疯狂java讲义总结-NO8

1. Java集合大致可分为Set,List,Queue和Map四种体系，其中Set代表无序、不可重复的集合;List代表有序、可重复的集合;而Map则代表具有映射关系的集合（也被称为关联数组），Java 5又增加了Queue体系集合，代表一种队列集合实现。
2. Map里的key是不可以重复的，key用于标识集合里的每项数据，如果需要查阅Map中的数据时，总是根据Map的key来获取。
3. 在传统模式下，把一个对象“丢进”集合中后，集合会忘记这个对象的类型，也就是说，系统把所有的集合元素都当成Object类型。从JDK 1.5以后，这种状态得到了改进:可以使用泛型来限制集合里元素的类型，并让集合记住所有集合元素的类型。
4.（1）boolean add(Object o)
（2）boolean addAll(Collection c)
（3）void clear()
（4）boolean contains(Object o)
（5）boolean containsAll(Collection c)
（6）boolean isEmpty()
（7）Iterator iterate()
（8）boolean remove(Object o)
（9）boolean removeAll(Collection c)
（10）boolean retainAll(Collection c)
（11）int size()
（12）Object[] toArray()
5.虽然集合里面不能放基本类型的值，但是java支持自动装箱。
6. HashSet具有以下特点：
（1）不能保证元素的排列顺序，顺序可能与添加顺序不同，顺序也有可能发生变化。
（2）HashSet不是同步的，如果多个线程同时访问一个HashSet.假设有两个或者两个以上线程同时修改了HashSet集合时，则必须通过代码来保证其同步。
（3）集合元素值可以是null
7. HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals()方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法返回值也相等。
8. 当把一个对象放入HashSet中时，如果需要重写该对象对应类的equals()方法，则也应该重写其hashCode()方法。规则是:如果两个对象通过equals()方法比较返回true,这两个对象的hashCode值也应该相同。
9. 当从HashSet中访问元素时，HashSet先计算该元素的hashCode值(也就是调用该对象的hashCode()方法的返回值)，然后直接到该hashCode值对应的位置去取止该元素----—这就是HashSet速度很快的原因。
10. HashSet中每个能存储元素的“槽位”(slot)通常称为“桶”(bucket),如果有多个元素的hashCode值相同，但它们通过equals()方法比较返回false，就需要在一个”桶“里放多个元素，这样会导致性能下降。
11. 重写hashCode()方法的基本规则：
（1）在程序运行过程中，同一个对象多次调用hashCode()方法应该返回相同的值。
（2）当两个对象通过equals()方法比较返回true时，这两个对象的hashCode()方法应该返回相同的值。
（3）对象中用作equals()方法比较标准的实例变量，都应该用于计算hashCode值。
12. HashSet还有一个一子类LinkedHashSet, LinkedHashSet集合也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但它同时使用链表维护元素的次序，这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的。也就是说，当遍历LinkedHashSet集合里的元素时，LinkedHashSet将会按元素的添加顺序来访问集合里的元索。
当输出LinkedHashSet集合的元素时，元素的顺序总是与添加顺序一致，但它依然不允许集合元素重复。
13. TreeSet是SortedSet接口的实现类，正如SortedSet名字所暗示的，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。
14. TreeSet并不是根据元素的插入顺序进行排序的，而是根据元素实际值的大小来进行排序的。
15. 与HashSet集合采用hash算法来决定元索的存储位置不同，TreeSet采用红黑树的数据结构来存储集合元素。那么TreeSet进行排序的规则是怎样的呢?TreeSet支持两种排序方法:自然排序和定制排序。在默认情况下，TreeSet采用自然排序。
TreeSet会调用集合元素的compareTo(Object obj)方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列，这种方式就是自然排序。
16. 向TreeSet集合中添加元素时，只有第一个元素无须实现Comparable接口，后面添加的所有元素都必须实现Comparable接口。当然这也不是一种好做法，当试图从TreeSet中取出元素时，依然会引发CIassCastException异常。
17. 如果希望TreeSet能正常运作，TreeSet只能添加同一种类型的对象。
