Java 集合类

集合 性能 默认容量 空时的大小 10K条目的开销(没有考虑键和值的大小) 准确设置大小? 扩展算法

HashSet O(1) 16 144 360K 否 x2

HashMap O(1) 16 128 360K 否 x2

Hashtable O(1) 11 104 360K 否 x2+1

LinkedList O(n) 1 48 240K 是 +1

ArrayList O(n) 10 88 40K 否 x1.5

StringBufferO(1) 16 72 24 否 x2

Java集合类最重要的三个接口

List，Queue，Set，Map，其中List和Set继承于Collection。

还有两个抽象类：

Collection（非有序，允许重复）

List（有序，允许重复）【ArrayList、LinkedList、Vector】

CopyOnWriteArrayList是ArrayList 的一个线程安全的变体。

Set（非有序，除了TreeSet【二叉排序树】，不允许重复）【HashSet（哈希表散列表）、TreeSet】

CopyOnWriteArraySet是HashSet的一个线程安全的变体。

Map（非有序，除了TreeMap【二叉排序树】，key不允许重复,value允许重复）【HashMap（哈希表散列表）、TreeMap】

HashTable和Vector线程安全，性能HashMap和ArrayList更好，但不是线程安全的。

HashTable不允许value为空。

ConcurrentHashMap通过把整个Map分为N个Segment（类似HashTable），可以提供相同的线程安全，但是效率提升N倍，默认提升16倍

HashMap和WeakHashMap的区别：

强引用、弱引用和动态回收内存

弱引用动态回收

(01) 新建WeakHashMap，将“键值对”添加到WeakHashMap中。

将“键值对”添加到WeakHashMap中时，添加的键都是弱键。

实际上，WeakHashMap是通过数组table保存Entry(键值对)；每一个Entry实际上是一个单向链表，即Entry是键值对链表。

(02) 当某“弱键”不再被其它对象引用，并被GC回收时。在GC回收该“弱键”时，这个“弱键”也同时会被添加到queue队列中。

例如，当我们在将“弱键”key添加到WeakHashMap之后；后来将key设为null。这时，便没有外部外部对象再引用该了key。

接着，当Java虚拟机的GC回收内存时，会回收key的相关内存；同时，将key添加到queue队列中。

(03) 当下一次我们需要操作WeakHashMap时，会先同步table和queue。table中保存了全部的键值对，而queue中保存被GC回收的“弱键”；同步它们，就是删除table中被GC回收的“弱键”对应的键值对。

例如，当我们“读取WeakHashMap中的元素或获取WeakReference的大小时”，它会先同步table和queue，目的是“删除table中被GC回收的‘弱键’对应的键值对”。删除的方法就是逐个比较“table中元素的‘键’和queue中的‘键’”，若它们相当，则删除“table中的该键值对”。

集合类排序Comparable和Comparator

调用java.util.Collections.sort(List list)时，List的每个对象都必须实现了comparable接口。

而Comparator接口可以通过 java.util.Collections.sort(List list，Comparator c)调用

ArrayList和Vector扩容区别

ArrayList

public void ensureCapacity(int minCapacity) {
modCount++;//父类中的属性，记录集合变化次数
int oldCapacity = elementData.length;
if (minCapacity > oldCapacity) {//扩容的条件，数组需要的长度要大于实际长度
Object oldData[] = elementData;
int newCapacity = ((oldCapacity * 3)/2 + 1<minCapacity?minCapacity: ((oldCapacity * 3)/2 + 1);
elementData = (E[])new Object[newCapacity];
System.arraycopy(oldData, 0, elementData, 0, size);
}
}

Vector

public synchronized void ensureCapacity(int minCapacity) {
modCount++;//父类中的属性，记录集合变化次数
ensureCapacityHelper(minCapacity);
}

private void ensureCapacityHelper(int minCapacity) {
int oldCapacity = elementData.length;
if (minCapacity > oldCapacity) {//扩容的条件，数组需要的长度要大于实际长度
Object[] oldData = elementData;
//扩容因子大于0，相加，否则两倍
int newCapacity = (capacityIncrement > 0) ? (oldCapacity + capacityIncrement) : (oldCapacity * 2);
if (newCapacity < minCapacity) {
newCapacity = minCapacity;
}
elementData = new Object[newCapacity];
System.arraycopy(oldData, 0, elementData, 0, elementCount);
}
}