Java 容器 (一) | 概览、容器中的设计模式

原创
2021/08/18 18:18
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一、概览

容器主要包括 Collection 和 Map 两种,Collection 存储着对象的集合,而 Map 存储着键值对(两个对象)的映射表。

Collection

1. Set

  • TreeSet: 基于红黑树实现,支持有序性操作,例如根据一个范围查找元素的操作。但是查找效率不如 HashSet,HashSet 查找的时间复杂度为 O(1),TreeSet 则为 O(logN)
  • HashSet: 基于哈希表实现,支持快速查找,但不支持有序性操作。并且失去了元素的插入顺序信息,也就是说使用 Iterator 遍历 HashSet 得到的结果是不确定的。
  • LinkedHashSet: 具有 HashSet 的查找效率,并且内部使用双向链表维护元素的插入顺序。

2. List

  • ArrayList: 基于动态数组实现,支持随机访问。
  • Vector: 和 ArrayList 类似,但它是线程安全的。
  • LinkedList: 基于双向链表实现,只能顺序访问,但是可以快速地在链表中间插入和删除元素。不仅如此,LinkedList 还可以用作栈、队列和双向队列。

3. Queue

  • LinkedList: 可以用它来实现双向队列。
  • PriorityQueue: 基于堆结构实现,可以用它来实现优先队列。

Map

  • TreeMap: 基于红黑树实现。
  • HashMap: 基于哈希表实现。
  • HashTable: 和 HashMap 类似,但它是线程安全的,这意味着同一时刻多个线程同时写入 HashTable 不会导致数据不一致。它是遗留类,不应该去使用它,而是使用 ConcurrentHashMap 来支持线程安全,ConcurrentHashMap 的效率会更高,因为 ConcurrentHashMap 引入了分段锁。
  • LinkedHashMap: 使用双向链表来维护元素的顺序,顺序为插入顺序或者最近最少使用(LRU)顺序。

二、容器中的设计模式

迭代器模式

Collection 继承了 Iterable 接口,其中 iterator() 方法能够产生一个 Iterator 对象,通过这个对象就可以迭代遍历 Collection 中的元素。

从 JDK 1.5 之后可以使用 foreach 方法来遍历实现了 Iterable 接口的聚合对象。

List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("a");
list.add("b");
for (String item : list) {
    System.out.println(item);
}

适配器模式

java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。

@SafeVarargs
public static <T> List<T> asList(T... a)

应该注意的是 asList() 的参数为泛型的变⻓参数,不能使⽤基本类型数组作为参数,只能使⽤相应的包装类型数组。

Integer[] arr = {1, 2, 3};
List list = Arrays.asList(arr);

也可以使用以下方式调用 asList():

List list = Arrays.asList(1, 2, 3);

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