死磕 java集合之终结篇
概览
我们先来看一看java中所有集合的类关系图。
这里面的类太多了，请放大看，如果放大还看不清，请再放大看，如果还是看不清，请放弃。
我们下面主要分成五个部分来逐个击破。
List
List中的元素是有序的、可重复的，主要实现方式有动态数组和链表。
java中提供的List的实现主要有ArrayList、LinkedList、CopyOnWriteArrayList，另外还有两个古老的类Vector和Stack。
关于List相关的问题主要有：
（1）ArrayList和LinkedList有什么区别？
（2）ArrayList是怎么扩容的？
（3）ArrayList插入、删除、查询元素的时间复杂度各是多少？
（4）怎么求两个集合的并集、交集、差集？
（5）ArrayList是怎么实现序列化和反序列化的？
（6）集合的方法toArray()有什么问题？
（7）什么是fail-fast？
（8）LinkedList是单链表还是双链表实现的？
（9）LinkedList除了作为List还有什么用处？
（10）LinkedList插入、删除、查询元素的时间复杂度各是多少？
（11）什么是随机访问？
（12）哪些集合支持随机访问？他们都有哪些共性？
（13）CopyOnWriteArrayList是怎么保证并发安全的？
（14）CopyOnWriteArrayList的实现采用了什么思想？
（15）CopyOnWriteArrayList是不是强一致性的？
（16）CopyOnWriteArrayList适用于什么样的场景？
（17）CopyOnWriteArrayList插入、删除、查询元素的时间复杂度各是多少？
（18）CopyOnWriteArrayList为什么没有size属性？
（19）比较古老的集合Vector和Stack有什么缺陷？
关于List的问题大概就这么多，你都能回答上来吗？
点击下面链接可以直接到相应的章节查看：
死磕 java集合之CopyOnWriteArrayList源码分析
Map
Map是一种(key/value)的映射结构，其它语言里可能称作字典（Dictionary），包括java早期也是叫做字典，Map中的元素是一个key只能对应一个value，不能存在重复的key。
java中提供的Map的实现主要有HashMap、LinkedHashMap、WeakHashMap、TreeMap、ConcurrentHashMap、ConcurrentSkipListMap，另外还有两个比较古老的Map实现HashTable和Properties。
关于Map的问题主要有：
（1）什么是散列表？
（2）怎么实现一个散列表？
（3）java中HashMap实现方式的演进？
（4）HashMap的容量有什么特点？
（5）HashMap是怎么进行扩容的？
（6）HashMap中的元素是否是有序的？
（7）HashMap何时进行树化？何时进行反树化？
（8）HashMap是怎么进行缩容的？
（9）HashMap插入、删除、查询元素的时间复杂度各是多少？
（10）HashMap中的红黑树实现部分可以用其它数据结构代替吗？
（11）LinkedHashMap是怎么实现的？
（12）LinkedHashMap是有序的吗？怎么个有序法？
（13）LinkedHashMap如何实现LRU缓存淘汰策略？
（14）WeakHashMap使用的数据结构？
（15）WeakHashMap具有什么特性？
（16）WeakHashMap通常用来做什么？
（17）WeakHashMap使用String作为key是需要注意些什么？为什么？
（18）什么是弱引用？
（19）红黑树具有哪些特性？
（20）TreeMap就有序的吗？怎么个有序法？
（21）TreeMap是否需要扩容？
（22）什么是左旋？什么是右旋？
（23）红黑树怎么插入元素？
（24）红黑树怎么删除元素？
（25）为什么要进行平衡？
（26）如何实现红黑树的遍历？
（27）TreeMap中是怎么遍历的？
（28）TreeMap插入、删除、查询元素的时间复杂度各是多少？
（29）HashMap在多线程环境中什么时候会出现问题？
（30）ConcurrentHashMap的存储结构？
（31）ConcurrentHashMap是怎么保证并发安全的？
（32）ConcurrentHashMap是怎么扩容的？
（33）ConcurrentHashMap的size()方法的实现知多少？
（34）ConcurrentHashMap是强一致性的吗？
（35）ConcurrentHashMap不能解决什么问题？
（36）ConcurrentHashMap中哪些地方运用到分段锁的思想？
（37）什么是伪共享？怎么避免伪共享？
（38）什么是跳表？
（40）ConcurrentSkipList是有序的吗？
（41）ConcurrentSkipList是如何保证线程安全的？