18. 当通过Comparator对象(或Lambda表达式)来实现TreeSet的定制排序时，依然不可以向TreeSet中添加类型不同的对象，否则会引发C1assCastException异常。使用定制排序时，treeSet对集合元素排序不管集合元素本身的大小，而是由Comparator对象(或Lambda表达式)负责集合元素的排序规则。TreeSet判断两个集合元素相等的标准是:通过Comparator(或Lambda表达式)比较两个元素返回了0，这样TreeSet不会把第二个元素添加到集合中。
19. EnumSet是一个专为枚举类设计的集合类，EnumSet中的所有元索都必须是指定枚举类型的枚举值，该枚举类型在创建EnumSet时显式或隐式地指定。EnumSet的集合元素也是有序的，EnumSet以枚举值在Enum类内的定义顺序来决定集合元素的顺序。
20. EnumSet在内部以位向量的形式存储，这种存储形式非常紧凑、高效，因此EnumSet对象占用内存很小，而且运行效率很好。
21. EnumSet集合不允许加入null元素，如果试图插入null元素，EnumSet将抛出NuIlPointerException异常。
22. 当复制Collection集合中的所有元素来创建新的EnumSet集合时，要求Collection
集合中的所有元索必须是同一个枚举类的枚举值。
23. HashSet和TreeSet是Set的两个典型实现，到底如何选择HashSet和TreeSet呢?HashSet的性能总是比TreeSet好(特别是最常用的添加、查询元素等操作)，因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合元素的次序。只有当需要一个保持排序的Set时，才应该使用TreeSet，否则都应该使用HashSet。
24. HashSet还有一个子类:LinkedHashSet，对于普通的插入、删除操作，LinkedHashSet比HashSet要略微慢一点，这是由维护链表所带来的额外开销造成的，但由于有了链表，遍历LinkedHashSet会更快。
25. EnumSet是所有Set实现类中性能最好的，但它只能保存同一个枚举类的枚举值作为集合元素。
26. 必须指出的是，Set的三个实现类HashSet, TreeSet和EnumSet都是线程不安全的。如果有多个线程同时访问一个Set集合，并且有超过一个线程修改了该Set集合，则必须手动保证该Set集合的同步性。通常可以通过Collections工具类的synchronizedSortedSet方法来“包装”该Set集合。此操作最好在创建时进行，以防止对Set集合的意外非同步访问。
27. List判断两个对象相等只要通过equals()方法比较返回true即可。
28. 当调用List的set(int index, Object element)方法来改变List集合指定索引处的元素时，指定的索引必须是List集合的有效索引、例如集合长度是4，就不能指定替换索引为4处的元素也就是说，set(int index, Object element)方法不会改变List集合的长度。
29. ArrayList和Vector类都是基于数组实现的List类，所以ArrayList和Vector类封装了一个动态的、允许再分配的Object[]数组。ArrayList或Vector对象使用initialCapacity参数来设置该数组的长度，当向ArrayList或Vector中添加元素超出了该数组的长度时，它们的initialCapacity会自动增加。
30. 如果创建空的ArrayList或Vector集合时不指定initialCapacity参数，则Object[]数
组的长度默认为10。
31.void trimToSize()：调整ArrayList或Vector集合的Object[]数组长度为当前元素个数。
32.ArrayList是线程不安全的，但Vector集合则是线程安全的。
33.Stack继承了Vector，因此它也是一个非常古老的java集合类，他同样是线程安全的、性能较差的，因此应该尽量少用Stack类。
34. 操作数组的工具类:Arrays,该工具类里提供了asList(Object... a)方法，该方法可以把一个数组或指定个数的对象转换成一个List集合，这个List集合既不是ArrayList实现类的实例，也不是Vector实现类的实例，而是Arrays的内部类ArrayList的实例。
35. Arrays.ArrayList是一个固定长度的List集合，程序只能遍历访问该集合里的元素，不可增加、删除该集合里的元素。
36. 如果试图增加、删除Arrays$ArrayList集合里的元素，将会引发UnsupportedOperationException异常。
37.通常队列不允许随机访问队列中的元素。
38. Queue接口有一个PriorityQueue实现类。除此之外，Queue还有一个Deque接口，Deque代表一个“双端队列”，双端队列可以同时从两端来添加、删除元素，因此Deque的实现类既可当成队列使用，也可以当成栈使用。Java为Deque提供了ArrayDeque和LinkedList两个实现类。
39. PriorityQueue保存队列元素的顺序并不是按加入队列的顺序，而是按队列元素的大小进行重新排序。
40. 运行程序直接输出PriorityQueue集合时，可能看到该队列里的元素并没有很好地按大小进行排序，但这只是受到PriorityQueue的toString()方法的返回值的影响。实际上，程序多次调用PriorityQueue集合对象的poll()方法，即可看到元素按从小到大的顺序“移出队列”。
41. PriorityQueue不允许插入null元素，它还需要对队列元素进行排序。
42．Deque底层数组长度为16.
