看Android項目源碼了解到的不足——集合篇

終于下定決心看源碼了,看了一天自己都是懵逼狀態的。既然懵逼了,那就從頭開始,從最基礎的開始,遇到的問題解決了再繼續,不管多簡單,都要學習記錄。

Java中集合的知識

1.List知識:有序的并且數據可以重復的集合

List包括List接口以及List接口的所有實現類。因為List接口實現了Collection接口,所以List接口擁有Collection接口提供的所有常用方法,又因為List是列表類型,所以List接口還提供了一些適合于自身的常用方法。

sublist(int fromindex,int toIndex )方法截取現有List集合中的部分對象生成新的List集合時,需要注意的是,新生成的集合中包含起始索引位置代表的對象,但是不包含終止索引位置代表的對象

List接口提供的適合于自身的常用方法均與索引有關,這是因為List集合為列表類型,以線性方式存儲對象,可以通過對象的索引操作對象。

List接口的常用實現類有ArrayList和LinkedList,在使用List集合時,通常情況下聲明為List類型,實例化時根據實際情況的需要,實例化為ArrayList或LinkedList,例如:

List l = newArrayList();// 利用ArrayList類實例化List集合

List l2 = newLinkedList();// 利用LinkedList類實例化List集合

2.Map的知識:以按鍵/數值對的形式存儲數據,和數組非常相似,在數組中存在的索引,它們本身也是對象。

Map是一種把鍵對象和值對象進行關聯的容器,而一個值對象又可以是一個Map,依次類推,這樣就可形成一個多級映射。對于鍵對象來說,像Set一樣,一個Map容器中的鍵對象不允許重復,這是為了保持查找結果的一致性;如果有兩個鍵對象一樣,那你想得到那個鍵對象所對應的值對象時就有問題了,可能你得到的并不是你想的那個值對象,結果會造成混亂,所以鍵的唯一性很重要,也是符合集合的性質的。當然在使用過程中,某個鍵所對應的值對象可能會發生變化,這時會按照最后一次修改的值對象與鍵對應。對于值對象則沒有唯一性的要求。你可以將任意多個鍵都映射到一個值對象上,這不會發生任何問題(不過對你的使用卻可能會造成不便,你不知道你得到的到底是那一個鍵所對應的值對象)。

Java核心類中有很多預定義的Map?類。在介紹具體實現之前,我們先介紹一下Map?接口本身,以便了解所有實現的共同點。Map?接口定義了四種類型的方法,每個Map?都包含這些法。

插入和刪除元素的方法

返回視圖的Map 方法:使用這些方法返回的對象,您可以遍歷Map 的元素,還可以刪除Map 中的元素。

Map?通常適合按鍵(而非按值)進行訪問。Map?定義中沒有規定這肯定是真的,但通常您可以期望這是真的。例如,您可以期望containsKey()方法與get()?方法一樣快。另一面,containsValue()?方法很可能需要掃描?Map?中的值,因此它的速度可能比較慢。這些方法檢索有關Map內容的信息但不更改Map內容。

Map有兩種比較常用的實現:HashMap和TreeMap。HashMap也用到了哈希碼的算法,以便快速查找一個鍵,TreeMap則是對鍵按序存放,因此它便有一些擴展的方法,比如firstKey(),lastKey()等,你還可以從TreeMap中指定一個范圍以取得其子Map。鍵和值的關聯很簡單,用pub(Object key,Objectvalue)方法即可將一個鍵與一個值對象相關聯。用get(Objectkey)可得到與此key對象所對應的值對象。

Hashtable繼承Map接口,實現一個key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對象都可作為key或者value。?添加數據使用put(key, value),取出數據使用get(key),這兩個基本操作的時間開銷為常數。

HashMap和Hashtable類似,不同之處在于HashMap是非同步的,并且允許null,即null value和null key。,但是將HashMap視為Collection時(values()方法可返回Collection),其迭代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相當重要的話,不要將HashMap的初始化容量設得過高,或者load factor過低。

