【转】Java集合框架综述
最近被陆陆续续问了几遍HashMap的实现,回答的不好,打算复习复习JDK中的集合框架,并尝试分析其源码,这么做一方面是这些类非常实用,掌握其实现能更好的优化我们的程序;另一方面是学习借鉴JDK是如何实现了这么一套优雅高效的类库,提升编程能力。
在介绍具体适合类之前,本篇文章对Java中的集合框架做一个大致描述,从一个高的角度俯视这个框架,了解了这个框架的一些理念与约定,会大大帮助后面分析某个具体类,让我们开始吧。
集合框架(collections framework)
首先要明确,集合代表了一组对象(和数组一样,但数组长度不能变,而集合能)。Java中的集合框架定义了一套规范,用来表示、操作集合,使具体操作与实现细节解耦。
其实说白了,可以把一个集合看成一个微型数据库,操作不外乎“增删改查”四种操作,我们在学习使用一个具体的集合类时,需要把这四个操作的时空复杂度
弄清楚了,基本上就可以说掌握这个类了。
设计理念
主要理念用一句话概括就是:提供一套“小而美”的API。API需要对程序员友好,增加新功能时能让程序员们快速上手。
为了保证核心接口足够小,最顶层的接口(也就是Collection与Map接口)并不会区分该集合是否可变(mutability),是否可更改(modifiability),是否可改变大小(resizability)这些细微的差别。相反,一些操作是可选的,在实现时抛出UnsupportedOperationException
即可表示集合不支持该操作。集合的实现者必须在文档中声明那些操作是不支持的。
为了保证最顶层的核心接口足够小,它们只能包含下面情况下的方法:
- 基本操作,像之前说的“增删改查”
- There is a compelling performance reason why an important implementation would want to override it.
此外,所有的集合类都必须能提供友好的交互操作,这包括没有继承Collection
类的数组对象。因此,框架提供一套方法,让集合类与数组可以相互转化,并且可以把Map
看作成集合。
两大基类Collection与Map
在集合框架的类继承体系中,最顶层有两个接口:
Collection
表示一组纯数据Map
表示一组key-value对
一般继承自Collection
或Map
的集合类,会提供两个“标准”的构造函数:
- 没有参数的构造函数,创建一个空的集合类
- 有一个类型与基类(
Collection
或Map
)相同的构造函数,创建一个与给定参数具有相同元素的新集合类
因为接口中不能包含构造函数,所以上面这两个构造函数的约定并不是强制性的,但是在目前的集合框架中,所有继承自Collection
或Map
的子类都遵循这一约定。
Collection
java-collection-hierarchy
如上图所示,Collection类主要有三个接口:
Set
表示不允许有重复元素的集合(A collection that contains no duplicate elements)List
表示允许有重复元素的集合(An ordered collection (also known as a sequence))Queue
JDK1.5新增,与上面两个集合类主要是的区分在于Queue
主要用于存储数据,而不是处理数据。(A collection designed for holding elements prior to processing.)
Map
MapClassHierarchy
Map并不是一个真正意义上的集合(are not true collections),但是这个接口提供了三种“集合视角”(collection views ),使得可以像操作集合一样操作它们,具体如下:
- 把map的内容看作key的集合(map’s contents to be viewed as a set of keys)
- 把map的内容看作value的集合(map’s contents to be viewed as a collection of values)
- 把map的内容看作key-value映射的集合(map’s contents to be viewed as a set of key-value mappings)
集合的实现(Collection Implementations)
实现集合接口的类一般遵循<实现方式>+<接口>
的命名方式,通用的集合实现类如下表:
Interface | Hash Table | Resizable Array | Balanced Tree | Linked List | Hash Table + Linked List |
---|---|---|---|---|---|
Set | HashSet | TreeSet | LinkedHashSet | ||
List | ArrayList | LinkedList | |||
Deque | ArrayDeque | LinkedList | |||
Map | HashMap | TreeMap | LinkedHashMap |
总结
今天先开个头,后面会陆陆续续来一系列干货,Stay Tuned。
需要说明一点,今后所有源码分析都将基于Oracle JDK 1.7.0_71,请知悉。
$ java -version
java version "1.7.0_71"
Java(TM) SE Runtime Environment (build 1.7.0_71-b14)
Java HotSpot(TM) 64-Bit Server VM (build 24.71-b01, mixed mode)
参考
【转】Java集合框架综述的更多相关文章
- 【集合框架】Java集合框架综述
一.前言 现笔者打算做关于Java集合框架的教程,具体是打算分析Java源码,因为平时在写程序的过程中用Java集合特别频繁,但是对于里面一些具体的原理还没有进行很好的梳理,所以拟从源码的角度去熟悉梳 ...
