ava集合框架是一个架构,提供了一组接口和类,用于存储和操作一组数据。集合框架主要包含以下几种类型的集合:
1. 集合接口
集合框架中的主要接口包括:
- Collection:所有集合接口的根接口。
- List:有序集合,允许重复元素。
- Set:不允许重复元素的集合。
- SortedSet:有序集合。
- NavigableSet:提供了基于导航方法的集合。
- Queue:FIFO(先进先出)的集合。
- Deque:双端队列,允许在两端进行插入和删除操作。
- Map:键值对集合,不允许重复键。
- SortedMap:有序的键值对集合。
- NavigableMap:提供了基于导航方法的键值对集合。
2. 主要类实现
List 接口的实现类
- ArrayList:基于动态数组实现,允许快速随机访问元素,线程不安全。
- LinkedList:基于双向链表实现,适合频繁插入和删除操作,线程不安全。
- Vector:类似于ArrayList,但线程安全(大部分方法是同步的)。
- Stack:继承自Vector,表示后进先出的栈。
Set 接口的实现类
- HashSet:基于哈希表实现,元素无序且不允许重复,线程不安全。
- LinkedHashSet:继承自HashSet,维护元素的插入顺序,线程不安全。
- TreeSet:基于红黑树实现,元素有序且不允许重复,线程不安全。
- EnumSet:专门为枚举类型设计的集合,实现高效的位向量,线程不安全。
Queue 和 Deque 接口的实现类
- PriorityQueue:基于优先级堆实现的无界优先级队列,线程不安全。
- ArrayDeque:基于动态数组实现的双端队列,线程不安全。
- LinkedList:也实现了Deque接口,可以用作队列或双端队列。
- ConcurrentLinkedQueue:基于链接节点的无界线程安全队列。
- LinkedBlockingQueue:基于链表的有界阻塞队列。
- ArrayBlockingQueue:基于数组的有界阻塞队列。
Map 接口的实现类
- HashMap:基于哈希表实现的键值对集合,线程不安全。
- LinkedHashMap:继承自HashMap,维护键值对的插入顺序或访问顺序,线程不安全。
- TreeMap:基于红黑树实现的有序键值对集合,线程不安全。
- Hashtable:基于哈希表实现的键值对集合,线程安全(大部分方法是同步的)。
- ConcurrentHashMap:高效的并发键值对集合,线程安全。
- EnumMap:专门为枚举类型设计的Map实现,键必须是枚举类型。
3. 特殊用途的集合类
- Collections:提供了一些静态方法(如排序和搜索)操作或返回集合的不可变视图。
- Arrays:提供了一个静态方法来将数组转化为List。
- Collections.synchronizedList/Set/Map:用于创建线程安全的集合。
4. 集合框架的整体结构
java.util.Collection├── java.util.List│ ├── java.util.ArrayList│ ├── java.util.LinkedList│ ├── java.util.Vector│ │ └── java.util.Stack├── java.util.Set│ ├── java.util.HashSet│ ├── java.util.LinkedHashSet│ └── java.util.TreeSet├── java.util.Queue│ ├── java.util.LinkedList│ ├── java.util.PriorityQueue│ └── java.util.concurrent.ArrayBlockingQueue└── java.util.Deque├── java.util.LinkedList├── java.util.ArrayDeque└── java.util.concurrent.ConcurrentLinkedDequejava.util.Map├── java.util.HashMap├── java.util.LinkedHashMap├── java.util.TreeMap├── java.util.Hashtable└── java.util.concurrent.ConcurrentHashMap
5. 线程安全的集合类
- Vector
- Hashtable
- ConcurrentHashMap
- CopyOnWriteArrayList
- CopyOnWriteArraySet
总结
Java集合框架提供了丰富的接口和类,用于处理各种类型的数据集合。选择合适的集合类型取决于具体的应用场景和需求,例如对有序性、线程安全性和性能的要求。通过合理使用这些集合类,可以编写高效、可维护的Java应用程序。