43. LinkedList类是List接口的实现类—---这意味着它是一个List集合，可以根据索引来随机访问集合中的元素。除此之外，LinkedList还实现了Deque接口，可以被当成双端队列来使用，因此既可以被当成“栈”来使用，也可以当成队列使用。
44. LinkedList内部以链表的形式来保存集合中的元素，因此随机访问集合元素时性能较差，但在插入、删除元素时性能比较出色(只需改变指针所指的地址即可)。
45．对于所有的内部基于数组的集合实现，例如ArrayList, ArrayDeque等，使用随机访问的性能比使用Iterator迭代访问的性能要好，因为随机访问会被映射成对数组元素的访问。
46. （1）如果需要遍历List集合元素，对于ArrayList、Vector集合，应该使用随机访问方法(get)来遍历集合元素，这样性能更好;对于LinkedList集合，则应该采用迭代器(Iterator)来遍历集合元素。
（2）如果需要经常执行插入、删除操作来改变包含大量数据的List集合的大小，可考虑使用LinkedList集合，使用ArrayList、Vector集合可能需要经常重新分配内部数组的大小，效果可能较差。
（3）如果有多个线程需要同时访问List集合中的元索，开发者可考虑使用Collections将集合包装成线程安全的集合。
47.Map的key不允许重复，key和value之间存在一一对应关系。
48. Map提供了一个Entry内部类来封装key-value对，而计算Entry存储时则只考虑Entry封装的key。从Java源码来看，Java是先实现了Map，然后通过包装一个所有value都为null的Map就实现了Set集合。
49.Map有时也被称为字典或者关联数组。
50.Set keyset():返回该Map中所有key的Set集合。
51.Colleation values()：返回该Map中所有value组成的Collection。
52.HashMap和Hashtable的区别：
（1）Hashtable是一个线程安全的Map实现，但HashMap是线程不安全的实现，所以HashMap比Hashtable的性能高一点:但如果有多个线程访问同一个Map对象时，使用Hashtable实现类会更好。
（2）Hashtable不允许使用null作为key和value，如果试图把null值放进Hashtable中，将会引发NulIPointerException异常:但HashMap可以使用null作为key或value。
53. 由于HashMap里的key不能重复，所以HashMap里最多只有一个key-value对的key为null,但可以有无数多个key-value对的value为null。
54. HashMap, Hashtable判断两个value相等的标准更简单:只要两个对象通过equals()方法比较返回true即可。
55. 与HashSet类似的是、尽量不要使用可变对象作为HashMap, Hashtable的key，如果确实需要使用可变对象作为HashMap. Hashtable的key，则尽量不要在程序中修改作为key的可变对象。
56. 迭代输出LinkedHashMap的元素时，将会按添加key-value对的顺序输出。
57. Properties类可以把Map对象和属性文件关联起来，从而可以把Map对象中的key-value对写入属性文件中，也可以把属性文件中的“属性名一属性值”加载到Map对象中。
58.（1）void load(InputStream inStream):从属性文件(以输入流表示)中加载key-value对，把加载到的key-value对追加到Properties里( Properties是Hashtable的子类，它不保证key-value之间的次序)。
（2）void store(OutputStream out,String comments):将Properties中的key-value对输出到指定的属性文件(以输出流表示)中。
59. Properties可以把key-value对以XML文件的形式保存起来，也可以从XML文件中加载key-value对。
60. TreeMap就是一个红黑树数据结构，每个key-value对即作为红黑树的一个节点。TreeMap存储key-value对(节点)时，需要根据key对节点进行排序，TreeMap可以保证所有的key-value对处于有序状态。
61. 类似于TreeSet中判断两个元素相等的标准，TreeMap中判断两个key相等的标准是:两个key通过compareTo()方法返回0, TreeMap即认为这两个key是相等的。
62. 如果需要使用WeakHashMap的key来保留对象的弱引用，则不要让该key所引用的对象具有任何强引用，否则将失去使用WeakHashMap的意义。
