第三节：深度剖析各类数据结构(Array、List、Queue、Stack)及线程安全问题和yeild关键字

一. 各类数据结构比较及其线程安全问题

1. Array(数组)：

　　分配在连续内存中,不能随意扩展，数组中数值类型必须是一致的。数组的声明有两种形式：直接定义长度，然后赋值；直接赋值。

　　缺点：插入数据慢。

　　优点：性能高，数据再多性能也没有影响

　　特别注意：Array不是线程安全，在多线程中需要配合锁机制来进行，如果不想使用锁，可以用ConcurrentStack这个线程安全的数组来替代Array。

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 1  {2                 Console.WriteLine("---------------------------01 Array(数组)-----------------------------------");3                 //模式一：声明数组并指定长度4                 int[] array = new int[3];5                 //数组的赋值通过下标来赋值6                 for (int i = 0; i < array.Length; i++)7                 {8                     array[i] = i + 10;9                 }
10                 //数组的修改通过下标来修改
11                 array[2] = 100;
12                 //输出
13                 for (int j = 0; j < array.Length; j++)
14                 {
15                     Console.WriteLine(array[j]);
16                 }
17 
18                 //模式二：直接赋值
19                 string[] array2 = new string[] { "二胖", "二狗" };
20 }

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2. ArrayList(可变长度的数组)

　　不必在声明的时候指定长度,即长度可变；可以存放不同的类型的元素。

　　致命缺点：无论什么类型存到ArrayList中都变为object类型，使用的时候又被还原成原先的类型，所以它是类型不安全的，当值类型存入的时候，会发生装箱操作，变为object引用类型，而使用的时候，又将object类型拆箱，变为原先的值类型，这尼玛，你能忍？

　　结论：不推荐使用，建议使用List代替！！

　　特别注意：ArrayList不是线程安全，在多线程中需要配合锁机制来进行。

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 1   {2                 Console.WriteLine("---------------------------02 ArrayList(可变长度的数组)-----------------------------------");3                 ArrayList arrayList = new ArrayList();4                 arrayList.Add("二胖");5                 arrayList.Add("马茹");6                 arrayList.Add(100);7                 for (int i = 0; i < arrayList.Count; i++)8                 {9                     Console.WriteLine(arrayList[i] + "类型为：" + arrayList[i].GetType());
10                 }
11 }

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3. List<T> (泛型集合) 推荐使用

　　内部采用array实现，但没有拆箱和装箱的风险，是类型安全的

　　特别注意：List<T>不是线程安全，在多线程中需要配合锁机制来进行，如果不想使用锁，可以用ConcurrentBag这个线程安全的数组来替代List<T>

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 1 {2                 Console.WriteLine("---------------------------03 List<T> (泛型集合)-----------------------------------");3                 List<string> arrayList = new List<string>();4                 arrayList.Add("二胖");5                 arrayList.Add("马茹");6                 arrayList.Add("大胖");7                 //修改操作8                 arrayList[2] = "葛帅";9                 //删除操作
10                 //arrayList.RemoveAt(0);
11                 for (int i = 0; i < arrayList.Count; i++)
12                 {
13                     Console.WriteLine(arrayList[i]);
14                 }
15 }

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4. LinkedList<T> 链表

　　在内存空间中存储的不一定是连续的，所以和数组最大的区别就是，无法用下标访问。

　　优点：增加删除快，适用于经常增减节点的情况。

　　缺点：无法用下标访问，查询慢，需要从头挨个找。

　　特别注意：LinkedList<T>不是线程安全，在多线程中需要配合锁机制来进行。

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{Console.WriteLine("---------------------------04 ListLink<T> 链表-----------------------------------");LinkedList<string> linkedList = new LinkedList<string>();linkedList.AddFirst("二胖");linkedList.AddLast("马茹");var node1 = linkedList.Find("二胖");linkedList.AddAfter(node1, "三胖");//删除操作linkedList.Remove(node1);//查询操作foreach (var item in linkedList){Console.WriteLine(item);} 
}

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5. Queue<T> 队列

　　先进先出，入队(Enqueue)和出队(Dequeue)两个操作

　　特别注意：Queue<T>不是线程安全，在多线程中需要配合锁机制来进行，如果不想使用锁，线程安全的队列为 ConcurrentQueue。

　　实际应用场景：利用队列解决高并发问题（详见：http://www.cnblogs.com/yaopengfei/p/8322016.html）

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 1  {2                 Console.WriteLine("---------------------------05 Queue<T> 队列-----------------------------------");3                 Queue<int> quereList = new Queue<int>();4                 //入队操作5                 for (int i = 0; i < 10; i++)6                 {7                     quereList.Enqueue(i + 100);8                 }9                 //出队操作
10                 while (quereList.Count != 0)
11                 {
12                     Console.WriteLine(quereList.Dequeue());
13                 }
14 }