（42）ConcurrentSkipList插入、删除、查询元素的时间复杂度各是多少？
（43）ConcurrentSkipList的索引具有什么特性？
（44）为什么Redis选择使用跳表而不是红黑树来实现有序集合？
关于Map的问题大概就这么多，你都能回答上来吗？
点击下面链接可以直接到相应的章节查看：
死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析（一）
死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析（二）
死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析（三）
死磕 java集合之ConcurrentSkipListMap源码分析
Set
java里面的Set对应于数学概念上的集合，里面的元素是不可重复的，通常使用Map或者List来实现。
java中提供的Set的实现主要有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet、CopyOnWriteArraySet、ConcurrentSkipSet。
关于Set的问题主要有：
（1）HashSet怎么保证添加元素不重复？
（2）HashSet是有序的吗？
（3）HashSet是否允许null元素？
（4）Set是否有get()方法？
（5）LinkedHashSet是有序的吗？怎么个有序法？
（6）LinkedHashSet支持按元素访问顺序排序吗？
（8）TreeSet真的是使用TreeMap来存储元素的吗？
（9）TreeSet是有序的吗？怎么个有序法？
（10）TreeSet和LinkedHashSet有何不同？
（11）TreeSet和SortedSet有什么区别和联系？
（12）CopyOnWriteArraySet是用Map实现的吗？
（13）CopyOnWriteArraySet是有序的吗？怎么个有序法？
（14）CopyOnWriteArraySet怎么保证并发安全？
（15）CopyOnWriteArraySet以何种方式保证元素不重复？
（16）如何比较两个Set中的元素是否完全一致？
（17）ConcurrentSkipListSet的底层是ConcurrentSkipListMap吗？
（18）ConcurrentSkipListSet是有序的吗？怎么个有序法？
关于Set的问题大概就这么多，你都能回答上来吗？
点击下面链接可以直接到相应的章节查看：
死磕 java集合之CopyOnWriteArraySet源码分析
死磕 java集合之ConcurrentSkipListSet源码分析
Queue
Queue是一种叫做队列的数据结构，队列是遵循着一定原则的入队出队操作的集合，一般来说，入队是在队列尾添加元素，出队是在队列头删除元素，但是，也不一定，比如优先级队列的原则就稍微有些不同。
java中提供的Queue的实现主要有PriorityQueue、ArrayBlockingQueue、LinkedBlockingQueue、SynchronousQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedTransferQueue、DelayQueue、ConcurrentLinkedQueue。
关于Queue的问题主要有：
（1）什么是堆？什么是堆化？
（2）什么是优先级队列？
（3）PriorityQueue是怎么实现的？
（4）PriorityQueue是有序的吗？
（5）PriorityQueue入队、出队的时间复杂度各是多少？
（6）PriorityQueue是否需要扩容？扩容规则呢？
（7）ArrayBlockingQueue的实现方式？
（8）ArrayBlockingQueue是否需要扩容？
（9）ArrayBlockingQueue怎么保证线程安全？
（9）ArrayBlockingQueue有什么缺点？
（10）LinkedBlockingQueue的实现方式？
（11）LinkedBlockingQueue是有界的还是无界的队列？
（12）LinkedBlockingQueue怎么保证线程安全？
（13）LinkedBlockingQueue与ArrayBlockingQueue对比？
（14）SynchronousQueue的实现方式？
（15）SynchronousQueue真的是无缓冲的吗？
（16）SynchronousQueue怎么保证线程安全？
（17）SynchronousQueue的公平模式和非公平模式有什么区别？
（18）SynchronousQueue在高并发情景下会有什么问题？
（19）PriorityBlockingQueue的实现方式？
（20）PriorityBlockingQueue是否需要扩容？