WeakHashMap類

WeakHashMap是一種改進的HashMap,它對key實行“弱引用”,如果一個key不再被外部所引用,那么該key可以被GC回收。

Hashtable類和HashMap類的區別:Hashtable和HashMap類有三個重要的不同之處。

第一個不同主要是歷史原因。Hashtable是基于陳舊的Dictionary類的,HashMap是Java 1.2引進的Map接口的一個實現。

也許最重要的不同是Hashtable的方法是同步的,而HashMap的方法不是。這就意味著,雖然你可以不用采取任何特殊的行為就可以在一個多線程的應用程序中用一個Hashtable,但你必須同樣地為一個HashMap提供外同步。一個方便的方法就是利用Collections類的靜態的synchronizedMap()方法,它創建一個線程安全的Map對象,并把它作為一個封裝的對象來返回。這個對象的方法可以讓你同步訪問潛在的HashMap。這么做的結果就是當你不需要同步時,你不能切斷Hashtable中的同步(比如在一個單線程的應用程序中),而且同步增加了很多處理費用。

第三點不同是,只有HashMap可以讓你將空值作為一個表的條目的key或value。HashMap中只有一條記錄可以是一個空的key,但任意數量的條目可以是空的value。這就是說,如果在表中沒有發現搜索鍵,或者如果發現了搜索鍵,但它是一個空的值,那么get()將返回null。如果有必要,用containKey()方法來區別這兩種情況。

3.set的知識:Set具有與Collection完全一樣的接口,因此沒有任何額外的功能。實際上Set就是Collection,只是行為不同。

實現了Set接口的主要有HashSet、TreeSet、LinkedHashSet這幾個共同點就是每個相同的項只保存一份。他們也有不同點,區別如下:

1.HashSet:HashSet使用的是相當復雜的方式來存儲元素的,使用HashSet能夠最快的獲取集合中的元素,效率非常高(以空間換時間)。會根據hashcode和equals來龐端是否是同一個對象,如果hashcode一樣,并且equals返回true,則是同一個對象,不能重復存放。

2.TreeSet:TreeSet也不能存放重復對象,但是TreeSet會自動排序,如果存放的對象不能排序則會報錯,所以存放的對象必須指定排序規則。排序規則包括自然排序和客戶排序。

①自然排序:TreeSet要添加哪個對象就在哪個對象類上面實現java.lang.Comparable接口,并且重寫comparaTo()方法,返回0則表示是同一個對象,否則為不同對象。

②客戶排序:建立一個第三方類并實現java.util.Comparator接口。并重寫方法。定義集合形式為TreeSet ts = new TreeSet(new 第三方類());

3.LinkedHashSet:LinkedHashSet按照插入順序保存對象,同時還保存了HashSet的查詢速度。

總結

1.?如果涉及到堆棧,隊列等操作,應該考慮用List,對于需要快速插入,刪除元素,應該使用LinkedList,如果需要快速隨機訪問元素,應該使用ArrayList。

2. 如果程序在單線程環境中,或者訪問僅僅在一個線程中進行,考慮非同步的類,其效率較高,如果多個線程可能同時操作一個類,應該使用同步的類。

3. 在除需要排序時使用TreeSet,TreeMap外,都應使用HashSet,HashMap,因為他們 的效率更高。

4. 要特別注意對哈希表的操作,作為key的對象要正確復寫equals和hashCode方法。

5. 容器類僅能持有對象引用(指向對象的指針),而不是將對象信息copy一份至數列某位置。一旦將對象置入容器內,便損失了該對象的型別信息。

6. 盡量返回接口而非實際的類型,如返回List而非ArrayList,這樣如果以后需要將ArrayList換成LinkedList時,客戶端代碼不用改變。這就是針對抽象編程。

注意:

1、Collection沒有get()方法來取得某個元素。只能通過iterator()遍歷元素。

2、Set和Collection擁有一模一樣的接口。

3、List,可以通過get()方法來一次取出一個元素。使用數字來選擇一堆對象中的一個,get(0)...。(add/get)

4、一般使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue。

5、Map用 put(k,v) / get(k),還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。

HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。

6、Map中元素,可以將key序列、value序列單獨抽取出來。

使用keySet()抽取key序列,將map中的所有keys生成一個Set。

使用values()抽取value序列,將map中的所有values生成一個Collection。

為什么一個生成Set,一個生成Collection?那是因為,key總是獨一無二的,value允許重復。

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