From 968e2e32b6f6ac4a1e84e6705bc0234113ac5f27 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: CyC2018 <1029579233@qq.com> Date: Sat, 17 Mar 2018 22:21:22 +0800 Subject: [PATCH] auto commit --- notes/Java 容器.md | 105 +++++++++++++++++++++------------------------ 1 file changed, 48 insertions(+), 57 deletions(-) diff --git a/notes/Java 容器.md b/notes/Java 容器.md index 2da89cca..31a759c7 100644 --- a/notes/Java 容器.md +++ b/notes/Java 容器.md @@ -1,48 +1,39 @@ -* [概览](#概览) - * [1. List](#1-list) - * [2. Set](#2-set) - * [3. Queue](#3-queue) - * [4. Map](#4-map) - * [5. Java 1.0/1.1 容器](#5-java-1011-容器) -* [容器中的设计模式](#容器中的设计模式) - * [1. 迭代器模式](#1-迭代器模式) - * [2. 适配器模式](#2-适配器模式) -* [散列](#散列) -* [源码分析](#源码分析) - * [1. ArrayList](#1-arraylist) - * [概览](#概览) - * [Fail-Fast](#fail-fast) - * [和 Vector 的区别](#和-vector-的区别) - * [和 LinkedList 的区别](#和-linkedlist-的区别) - * [2. Vector 与 Stack](#2-vector-与-stack) - * [3. LinkedList](#3-linkedlist) - * [4. TreeMap](#4-treemap) - * [5. HashMap](#5-hashmap) - * [基本数据结构](#基本数据结构) - * [拉链法的工作原理](#拉链法的工作原理) - * [扩容](#扩容) - * [null 值](#null-值) - * [与 HashTable 的区别](#与-hashtable-的区别) - * [6. LinkedHashMap](#6-linkedhashmap) - * [7. ConcurrentHashMap](#7-concurrenthashmap) -* [参考资料](#参考资料) +* [一、概览](#一概览) + * [List](#list) + * [Set](#set) + * [Queue](#queue) + * [Map](#map) + * [Java 1.0/1.1 容器](#java-1011-容器) +* [二、容器中的设计模式](#二容器中的设计模式) + * [迭代器模式](#迭代器模式) + * [适配器模式](#适配器模式) +* [三、散列](#三散列) +* [四、源码分析](#四源码分析) + * [ArrayList](#arraylist) + * [Vector 与 Stack](#vector-与-stack) + * [LinkedList](#linkedlist) + * [TreeMap](#treemap) + * [HashMap](#hashmap) + * [LinkedHashMap](#linkedhashmap) + * [ConcurrentHashMap](#concurrenthashmap) +* [五、参考资料](#五参考资料) -# 概览 +# 一、概览

容器主要包括 Collection 和 Map 两种，Collection 又包含了 List、Set 以及 Queue。 -## 1. List +## List - ArrayList：基于动态数组实现，支持随机访问； - LinkedList：基于双向循环链表实现，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、队列和双端队列。 -## 2. Set +## Set - HashSet：基于 Hash 实现，支持快速查找，但是失去有序性； @@ -50,11 +41,11 @@ - LinkedHashSet：具有 HashSet 的查找效率，且内部使用链表维护元素的插入顺序，因此具有有序性。 -## 3. Queue +## Queue 只有两个实现：LinkedList 和 PriorityQueue，其中 LinkedList 支持双向队列，PriorityQueue 是基于堆结构实现。 -## 4. Map +## Map - HashMap：基于 Hash 实现。 @@ -64,7 +55,7 @@ - ConcurrentHashMap：线程安全 Map，不涉及类似于 HashTable 的同步加锁。 -## 5. Java 1.0/1.1 容器 +## Java 1.0/1.1 容器 对于旧的容器，我们决不应该使用它们，只需要对它们进行了解。 @@ -72,15 +63,15 @@ - HashTable：和 HashMap 类似，但它是线程安全的。 -# 容器中的设计模式 +# 二、容器中的设计模式 -## 1. 迭代器模式 +## 迭代器模式 从概览图可以看到，每个集合类都有一个 Iterator 对象，可以通过这个迭代器对象来遍历集合中的元素。 [Java 中的迭代器模式](https://github.com/CyC2018/Interview-Notebook/blob/master/notes/%E8%AE%BE%E8%AE%A1%E6%A8%A1%E5%BC%8F.md#1-%E8%BF%AD%E4%BB%A3%E5%99%A8%E6%A8%A1%E5%BC%8F) -## 2. 适配器模式 +## 适配器模式 java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。 @@ -90,7 +81,7 @@ java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。 list = Arrays.asList(arr); ``` -# 散列 +# 三、散列 使用 hasCode() 来返回散列值，使用的是对象的地址。 @@ -104,17 +95,17 @@ java.util.Arrays#asList() 可以把数组类型转换为 List 类型。 4. 一致性（多次调用 x.equals(y)，结果不变） 5. 对任何不是 null 的对象 x 调用 x.equals(nul) 结果都为 false -# 源码分析 +# 四、源码分析 -建议先阅读 [算法 - 查找](https://github.com/CyC2018/Interview-Notebook/blob/master/notes/%E7%AE%97%E6%B3%95.md#%E6%9F%A5%E6%89%BE) 部分，对集合类源码的理解有很大帮助。 +建议先阅读 [算法-查找](https://github.com/CyC2018/Interview-Notebook/blob/master/notes/%E7%AE%97%E6%B3%95.md#%E6%9F%A5%E6%89%BE) 部分，对集合类源码的理解有很大帮助。 