Android List，Set，Map集合安全 集合区别 并发集合类性能分析

Posted 2020-12-02 zzfx

对于android开发者来说深入了解Java的集合类很有必要主要是从Collection和Map接口衍生出来的，目前主要提供了List、Set和 Map这三大类的集合

Collection接口主要有两种子类分别为List和Set，区别主要是List保存的对象可以重复

而Set不可以重复

而Map一般为key-value这样的对应关系，比如我们常用的HashMap。

 

 数组

数组存储区间是连续的，占用内存严重，故空间复杂的很大。但数组的二分查找时间复杂度小，为O(1)；数组的特点是：寻址容易，插入和删除困难；

链表

链表存储区间离散，占用内存比较宽松，故空间复杂度很小，但时间复杂度很大，达O（N）。链表的特点是：寻址困难，插入和删除容易。

哈希表

那么我们能不能综合两者的特性，做出一种寻址容易，插入删除也容易的数据结构？答案是肯定的，这就是我们要提起的哈希表。哈希表（(Hash table）既满足了数据的查找方便，同时不占用太多的内容空间，使用也十分方便。

 

java中各种集合的关系图 

Collection       接口的接口     对象的集合 
├ List           子接口         按进入先后有序保存   可重复 
│├ LinkedList    接口实现类     链表     插入删除   没有同步   线程不安全 
│├ ArrayList     接口实现类     数组     随机访问   没有同步   线程不安全 
│└ Vector        接口实现类     数组                  同步        线程安全 
│ 　 └ Stack 
└ Set            子接口       仅接收一次，并做内部排序 

├ HashSet 

│ 　 └ LinkedHashSet 
└ TreeSet 

 

List 主要有ArrayList、LinkedList、Vector和Stack 

一、List 主要有ArrayList、LinkedList、Vector和Stack
有关这些子类的性能，Android开发网从插入、删除、移动等方面按照元素的执行效率做一一分析，通过分析Sun 的Java源码和实际元素操作得出下面结论:

        ArrayList -是线程不安全 底层是由数组实现 他的构造主要从AbstractList实现，主要是判断下初始元素的容量，ArrayList最大的特点就是提供了Add、Get操作，当然可以通过迭代器来遍历，对于元素的存在可以通过contains方法判断。

       LinkedList - 线程不安全的 作为一种双向链表结构，对于元素的插入、删除效率比较高，只需要调整节点指向即可，但是对于随机查找而言性能主要看这个链表长度和运气了。 LinkedList也提供了ArrayList的get方法，但是要复杂的多，主要通过next或previous方法遍历得到，LinkedList要移动指针。

       Vector -线程安全的，这两个类底层都是由数组实现的，效率低  比较简单和ArrayList差不多，主要是内部实现了synchronized关键字，实现了线程安全访问但性能有些降低，同时对于元素的扩充在算法上和ArrayList稍有不同，通过构造的容量增量系数来决定。

       Stack - 作为栈的操作，本次继承于Vector，提供了push，pop和peek方法，peek是不弹出根据数据大小获取最后一个元素对象。

 

  二、Set 主要有HashSet 和 TreeSet 

  HashSet - 该类是从Set接口继承而来，相对于List而言就是说内部添加的元素不能重复， Hashtable 继承 Map 接口，实现一个 key-value 映射的哈希表。任何非空（ non-null ）的对象都可作为 key 或者 value 。　当然从名字的Hash来看就是通过哈希算法来实现防止冲突来获得防止重复的，整体上从HashMap实现，存放元素方法的也是类似key- value的对应的，通过迭代器遍历，不过HashSet不是线程安全的。 

  TreeSet - 这个相对于HashSet而言主要是提供了排序支持，TreeSet是从TreeMap类实现，也是非线程安全的。 

  可以看到Set的两个类都和Map有关，下面就一起看下有关映射(Map)相关的使用。 

 

  三、Map 主要有 HashMap 和 TreeMap 

 

 

HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable都实现了Map接口，但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。

1. 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)。
2. 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。
3. 另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。
4. 由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。
5. HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。

  HashMap - ，可以为空，提供了比较强大的功能实现，比如说loadFactor可以控制元素增长时内存分配，HashMap也是非线程安全的。 

 

原理：