Java容器（List、Set、Map）知识点快速复习手册（下）
Java容器（List、Set、Map）知识点快速复习手册（下）
前言
本文快速回顾了Java中容器的知识点，用作面试复习，事半功倍。
上篇：容器概览，容器中用到的设计模式，List源码
中篇：Map源码
下篇：Set源码，容器总结
其它知识点复习手册
HashSet
http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-collection/hashset.html
https://segmentfault.com/a/1190000014391402
关键词：
- 默认容量16，扩容两倍，加载因子0.75
- 允许元素为null
- 实现Set接口
- 不保证迭代顺序
- 非同步
- 初始容量非常影响迭代性能
- 底层实际上是一个HashMap实例 > public HashSet() {map = new HashMap<>();}
如果添加的是在 HashSet 中不存在的，则返回 true；如果添加的元素已经存在，返回 false。
对于 HashSet 中保存的对象，请注意正确重写其 equals 和 hashCode 方法，以保证放入的对象的唯一性。
HashSet 和 HashMap 的区别
重要：
1. HashMap中使用键对象来计算hashcode值
2. HashSet使用成员对象来计算hashcode值，对于两个对象来说hashcode可能相同，所以equals()方法用来判断对象的相等性，如果两个对象不同的话，那么返回false
在这里插入图片描述
TreeSet
关键词
- 实现NavigableSet接口
- 可以实现排序功能
- 底层实际上是一个TreeMap实例
- 非同步
- 不允许为null
LinkedHashSet
关键词
- 迭代是有序的
- 允许为null
- 底层实际上是一个HashMap+双向链表实例(其实就是LinkedHashMap)
- 非同步
- 性能比HashSet差一丢丢，因为要维护一个双向链表
- 初始容量与迭代无关（与LinkedHashMap相同），因为LinkedHashSet迭代的是双向链表
总结Set
HashSet：
- 无序，允许为null，底层是HashMap(散列表+红黑树)，非线程同步
TreeSet：
- 有序，不允许为null，底层是TreeMap(红黑树),非线程同步
LinkedHashSet：
- 迭代有序，允许为null，底层是HashMap+双向链表，非线程同步
WeekHashMap
存储结构
WeakHashMap 的 Entry 继承自 WeakReference，被 WeakReference 关联的对象在下一次垃圾回收时会被回收。
WeakHashMap 主要用来实现缓存，通过使用 WeakHashMap 来引用缓存对象，由 JVM 对这部分缓存进行回收。
private static class Entry<K,V> extends WeakReference<Object> implements Map.Entry<K,V>
ConcurrentCache
Tomcat 中的 ConcurrentCache 使用了 WeakHashMap 来实现缓存功能。
ConcurrentCache 采取的是分代缓存：
- 经常使用的对象放入 eden 中，eden 使用 ConcurrentHashMap 实现，不用担心会被回收（伊甸园）；
- 不常用的对象放入 longterm，longterm 使用 WeakHashMap 实现，这些老对象会被垃圾收集器回收。
- 当调用 get() 方法时，会先从 eden 区获取，如果没有找到的话再到 longterm 获取，当从 longterm 获取到就把对象放入 eden 中，从而保证经常被访问的节点不容易被回收。
- 当调用 put() 方法时，如果 eden 的大小超过了 size，那么就将 eden 中的所有对象都放入 longterm 中，利用虚拟机回收掉一部分不经常使用的对象。
public final class ConcurrentCache<K, V> {
private final int size;
private final Map<K, V> eden;
private final Map<K, V> longterm;
public ConcurrentCache(int size) {
this.size = size;
this.eden = new ConcurrentHashMap<>(size);
this.longterm = new WeakHashMap<>(size);
}
public V get(K k) {
V v = this.eden.get(k);
if (v == null) {
v = this.longterm.get(k);
if (v != null)
this.eden.put(k, v);
}
return v;
}
public void put(K k, V v) {
if (this.eden.size() >= size) {
this.longterm.putAll(this.eden);
this.eden.clear();
}
this.eden.put(k, v);
}
}
常见问题总结
Enumeration和Iterator接口的区别
Iterator替代了Enumeration，Enumeration是一个旧的迭代器了。
与Enumeration相比，Iterator更加安全，因为当一个集合正在被遍历的时候，它会阻止其它线程去修改集合。
区别有三点：
- Iterator的方法名比Enumeration更科学
- Iterator有fail-fast机制，比Enumeration更安全
- Iterator能够删除元素，Enumeration并不能删除元素
ListIterator有什么特点
- ListIterator继承了Iterator接口，它用于遍历List集合的元素。
- ListIterator可以实现双向遍历,添加元素，设置元素
在这里插入图片描述
与Java集合框架相关的有哪些最好的实践
如果是单列的集合，我们考虑用Collection下的子接口ArrayList和Set。
如果是映射，我们就考虑使用Map
- 是否需要同步：去找线程安全的集合类使用
- 迭代时是否需要有序(插入顺序有序)：去找Linked双向列表结构的
- 是否需要排序(自然顺序或者手动排序)：去找Tree红黑树类型的(JDK1.8)
- 估算存放集合的数据量有多大，无论是List还是Map，它们实现动态增长，都是有性能消耗的。在初始集合的时候给出一个合理的容量会减少动态增长时的消耗
- 使用泛型，避免在运行时出现ClassCastException
- 尽可能使用Collections工具类，或者获取只读、同步或空的集合，而非编写自己的实现。它将会提供代码重用性，它有着更好的稳定性和可维护性
参考
- https://github.com/CyC2018/CS-Notes/blob/master/docs/notes/Java%20%E5%AE%B9%E5%99%A8.md
- 公众号：Java3y
- Eckel B. Java 编程思想 [M]. 机械工业出版社, 2002.
- Java Collection Framework
- Iterator 模式
- Java 8 系列之重新认识 HashMap
- What is difference between HashMap and Hashtable in Java?
- Java 集合之 HashMap
- The principle of ConcurrentHashMap analysis
- 探索 ConcurrentHashMap 高并发性的实现机制
- HashMap 相关面试题及其解答
- Java 集合细节（二）：asList 的缺陷
- Java Collection Framework – The LinkedList Class
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