java.util.Collection源码分析与深度理解

写在开头

java.util.Collection 作为Java开发最常用的接口之一，我们经常使用，今天我带大家一起研究一下Collection接口，希望对大家以后的编程以及系统设计能有所帮助，本文所研究的jdk版本为jdk1.8.0_131

明确一下几点：

• Collection是接口，其继承了Iterable接口

• Collection属于单值类型集合，重点子接口List接口和Set接口

Java.util.List接口(有序、不唯一)

   ArraryList

ArrayList 是一个数组队列，相当于 动态数组。与Java中的数组相比，它的容量能动态增长。它继承于AbstractList，实现了List, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable这些接口。ArrayList是非同步的，效率高但是线程不安全，Collections.sychromiziedList(new ArraryList<>());可以让那个ArrayList变成线程安全类

• ArrayList是基于动态数组实现的，在增删时候，需要数组的拷贝复制。

• ArrayList的默认初始化容量是10，每次扩容时候增加原先容量的一半，也就是变为原来的1.5倍

• 删除元素时不会减少容量，若希望减少容量则调用trimToSize()

• 它不是线程安全的。它能存放null值。

   LinkedList

LinkedList是一个双向循环列表队列

• LinkedList 是一个继承于AbstractSequentialList的双向链表。它也可以被当作堆栈、队列或双端队列进行操作。

• LinkedList 实现 List 接口，能对它进行队列操作。

• LinkedList 实现 Deque 接口，即能将LinkedList当作双端队列使用。

• LinkedList 实现了Cloneable接口，即覆盖了函数clone() ，能克隆。

• LinkedList 实现java.io.Serializable接口，这意味着LinkedList支持序列化，能通过序列化去传输。

• LinkedList 是非同步的。

   Vector

底层是数组，现在已少用，被ArrayList替代，原因有两个：

• Vector所有方法都是同步，有性能损失。

• Vector初始length是10 超过length时 以100％比率增长，相比于ArrayList更多消耗内存。

• 参考资料：https://www.zhihu.com/question/31948523/answer/113357347

总的来说：查询多用ArrayList，增删多用LinkedList。

ArrayList增删慢不是绝对的(在数量大的情况下，会有例外)：

• 如果增加元素一直是使用add() (增加到末尾)的话，并且不扩容的情况下）

• 一直删除末尾的元素也是ArrayList要快【不用复制移动位置】

• 至于如果删除的是中间的位置的话，还是ArrayList要快！

但一般来说：增删多还是用LinkedList，因为上面的情况是极端的~

Java.util.Set接口(无序、唯一)

                                  |——SortedSet接口——TreeSet实现类

               Set接口——|——HashSet实现类               

                                   |——LinkedHashSet实现类

  hashSet

hashSet底层基于hashMap实现，如图

hashSet中的add()方法，是将对象E放入hashMap中的key的位置，value位置存放的是一个固定的Object,如图：

HashSet是无序唯一的，当元素为自定义对象时，两者的hashCode不同，被认为是不同的元素从而被允许放入HashSet中，但这不符合实际的生产意义，因此需要让其判定位相等，就要重写hashCode() ,然而重写HashCode() ,会出现重码的bug，因此需要重写equals()来解决

添加元素的时候，如果key(也对应的Set集合的元素)相等，那么则修改value值。而在Set集合中，value值仅仅是一个Object对象罢了(该对象对Set本身而言是无用的)。

也就是说：Set集合如果添加的元素相同时，是根本没有插入的(仅修改了一个无用的value值)，从源码(HashMap)中也看出来，==和equals()方法都有使用，具体过程如下

• 新元素的hsah是否等于老元素的hash，如果不相等，则元素不同，如果相等，那么进行第二部比较

• 新元素与老元素用“==”进行比较，如果相等，则为同一元素，若不同则进行第三部比较

• 新元素和老元素用equals()方法判定是否相等，如果不等则不是同一元素，如果相等那么结果为：两个元素不是同一个对象，程序想把它们当成同一个对象，因此重写了equals方法；

  TreeSet

   与HashSet是基于HashMap实现一样，TreeSet同样是基于TreeMap实现的。

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。

  LinkedHashSet 

   LinkedHashSet是HashSet的一个“扩展版本”，HashSet并不管什么顺序，不同的是LinkedHashSet会维护“插入顺序”。HashSet内部使用HashMap对象来存储它的元素，而LinkedHashSet内部使用LinkedHashMap对象来存储和处理它的元素

来源：https://www.cnblogs.com/lsgspace/p/10464757.html