63. IdentityHashMap捉供了与HashMap基本相似的方法，也允许使用null作为key和value。
64. EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现，EnumMap中的所有key都必须是单个枚举类的枚举值。创建EnumMap时必须显式或隐式指定它对应的枚举类。
65.EnumMap具有如下特征：
（1）EnumMap在内部以数组形式保存，所以这种实现形式非常紧凑、高效。
（2）EnumMap根据key的自然顺序(即枚举值在枚举类中的定义顺序)来维护key-value对的顺序。当程序通过keySet(), entrySet(), values()等方法遍历EnumMap时可以看到这种顺序。
（3）EnumMap不允许使用null作为key,但允许使用null作为value。如果试图使用null作为key时将抛出NulIPointerException异常。如果只是查询是否包含值为null的key，或只是删除值为null的key，都不会抛出异常。
66. 与创建普通的Map有所区别的是，创建EnumMap时必须指定一个枚举类，从而将该EnumMap和指定枚举类关联起来。
67．各Map实现类的性能分析：
（1）对于Map的常用实现类而言，虽然HashMap 和Hashtable的实现机制几乎一样，但由于Hashtable时一个古老的、线程安全的集合，因此HashMap通常比Hashtable要快。
（2）TreeMap通常比HashMap、 Hashtable要慢(尤其在插入、删除key-value对时更慢)，因为TreeMap底层采用红黑树来管理key-value对(红黑树的每个节点就是一个key-value对)。
（3）使用TreeMap有一个好处:TreeMap中的的key-value对总是处于有序状态，无须专门进行排序操作。当TreeMap被填充之后，就可以调用keySet()，取得由key组成的Set，然后使用toArray()方法生成key的数组，接下来使用Arrays的binarySearch()方法在已排序的数组中快速地查询对象。
（4）对于一般的应用场景，程序应该多考虑使用HashMap，因为HashMap正是为快速查询设计的( HashMap底层其实也是采用数组来存储key-value对)。但如果程序需要一个总是排好序的Map时，则可以考虑使用TreeMap。
（5）LinkedHashMap比HashMap慢一点，因为它需要维护链表来保持Map中key-value时的添加顺序。IdentityHashMap性能没有特别出色之处，因为它采用与HashMap基本相似的实现，只是它使用==而不是equals()方法来判断元素相等。EnumMap的性能最好，但它只能使用同一个枚举类的枚举值作为key。
68. 当hash表中的负载因子达到指定的“负载极限”时，hash表会自动成倍地增加容量(桶的数量)，并将原有的对象重新分配，放入新的桶内，这称为:rehashing。
69. HashSet和HashMap, Hashtable的构造器允许指定一个负载极限,HashSet和HashMap, Hashtable默认的“负载极限”为0.75，这表明当该hash表的3/4已经被填满时，hash表会发生rehashing。
70. “负载极限”的默认值（0.75）是时间和空间成本上的一种折中:较高的“负载极限”，可以降低hash表所占用的内存空间，但会增加查询数据的时间销，查询是最频繁的操作(HashMap的get()于put()方法都要用到查询):较低的“负载极限”会提高查询数据的性能，但会增加hash表所占用的内存开销。程序员可以根据实际况来调整HashSet和HashMap的“负载极限”值。
71. Collections类中提供了多个synchronizedXxx()方法，该方法可以将指定集合包装成线程同步的集合，从而可以解决多线程并发访问集合时的线程安全问题。
72.繁琐的Enumeration接口：
（1）boolean hasMoreElements():如果此迭代器还有剩下的元素，则返回true。
（2）Object nextElement( ):返回该迭代器的下一个元素，如果还有的话(否则抛出异常)。
73. 使用Enumeration迭代器来遍历Vector和Hashtable集合里的元素，其工作方式与Iterator迭代器的工作方式基本相似。但使用Enumeration迭代器时方法名更加冗长，而且Enumeration迭代器只能遍历Vector,Hashtable这种古老的集合，因此通常不要使用它。除非在某种极端情况下，不得不使用Enumeration，否则都应该选择Iterator迭代器。