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6. Stack<T> 栈

　　后进先出，入栈（push）和出栈（pop）两个操作

　　特别注意：Stack<T>不是线程安全

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 1  {2                 Console.WriteLine("---------------------------06 Stack<T> 栈-----------------------------------");3                 Stack<int> stackList = new Stack<int>();4                 //入栈操作5                 for (int i = 0; i < 10; i++)6                 {7                     stackList.Push(i + 100);8                 }9                 //出栈操作
10                 while (stackList.Count != 0)
11                 {
12                     Console.WriteLine(stackList.Pop());
13                 }
14 }

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7. Hashtable

　　典型的空间换时间，存储数据不能太多，但增删改查速度非常快。

　　特别注意：Hashtable是线程安全的，不需要配合锁使用。

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{Console.WriteLine("---------------------------07 Hashtable-----------------------------------");Hashtable tableList = new Hashtable();//存储tableList.Add("001", "马茹");tableList["002"] = "二胖";//查询foreach (DictionaryEntry item in tableList){Console.WriteLine("key:{0},value:{1}", item.Key.ToString(), item.Value.ToString());}
}

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8. Dictionary<K,T>字典（泛型的Hashtable）

　　增删改查速度非常快，可以用来代替实体只有id和另一个属性的时候，大幅度提升效率。

　　特别注意：Dictionary<K,T>不是线程安全，在多线程中需要配合锁机制来进行，如果不想使用锁，线程安全的字典为 ConcurrentDictionary。

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 1  {2                 Console.WriteLine("---------------------------08 Dictionary<K,T>字典-----------------------------------");3                 Dictionary<string, string> tableList = new Dictionary<string, string>();4                 //存储5                 tableList.Add("001", "马茹");6                 tableList.Add("002", "二胖");7                 tableList["002"] = "三胖";8                 //查询9                 foreach (var item in tableList)
10                 {
11                     Console.WriteLine("key:{0},value:{1}", item.Key.ToString(), item.Value.ToString());
12                 }
13 }

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强调：

以上8种类型，除了Hashtable是线程安全，其余都不是，都需要配合lock锁来进行，或者采用 ConcurrentXXX来替代。

详细的请见：http://www.cnblogs.com/yaopengfei/p/8322016.html

二. 四大接口比较

1. IEnumerable

　　是最基本的一个接口，用于迭代使用，里面有GetEnumerator方法。

2. ICollection

　　继承了IEnumerable接口，主要用于集合，内部有Count属性表示个数，像ArrayList、List、LinkedList均实现了该接口。

3. IList

　　继承了IEnumerable 和 ICollection,实现IList接口的数据接口可以使用索引访问，表示在内存上是连续分配的，比如Array、List。

4. IQueryable

　　这里主要和IEnumerable接口进行对比。

　　Enumerable里实现方法的参数是Func委托，Queryable里实现的方法的参数是Expression表达式。

　　实现IQueryable和IEnumabler均为延迟加载，但二者的实现方式不同，前者为迭代器模式，参数为Func委托，后者为Expression表达式目录树实现。

三. yield关键字

1. yield必须出现在IEunmerable中

2. yield是迭代器的状态机，能做到延迟查询，使用的时候才查询，可以实现按序加载

3. 例子

　　测试一：在 “var data1 = y.yieldWay();”加一个断点，发现直接跳过，不能进入yieldWay方法中，而在“foreach (var item in data1)”加一个断点，第一次遍历的时候就进入了yieldWay方法中，说明了yield是延迟加载的，只有使用的时候才查询。

　　测试二：对yieldWay和commonWay获取的数据进行遍历，通过控制台发现前者是一个一个输出，而后者是先一次性获取完，一下全部输出来，证明了yield可以做到按需加载，可以在foreach中加一个限制，比如该数据不满足>100就不输出。

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 1             Console.WriteLine("-----------------------下面是调用yield方法-----------------------");2             yieldDemo y = new yieldDemo();3             var data1 = y.yieldWay();4             foreach (var item in data1)5             {6                 Console.WriteLine(item);7             }8             Console.WriteLine("-----------------------下面是调用普通方法-----------------------");9             var data2 = y.commonWay();
10             foreach (var item in data2)
11             {
12                 Console.WriteLine(item);
13             }

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