源码下载：[OpenJDK 1.7](http://download.java.net/openjdk/jdk7) -## 1. ArrayList +## ArrayList [ArraList.java](https://github.com/CyC2018/JDK-Source-Code/tree/master/src/ArrayList.java) -### 概览 +### 1. 概览 实现了 RandomAccess 接口，因此支持随机访问，这是理所当然的，因为 ArrayList 是基于数组实现的。 @@ -193,7 +184,7 @@ private static int hugeCapacity(int minCapacity) { } ``` -### Fail-Fast +### 2. Fail-Fast modCount 用来记录 ArrayList 结构发生变化的次数，结构发生变化是指添加或者删除至少一个元素的所有操作，或者是调整内部数组的大小，仅仅只是设置元素的值不算结构发生变化。 @@ -218,36 +209,36 @@ private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOExceptio } ``` -### 和 Vector 的区别 +### 3. 和 Vector 的区别 1. Vector 和 ArrayList 几乎是完全相同的，唯一的区别在于 Vector 是同步的，因此开销就比 ArrayList 要大，访问速度更慢。最好使用 ArrayList 而不是 Vector，因为同步操作完全可以由程序员自己来控制； 2. Vector 每次扩容请求其大小的 2 倍空间，而 ArrayList 是 1.5 倍。 为了获得线程安全的 ArrayList，可以调用 Collections.synchronizedList(new ArrayList<>()); 返回一个线程安全的 ArrayList，也可以使用 concurrent 并发包下的 CopyOnWriteArrayList 类； -### 和 LinkedList 的区别 +### 4. 和 LinkedList 的区别 1. ArrayList 基于动态数组实现，LinkedList 基于双向循环链表实现； 2. ArrayList 支持随机访问，LinkedList 不支持； 3. LinkedList 在任意位置添加删除元素更快。 -## 2. Vector 与 Stack +## Vector 与 Stack [Vector.java](https://github.com/CyC2018/JDK-Source-Code/tree/master/src/Vector.java) -## 3. LinkedList +## LinkedList [LinkedList.java](https://github.com/CyC2018/JDK-Source-Code/tree/master/src/LinkedList.java) -## 4. TreeMap +## TreeMap [TreeMap.java](https://github.com/CyC2018/JDK-Source-Code/tree/master/src/TreeMap.java) -## 5. HashMap +## HashMap [HashMap.java](https://github.com/CyC2018/JDK-Source-Code/tree/master/src/HashMap.java) -### 基本数据结构 +### 1. 基本数据结构 使用拉链法来解决冲突，内部包含了一个 Entry 类型的数组 table，数组中的每个位置被当成一个桶。 @@ -259,7 +250,7 @@ transient Entry[] table;

-### 拉链法的工作原理 +### 2. 拉链法的工作原理 使用默认构造函数新建一个 HashMap，默认大小为 16。Entry 的类型为 <String, Integer>。先后插入三个元素：("sachin", 30), ("vishal", 20) 和 ("vaibhav", 20)。计算 "sachin" 的 hashcode 为 115，使用除留余数法得到 115 % 16 = 3，因此 ("sachin", 30) 键值对放到第 3 个桶上。同样得到 ("vishal", 20) 和 ("vaibhav", 20) 都应该放到第 6 个桶上，因此需要把 ("vaibhav", 20) 链接到 ("vishal", 20) 之后。 @@ -267,7 +258,7 @@ transient Entry[] table; 当进行查找时，需要分成两步进行，第一步是先根据 hashcode 计算出所在的桶，第二步是在链表上顺序查找。由于 table 是数组形式的，具有随机读取的特性，因此这一步的时间复杂度为 O(1)，而第二步需要在链表上顺序查找，时间复杂度显然和链表的长度成正比。 -### 扩容 +### 3. 扩容 设 HashMap 的 table 长度为 M，需要存储的键值对数量为 N，如果哈希函数满足均匀性的要求，那么每条链表的长度大约为 N/M，因此平均查找次数的数量级为 O(N/M)。 @@ -346,7 +337,7 @@ void transfer(Entry[] newTable) { } ``` -### null 值 +### 4. null 值 get() 操作需要分成两种情况，key 为 null 和不为 null，从中可以看出 HashMap 允许插入 null 作为键。 @@ -404,7 +395,7 @@ private V putForNullKey(V value) { } ``` -### 与 HashTable 的区别 +### 5. 与 HashTable 的区别 - HashMap 几乎可以等价于 Hashtable，除了 HashMap 是非 synchronized 的，并可以接受 null(HashMap 可以接受为 null 的键值 (key) 和值 (value)，而 Hashtable 则不行)。 - HashMap 是非 synchronized，而 Hashtable 是 synchronized，这意味着 Hashtable 是线程安全的，多个线程可以共享一个 Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能共享 HashMap 的。Java 5 提供了 ConcurrentHashMap，它是 HashTable 的替代，比 HashTable 的扩展性更好。 @@ -414,16 +405,16 @@ private V putForNullKey(V value) { > [What is difference between HashMap and Hashtable in Java?](http://javarevisited.blogspot.hk/2010/10/difference-between-hashmap-and.html) -## 6. LinkedHashMap +## LinkedHashMap [LinkedHashMap.java](https://github.com/CyC2018/JDK-Source-Code/tree/master/src/HashMap.java) -## 7. ConcurrentHashMap +## ConcurrentHashMap [ConcurrentHashMap.java](https://github.com/CyC2018/JDK-Source-Code/tree/master/src/HashMap.java) [探索 ConcurrentHashMap 高并发性的实现机制](https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/java-lo-concurrenthashmap/) -# 参考资料 +# 五、参考资料 - Java 编程思想