Java日记：集合

1. 总体结构

Java的集合类主要由：Collection和Map两个根接口派生而来。总体结构分别如下：

• Collection接口

• Map接口

2. Collection和Iterator接口

• 包含了通用的集合编辑方法:add,remove,addAll,removeAll,iterator, retainAll,size等；

 1         Collection collection=new ArrayList();
 2         collection.add("element 1");
 3         collection.add("element 2");
 4         // 使用Lambda表达式遍历集合
 5         collection.forEach(obj->System.out.println(obj.toString()));
 6         // Iterator遍历集合
 7         Iterator iterator=collection.iterator();
 8         while(iterator.hasNext()) {
 9             System.out.println(iterator.next().toString());
10         }
11         // Lambda表达式遍历iterator
12         iterator.forEachRemaining(obj->System.out.println(obj.toString()));
13         // foreach循环遍历集合元素
14         for(Object obj:collection) {
15             System.out.println(obj.toString());
16         }
17         
18         // Predicate操作集合，是函数式接口
19         collection.removeIf(obj->obj.toString().length()>10);
20         // Stream操作集合
21         IntStream intStream = IntStream.builder().add(20).add(10).build();
22         System.out.println(intStream.max());        

3. Set集合

• 原则：不允许包含重复的元素。
• HashSet：通过hashCode()决定存储位置，需要确保元素hashCode相同时equals方法也返回true。
• LinkedHashSet:HashSet基础上增加了链表，具有较好的插入性能；
• TreeSet：通过红黑树对元素排序，需要确保元素CompareTo和equals方法结果一致。可自行定义比较方式；
• EnumSet：位向量格式存储，高效，元素按照枚举定义顺序排序，但是只能存储枚举值；

4. List集合

• 是有序集合，实现List接口和ListIterator接口；
• ArrayList：基于数组实现的List，初始容量为10个，线程不安全；
• Vector：基于数组实现的List，线程安全，已过期，不建议使用；
• Stack：栈，Vector子类，peek，pop，push三个基本方法构成，不就建议使用；
• 固定长度的List：其实是Arrays.ArrayList类的对象，是固定长度的，不可修改；

5. Queue集合

• 队列原则：先进先出
• PriorityQueue：通过Comparator接口排序的队列，每次取得的元素为比较后的最小值；
• Deque->ArrayDeque：数组实现的双端队列；
• Deque->LinkedList：链表实现的双端队列；

6. Java8增强的Map集合

• Set是所有value为null的特殊Map，所以Set接口和Map类似；

1         Map map=new HashMap();
2         map.put("xxx", 109);
3         // 替换指定key对应的value值
4         map.replace("xxx", 666);
5         // 使用当前value和传入参数重新计算value
6         map.merge("xxx", 666, (oldVal, param)->(Integer)oldVal+(Integer)param);

• HashMap：key不可重复，最多可以有一个null，hashCode与equals方法结果必须一致；value只要通过equals比较相等就认为是相等的。
• Hashtable：是线程安全的。不建议使用；
• LinkedHashMap：使用双向链表维护key-value顺序，与插入顺序保持一致；
• Properties：是Hashtable子类，是线程安全的，维护key-value对；
• SortedMap->TreeMap:红黑树结构排序的map， compareTo和equals方法结果需要保持一致；
• WeakHashMap：对于元素是弱引用的，如果元素没有其他地方引用，则GC后会从map中删除；
• IdentityHashMap：与HashMap一致，但是比较key值采用==而不是equals方法；
• EnumMap：key值只能是同一类型的enum值，根据枚举值定义顺讯存储；

7. HashSet和HashMap性能

• 当hashCode相同而equals为false时，value值通过链表形式存储在同一个位置上，称为‘桶’；
• ‘桶’的出现会降低集合的性能；

8. 操作集合的工具类：Collections

• 排序操作：reverse，shuffle,sort,swap,rotate;
• 查找替换：binarySearch,frequency,indexofsublist等；
• 同步控制：

        List list=Collections.synchronizedList(new ArrayList());
        Set set=Collections.synchronizedSet(new HashSet());