Java容器（ListSetMap）知识点快速复习手册（下）

Posted 2020-12-21

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了Java容器（ListSetMap）知识点快速复习手册（下）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

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

Java基础知识点面试手册（上）
Java基础知识点面试手册（下）
Java容器（List、Set、Map）知识点快速复习手册（上）
Java容器（List、Set、Map）知识点快速复习手册（中）

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：

HashMap中使用键对象来计算hashcode值
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。

1private static class Entry<K,V> extends WeakReference<Object> implements Map.Entry<K,V>
2

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。

1public final class ConcurrentCache<K, V> {
 2
 3    private final int size;
 4
 5    private final Map<K, V> eden;
 6
 7    private final Map<K, V> longterm;
 8
 9    public ConcurrentCache(int size) {
10        this.size = size;
11        this.eden = new ConcurrentHashMap<>(size);
12        this.longterm = new WeakHashMap<>(size);
13    }
14
15    public V get(K k) {
16        V v = this.eden.get(k);
17        if (v == null) {
18            v = this.longterm.get(k);
19            if (v != null)
20                this.eden.put(k, v);
21        }
22        return v;
23    }
24
25    public void put(K k, V v) {
26        if (this.eden.size() >= size) {
27            this.longterm.putAll(this.eden);
28            this.eden.clear();
29        }
30        this.eden.put(k, v);
31    }
32}

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