集合框架

2024-06-14

2025-03-25

Java 集合框架 #

1. 未列出枚举集（EnumSet/EnumMap）
2. 未列出IdentityHashMap
3. 未列出java.util.concurrent包下的实现

上图列出了集合框架的常见实现，Java集合框架系列文章介绍了图中列出的大部分内容。

主要讨论三大接口：

1. List

   List是有序集合，或称之为序列。List的实现可以准确地控制插入元素的位置，也可以通过元素的索引(index)访问之，还可以在集合中搜索元素

   和 Set不同，List允许元素重复出现，甚至允许多个null元素出现

   List定义了4个由索引执行的操作

   E get(int index);

   E set(int index, E element);

   void add(int index, E element);

   E remove(int index);

   ArrayList由于实现了RandomAccess接口，其在使用索引随机访问时性能不会受影响，但是LinkedList执行索引操作的耗时是与集合大小正相关的。

   因此，在不清楚List的实现类型的时候¹，通过迭代器遍历集合中的元素进行操作比直接使用索引更可取。

   List提供了一个独有的迭代器ListIterator，其提供了插入/替换元素的操作，并且支持双向迭代。

   关于List，分2文讨论：

   • ArrayList
   • LinkedList

2. Set

   Set是不含重复元素的集，严格来讲，Set不允许当e1.equals(e2)为真时， e1 和 e2 同时出现在集合中。Set最多允许一个null元素。

   将可变对象置入Set时需要特别小心，当对象的改动影响到了元素之间的equals()比较的结果，那么Set的行为就变得不确定了。因此，不能将Set本身作为Set的元素。

   集的部分，主要讨论了HashSet和TreeSet：

   • HashSet
   • TreeSet

3. Map

   Map即映射，即键-值对，键不允许重复，并且一个键最多映射一个值。Map不在Java集合框架的范畴，但是其由集合框架的内容实现。自然也在集合框架的讨论之内。

   映射提供3种集合视图

   • 键集 （Set实现）
   • 值集 （Collection实现）
   • Map.Entry集（Set实现）

   关于Map的内容，主要讨论了3个：

   • HashMap
   • TreeMap
   • LinkedHashMap

有关线程安全的集合将在并发编程部分讨论。