（21）PriorityBlockingQueue怎么保证线程安全？
（22）PriorityBlockingQueue为什么不需要notFull条件？
（23）什么是双重队列？
（24）LinkedTransferQueue是怎么实现阻塞队列的？
（25）LinkedTransferQueue是怎么控制并发安全的？
（26）LinkedTransferQueue与SynchronousQueue有什么异同？
（27）ConcurrentLinkedQueue是阻塞队列吗？
（28）ConcurrentLinkedQueue如何保证并发安全？
（29）ConcurrentLinkedQueue能用于线程池吗？
（30）DelayQueue是阻塞队列吗？
（31）DelayQueue的实现方式？
（32）DelayQueue主要用于什么场景？
关于Queue的问题大概就这么多，你都能回答上来吗？
点击下面链接可以直接到相应的章节查看：
死磕 java集合之ArrayBlockingQueue源码分析
死磕 java集合之LinkedBlockingQueue源码分析
死磕 java集合之SynchronousQueue源码分析
死磕 java集合之PriorityBlockingQueue源码分析
死磕 java集合之LinkedTransferQueue源码分析
死磕 java集合之ConcurrentLinkedQueue源码分析
Deque
Deque是一种特殊的队列，它的两端都可以进出元素，故而得名双端队列（Double Ended Queue）。
java中提供的Deque的实现主要有ArrayDeque、LinkedBlockingDeque、ConcurrentLinkedDeque、LinkedList。
关于Deque的问题主要有：
（1）什么是双端队列？
（2）ArrayDeque是怎么实现双端队列的？
（3）ArrayDeque是有界的吗？
（4）LinkedList与ArrayDeque的对比？
（5）双端队列是否可以作为栈使用？
（6）LinkedBlockingDeque是怎么实现双端队列的？
（7）LinkedBlockingDeque是怎么保证并发安全的？
（8）ConcurrentLinkedDeque是怎么实现双端队列的？
（9）ConcurrentLinkedDeque是怎么保证并发安全的？
（10）LinkedList是List和Deque的集合体？
关于Deque的问题大概就这么多，你都能回答上来吗？
点击下面链接可以直接到相应的章节查看（LinkedBlockingDeque和ConcurrentLinkedDeque跟相应的Queue的实现方式基本一致，所以笔者没写这两个类的源码分析）：
总结
其实上面的问题很多都具有共性，我觉得以下几个问题在看每个集合类的时候都要掌握清楚：
（1）使用的数据结构？
（2）添加元素、删除元素的基本逻辑？
（3）是否是fail-fast的？
（4）是否需要扩容？扩容规则？
（5）是否有序？是按插入顺序还是自然顺序还是访问顺序？
（6）是否线程安全？
（7）使用的锁？
（8）优点？缺点？
（9）适用的场景？
（10）时间复杂度？
（11）空间复杂度？
（12）还有呢？
彩蛋
到这里整个集合的内容就全部完毕了，其实看了这么多集合的源码之后，笔者发现，基本上所有集合类使用的数据结构都是数组和链表，包括树和跳表也可以看成是链表的一种方式。
对于并发安全的集合，还要再加上相应的锁策略，要不就是重入锁，要不就是CAS+自旋，偶尔也来个synchronized。
所以，掌握集合的源码不算什么，数据结构和锁才是王道。
预告：下一个专题是java并发包，也就是著名的JUC，当然这里是除了并发集合以外的内容，也就是原子类、各种锁、线程池三块硬骨头。
欢迎关注我的公众号“彤哥读源码”，查看更多源码系列文章, 与彤哥一起畅游源码的海洋。
死磕 java集合之终结篇的更多相关文章
- 死磕 java集合之PriorityQueue源码分析
问题 (1)什么是优先级队列? (2)怎么实现一个优先级队列? (3)PriorityQueue是线程安全的吗? (4)PriorityQueue就有序的吗? 简介 优先级队列,是0个或多个元素的集合 ...
- 死磕 java集合之CopyOnWriteArraySet源码分析——内含巧妙设计
问题 (1)CopyOnWriteArraySet是用Map实现的吗? (2)CopyOnWriteArraySet是有序的吗? (3)CopyOnWriteArraySet是并发安全的吗? (4)C ...
- 【死磕 Java 集合】— ConcurrentSkipListMap源码分析
转自:http://cmsblogs.com/?p=4773 [隐藏目录] 前情提要 简介 存储结构 源码分析 主要内部类 构造方法 添加元素 添加元素举例 删除元素 删除元素举例 查找元素 查找元素 ...
