Java 集合架構超詳細！

簡介

Java 提供了用于管理和操作資料的接口。

這稱為 Java 集合架構 (JCF)。

由于它根據要存儲和管理的資料的類型和特征提供各種形式和實作，

讓我們根據需要的情況應用和使用它。

JCF

JCF是指一個資料集接口架構，它統稱為 Collection 和 Map 接口。

一組資料被定義為 Collection ，它擴充了 Iterable 接口。

Iterable 實作了一個接口結構，允許通路屬于集合的元素。

this 的通路被定義為通過 Iterator 通路。

Collection 提供一維資料管理。

具有代表性的Collection實作接口如下：

List ：保證順序，不保證唯一性（即可能出現重複）。

Queue：實作了一個通用的隊列類型結構。

Set ：不保證順序，但保證唯一性（不重複）。

Map： 具有二維（鍵值）結構。

List

一個索引的、有序的集合。

典型的實作類是：

• ArrayList

每個資料都附有索引（順序），通過它可以快速通路。

但是，在删除或插入中間資料的情況下，整個資料結構都會被修改。

是以，記憶體效率低下。

• LinkedList

為每個資料生成一個點，并使用該點組成每個資料。

當删除或插入發生時，記憶體效率低下最小化，但搜尋資料時時間很慢。

• Vector

線程安全得到保證，在通路線程時通過加鎖來保證線程同步。

它用于保證在多線程環境中的穩定值。

• Stack

這是一個典型隊列結構的資料結構。

Set

是一種不保證順序，保證唯一性的資料結構。

也就是說，它是一個不重疊的無序資料結構。

- HashSet : 最純粹的集合資料結構，完全随機排序。

通過覆寫equals和hashCode，區分對象，從根本上防止重複存儲。

- LinkedHashSet：這是一個Set資料結構，按照輸入順序存儲資料。

它繼承并實作了HashSet，按插入順序管理資料。

- TreeSet：是一種内部按升序排序的Set資料結構。

添加和删除資料需要時間，但搜尋和排序非常好（當然因為它是樹結構...）

Map

它是一種以鍵值格式以二維形式管理資料的資料結構。

導入資料時，一種序列是鍵，它所在的列是值，是以你可以把它看成是一個即時的、動态的小型資料庫。

基本上不保證資料辨別符Key的順序。

• HashMap：是一種純Map資料結構，資料以完全随機的順序存儲。

• TreeMap：它是一種Map資料結構，其中的鍵在内部進行了排序。

插入删除操作速度快，特點是自動排序。

• HashTable：線程安全的同步方法組合。

是以，它是一種用于在多線程環境下保證穩定值的資料結構。

• LinkedHashMap：它是一種Map資料結構，按照輸入的順序存儲資料。

HashMap 是随機輸出和有序結構，而 LinkedHashMap 保持插入順序。

Queue

它是一種資料結構，對應于隊列資料結構的一般概念。

從尾巴到超市結賬的方法（排隊）

計算方式與頭部（出隊）結構相同。

• AbstractQueue：最純粹的隊列資料結構。

它是第一個為優先級隊列構造的隊列對象，允許将其聲明和實作為原始隊列。

與一般通過中間資料結構的其他資料結構不同，它實作了 AbstractCollection 類，這是 Collection 接口的抽象類。

• LinkedList：這是一個使用連結清單實作的隊列資料結構。

這是一個用于實作通用隊列的實作類。

• ArrayDeque：這是一個作為甲闆資料結構實作的隊列資料結構。

可以在前端（head）和尾部（tail）同時實作出隊（删除）和入隊（插入）操作。

• PriorityQueue：這是一個優先級隊列資料結構。

通過為每個資料實作優先級來排隊處理任務

• BlockingQueue：這是為確定線程安全而實作的資料結構。

如果兩個線程同時通路出隊任務，就會出現異常。

為了解決這個問題，通過 Concurrent 包實作并提供了阻塞的概念。

它通過線程等待通用隊列的 put、offer、take、poll、peek 來工作。

換句話說，如果隊列在條目之間飽和或為空，或者如果另一個線程正在通路它，則線程等待并在它被釋放時執行指令。

特别是，可以使用一種稱為 drainTo(Collection) 的方法，放入該集合的所有元素 (c)

可以使用下面兩種來實作：

ArrayBlockingQueue

LinkedBlockingQueue

6.Deque（雙端隊列）

擴充 Queue 接口的概念。

一個普通的隊列可以從Head取資料（dequeue），從tail放資料（enqueue）。

實作方式：

• linkedList：基于 LinkedList 的索引資料結構。

它是一種允許基本甲闆構造的實作。

• ArrayDeque：這是一種用于建構索引的資料結構。

此實作由 Array 支援，是以非常高效，因為它會立即移動而無需額外的記憶體引用。

• LinkedBlockingDeque

提供允許單個線程一次隻能通路一個（阻塞）的功能。

• ConcurrentLinkedDeque：保證并行線程安全的索引結構。

正如Concurrent這個詞所說的那樣，它是一種保證ThreadSafe的保證資料結構。

由于是Linked資料結構，是以具有Linked的大部分優點和缺點。

Stack

它是一種實作常用棧概念的資料結構。

既然是繼承了遺留的Vector建構的資料結構，那麼Thread Safe自然是有保證的，

由于并發通路線程固定為單一資料結構，不适合作為多線程環境下的資料結構。

• Stack：這是一種常用的棧資料結構。

堆中使用的概念被實作為方法。

Iterator（疊代器）

Iterator 是一個接口，它指定了一個可通路由 Collection 擴充的 Iterable 的接口。

該實作可以通路 Collection 并檢索其元素。

Iterable（可疊代對象）

簡單來說，For語句可以操作的資料結構是Iterable資料結構的一種實作。

換句話說，如果目标資料可以通過疊代（for，while）通路，它擴充了Iterable。

• 任何 Iterable 擴充接口實作

當然...擴充 Iterable 的實作是 Iterable 的目标。

總結：

以上内容是很基礎的集合知識，幫助我們平時開發的時候更正确的去使用集合結構以及避免BUG困擾。這些知識需要牢記，值得反複查閱。