- java集合框架综述
一.集合框架图 简化图: 说明:对于以上的框架图有如下几点说明 1.所有集合类都位于java.util包下.Java的集合类主要由两个接口派生而出:Collection和Map,Collection和 ...
- (二)java集合框架综述
一集合框架图 说明:对于以上的框架图有如下几点说明 1.所有集合类都位于java.util包下.Java的集合类主要由两个接口派生而出:Collection和Map,Collection和Map是Ja ...
- Java 集合框架综述,这篇让你吃透!
一.集合框架图 简化图: 说明:对于以上的框架图有如下几点说明 1.所有集合类都位于java.util包下.Java的集合类主要由两个接口派生而出:Collection和Map,Collection和 ...
- java集合框架之java HashMap代码解析
java集合框架之java HashMap代码解析 文章Java集合框架综述后,具体集合类的代码,首先以既熟悉又陌生的HashMap开始. 源自http://www.codeceo.com/arti ...
- java 集合框架(一)概述
一.概述 Java Collection Framework (JCF) 提供给我们一系列的类和接口,方便开发者处理集合对象. 在Java 2之前,Java是没有完整的集合框架的.它只有一些简单的可以 ...
- Java 集合框架(一)—— 接口综述
前言:凡是使用 Java 编程的,几乎肯定会用到集合框架,比如 ArrayList.LinkedList.HashSet.HashMap 等,集合框架的代码绝对是大师级的实现,所以为了更好地使用集合框 ...
- Java的集合框架综述
集合 用于存储和管理数据的实体被称为数据结构(data structure).数据结构可用于实现具有不同特性的集合对象,这里所说的集合对象可以看作一类用于存储数据的特殊对象. 集合内部可以采用某种数据 ...
- JAVA集合框架(一)-综述
目录 什么是java集合框架 使用类型安全的容器 集合框架简图 集合类库主要接口简述 Collection接口方法概览 什么是java集合框架 其实就是java类库提供的一套相当完整的各种数据结构的实 ...
随机推荐
- 设计模式 : Template method 模板方法模式 -- 行为型
设计模式中,模板模式面向的是方法级别的流程.(不过好像世界上大部分问题,都可以抽象点.抽象点吧,最后抽象到一个方法里面吧.) 1. 一个方法,可以用来描述一个流程,这个流程涉及多个环节,不同环节可 ...
- linux 下查看机器是cpu是几核的(转)
几个cpu more /proc/cpuinfo |grep "physical id"|uniq|wc -l 每个cpu是几核(假设cpu配置相同) more /proc/cpu ...
- LeetCode() Valid Anagram 有问题!!!
为什么第一个通过,第二个不行呢? class Solution { public: bool isAnagram(string s, string t) { if(s.size() != t.size ...
- CSS3教程:pointer-events属性值详解 阻止穿透点击
转:http://www.poluoluo.com/jzxy/201109/142876.html 在某个项目中,很多元素需要定位在一个地图层上面,这里就要用到很多绝对定位或者相对定位的元素,但是这样 ...
- ABB机器人添加串口模块后无法使用的解决办法
[环境] ABB机器人1520,IRC5,RobotWare5.6,Win10 64bits,RobotStudio6.0 [过程和表现] 由于项目需要和机器人通信,DeviceNet又不能满足要求, ...
- caffe:编译时提示:unsupported GNU version! gcc versions later than 4.9 are not supported!
NVCC src/caffe/solvers/adam_solver.cuIn file included from /usr/local/cuda/include/cuda_runtime.h:76 ...
- radhat 6.4/centos 6.4 下编译安装 最新ruby 2.1.5
#安装编译环境 yum groupinstall "Development tools" 或者 yum install gcc gcc-c++ gcc-g77 flex bison ...
- ES questions
Be Careful of Cardinality Numeric and date fields are indexed in such a way that ranges are efficien ...
- HBase 建表新增数据记录
login as: root root@192.168.12.23's password: ********* Last login: Wed Aug 20 00:41:17 2014 from 19 ...
- Linux信号量详解
1.什么是信号量信号量是一种特殊的变量,访问具有原子性.只允许对它进行两个操作:1)等待信号量当信号量值为0时,程序等待:当信号量值大于0时,信号量减1,程序继续运行.2)发送信号量将信号量值加1. ...