- 死磕 java集合之DelayQueue源码分析
问题 (1)DelayQueue是阻塞队列吗? (2)DelayQueue的实现方式? (3)DelayQueue主要用于什么场景? 简介 DelayQueue是java并发包下的延时阻塞队列,常用于 ...
- 死磕 java集合之PriorityBlockingQueue源码分析
问题 (1)PriorityBlockingQueue的实现方式? (2)PriorityBlockingQueue是否需要扩容? (3)PriorityBlockingQueue是怎么控制并发安全的 ...
- 死磕 java集合之LinkedHashSet源码分析
问题 (1)LinkedHashSet的底层使用什么存储元素? (2)LinkedHashSet与HashSet有什么不同? (3)LinkedHashSet是有序的吗? (4)LinkedHashS ...
- 死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析（三）
本章接着上两章,链接直达: 死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析(一) 死磕 java集合之ConcurrentHashMap源码分析(二) 删除元素 删除元素跟添加元素一样 ...
- 死磕 java集合之ArrayDeque源码分析
问题 (1)什么是双端队列? (2)ArrayDeque是怎么实现双端队列的? (3)ArrayDeque是线程安全的吗? (4)ArrayDeque是有界的吗? 简介 双端队列是一种特殊的队列,它的 ...
- 死磕 java集合之HashSet源码分析
问题 (1)集合(Collection)和集合(Set)有什么区别? (2)HashSet怎么保证添加元素不重复? (3)HashSet是否允许null元素? (4)HashSet是有序的吗? (5) ...
随机推荐
- 找中位数O(n)算法
题目描写叙述: 给定一个未排序的整数数组,找到当中位数. 中位数是排序后数组的中间值,假设数组的个数是偶数个.则返回排序后数组的第N/2个数. 例子 给出数组[4, 5, 1, 2, 3], 返回 3 ...
- css3最新版中文参考手册在线浏览
对于CSS 3.0,它对于我们Web设计人员来说不只是新奇的技术,更重要的是这些全新概念的Web应用给我们的设计开发提高了效率以及更多的无限可能性,我们将不必再依赖图片或者 Javascript 去完 ...
- Python开发【1.1 基础语法】
1.Python语言特点 优点: ①.丰富的库 ②.简单.开源 ③.支持面向对象编程 ④.解释性语言,无需编译 ⑤.高层语言,不用考虑内存问题 ⑥.可移植性好,不依赖于操作系统 缺点: ①.运行效率较 ...
- 大话设计模式C++实现-第14章-观察者模式
一.UML图 关键词:Subject维护一个Observer列表.Subject运行Notify()时就运行列表中的每一个Observer的Update(). 二.概念 观察者模式:定义了一种一对多的 ...
- Activity动态添加Fragment时遇到的问题
1.Activity动态调用代码 TitleFragement a = new TitleFragement(); getFragmentManager().beginTransacti ...
- is id() == 从内存的最小化占用角度解释 我是孕育者，我也应该这样设计 变，必然伴随着加法 一个list是否可以执行set()
def f(a, b): print(a is b, b is a, a == b, a.__eq__(b), id(a), id(b)) f(2, 2) f([2], [2]) f('2', '2' ...
- JDBC连接数据库查询信息的步骤（提取成配置文件方式）
硬编码格式的弊端:数据库发生改变时,要重新修改代码,重新编译和部署 解决方法:将数据库信息写在配置文件当中,让程序通过读取配置文件来获得这些信息 jdbc.driver.class=com.mysql ...
- 利用chrome调试手机网页
1.pc端安装最新的chrome 2.手机端安装最新的chrome ( Android机 )ms不需要 3.USB连接线 4.打开电脑的chrome 在地址栏输入 chrome://inspect
- 什么是以太坊私钥储存（Keystore）文件
进入keystore管理以太坊私钥的障碍很大,主要是因为以太坊客户端在直接的命令行或图形界面下隐藏了大部分的密码复杂性. 例如,用geth: $ geth account new Your new a ...
- windows系统下mysql5.5查看和设置数据库编码
1.显示当前编码命令: show variables like 'char%'; 2.设置编码为utf8命令:set names 'utf8';