = iterator_1.next();   
    
                 System.out.println(“tab.get(key) is :”+tab.get(key));   
    
                }            
    
     
    
                TreeMap tmp=new TreeMap();               
    
                tmp.put(“a”, “aaa”);   
    
                tmp.put(“b”, “bbb”);   
    
                tmp.put(“c”, “ccc”);   
    
                tmp.put(“d”, “ddd”);   
    
                Iterator iterator_2 = tmp.keySet().iterator();   
    
                while (iterator_2.hasNext()) {   
    
                 Object key = iterator_2.next();   
    
                 System.out.println(“tmp.get(key) is :”+tmp.get(key));   
    
                }            
    
            }   
    
        }   
    输出只有TreeMap是有序的

    3.HashMap和HashTable的区别

    1).HashTable的方法前面都有synchronized来同步,是线程安全的;HashMap未经同步,是非线程安全的。
    2).HashTable不允许null值(key和value都不可以) ;HashMap允许null值(key和value都可以)。
    3).HashTable有一个contains(Object value)功能和containsValue(Object value)功能一样。
    4).HashTable使用Enumeration进行遍历;HashMap使用Iterator进行遍历。
    5).HashTable中hash数组默认大小是11,增加的方式是old*2+1;HashMap中hash数组的默认大小是16,而且一定是2的指数。
    6).哈希值的使用不同,HashTable直接使用对象的hashCode; HashMap重新计算hash值,而且用与代替求模。

    4.ArrayList 和vector的区别

    ArrayList和Vector都实现了List接口,都是通过数组实现的。
    Vector是线程安全的,而ArrayList是非线程安全的。
    List第一次创建的时候,会有一个初始大小,随着不断向List中增加元素,当List 认为容量不够的时候就会进行扩容。Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度,ArrayList增长原来的50%。

    5.ArrayList和LinkedList区别及使用场景

    区别
    ArrayList底层是用数组实现的,可以认为ArrayList是一个可改变大小的数组。随着越来越多的元素被添加到ArrayList中,其规模是动态增加的。
    LinkedList底层是通过双向链表实现的, LinkedList和ArrayList相比,增删的速度较快。但是查询和修改值的速度较慢。同时,LinkedList还实现了Queue接口,所以他还提供了offer(),peek(), poll()等方法。
    使用场景
    LinkedList更适合从中间插入或者删除(链表的特性)。
    ArrayList更适合检索和在末尾插入或删除(数组的特性)。

    6.collection和collections的区别

    java.util.Collection 是一个集合接口。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式。
    java.util.Collections 是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。此类不能实例化,就像一个工具类,服务于Java的Collection框架。

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