Java标准类库提供的容器总结

Java标准类库提供的容器总结

转自http://www.blogjava.net/javafan/archive/2008/07/02/212029.html

 

在Java中，容器主要包括：数组(Array)、集合(Collection)和映射(Map)三种。

(1)数组Array：将数字与元素联系起来，其中的元素都具有相同的数据类型，只能通过下标来访问其元素；数组可以是一维的，也可以是多维的；数组一旦生成，其容量就不能改变。数组是一种复合数据类型，在Java中，除了可以像“int[] array;”来声明和表示一个数组，还可以用Array类来表示一个数组，同样地，JDK类库还提供了Arrays类类操作数组，该类定义了对数组进行操作的各种方法(赋值、排序、搜索、比较、查找元素等)。

(2)集合Collection：是一个接口类，包括List、Set、Queue等子接口，其具体的实现类可以用来保存多个元素。这里只讨论常用的子接口List和Set的常用实现类。常用的List实现类有ArrayList、Vector和LinkedList等，常用的Set实现类有HashSet、LinkedHashSet和TreeSet等。需要注意的是，List和Set有着很大的不同，主要包括是否允许元素重复和是否维护元素的次序。

(3)映射Map：保存相关联的键值对。其具体的实现类可以将键映射到值，根据键得到值，因此，一个映射不能包含重复的键，但是允许有重复的值，每个键最多只能映射到一个值。 常见的Map实现类有HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap等。

为了讨论的方便，下面以Array，List、Set、Map为分类来讨论这几种容器的使用特点。

(1)Array：

    数组的使用很直接，主要是根据下表来获取其元素。其特点就是一旦生成，其容量不能改变，并且每个元素之间不允许有“空隙”。其使用实例可以参考电子工业出版社“宝典”系列之《Java JDK 实例宝典》(夏先波 编著)，个人感觉这本书写得不错，给出了许多JDK类库的具体使用实例，代码的注释也比较详细，很适合初学者入门学习使用，如果看Java Doc 还是有不明白的地方，也可以参考此书:)

(2)List：可用来存放多个元素，能够自动扩充容量，能够维护元素的次序，并且允许元素重复。

    (2.1)ArrayList类：最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速的随机访问，但是要从ArrayList的中间位置插入或者删除    元素时，需要对数组进行复制、移动，代价比较高，因此，ArrayList适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。

    (2.2)Vector类：同ArrayList一样，其内部也是通过数组实现的，不同的是，Vector支持线程的同步，能够避免多线程同时写而引起的不一致，但是实现线程的同步需要很高的代价，因此访问Vector比ArrayList慢。

    (2.3)LinkedList类：见其名，该类与链表肯定有关系:)该类的内部是通过链表来实现的，很适合数据的动态插入和删除，但是随即访问和遍历的速度比较慢。此外，该类还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

(3)Set：可用来存放多个元素，但是不允许元素重复(即不保存重复元素)，也不能够维护元素的次序。很直观，联想一下数学中的集合的概念就很好理解了。此外，需要注意的是，加入Set的元素必须定义equals()方法以确保对象的唯一性，如String对象。

    (3.1) HashSet类：采用散列函数对元素进行排序，是专门为快速查询而设计的存入HashSet的对象必须定义hashCode()方法。

    (3.2)TreeSet类：采用红黑树的数据结构进行排序元素，使用它可以从Set中提取有序的序列。

    (3.3) LinkedHashSet类：内部使用散列以加快查询速度，同时使用链表维护元素的插入次序，在使用迭代器遍历时，会按插入次序显示结果。


(4)Map：可以用来存放相关联的键值对，根据键得到值。常见的Map实现类有HashMap、Hashtable、LinkedHashMap和TreeMap。

    (4.1)HashMap类：一个最常用的Map，它根据键的hashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，但不支持线程同步。HashMap最多允许一条记录的键为null，但是允许多条记录的值为null。
    
    (4.2)Hashtable类：与HashMap类似，但是它不允许记录的键或者值为null，支持线程同步，因而Hashtable在写入数据时会很慢。

    (4.3)LinkedHashMap类：保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历它时，先得到的记录肯定时先插入的，在遍历的时候比HashMap慢。

    (4.4)TreeMap类：能够把它保存的记录根据键排序，默认为升序排列。当用Iterator遍历它时，得到的记录是排过序的记录。