小博此篇记录了开发过程中常用的几种集合详解,三者的区别对比均从IDEA相关层次图里面所得知,基于JDK8,如有错误欢迎批评指正。

List(列表)
  List的元素以线性方式存储,可以存放重复对象,List主要有以下两个实现类:

ArrayList : 长度可变的数组,可以对元素进行随机的访问,向ArrayList中插入与删除元素的速度慢。 JDK8 中ArrayList扩容的实现是通过grow()方法里使用语句newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)(即1.5倍扩容)计算容量,然后调用Arrays.copyof()方法进行对原数组进行复制。
LinkedList: 采用链表数据结构,插入和删除速度快,但访问速度慢。
Set(集合)
  Set中的对象不按特定(HashCode)的方式排序,并且没有重复对象,Set主要有以下两个实现类:

HashSet: HashSet按照哈希算法来存取集合中的对象,存取速度比较快。当HashSet中的元素个数超过数组大小*loadFactor(默认值为0.75)时,就会进行近似两倍扩容(newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1)。
TreeSet :TreeSet实现了SortedSet接口,能够对集合中的对象进行排序。
Map(映射)
  Map是一种把键对象和值对象映射的集合,它的每一个元素都包含一个键对象和值对象。 Map主要有以下两个实现类:

HashMap:HashMap基于散列表实现,其插入和查询<K,V>的开销是固定的,可以通过构造器设置容量和负载因子来调整容器的性能。
LinkedHashMap:类似于HashMap,但是迭代遍历它时,取得<K,V>的顺序是其插入次序,或者是最近最少使用(LRU)的次序。
TreeMap:TreeMap基于红黑树实现。查看<K,V>时,它们会被排序。TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map,subMap()可以返回一个子树。
HashMap
  底层实现:HashMap底层整体结构是一个数组,数组中的每个元素又是一个链表。每次添加一个对象(put)时会产生一个链表对象(Object类型),Map中的每个Entry就是数组中的一个元素(Map.Entry就是一个<Key,Value>),它具有由当前元素指向下一个元素的引用,这就构成了链表。
  存储原理:当向HsahMap中添加元素的时候,先根据HashCode重新计算Key的Hash值,得到数组下标,如果数组该位置已经存在其他元素,那么这个位置的元素将会以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放在链尾,如果数组该位置元素不存在,那么就直接将该元素放到此数组中的该位置。
  去重原理:不同的Key算到数组下标相同的几率很小,新建一个<K,V>放入到HashMap的时候,首先会计算Key的数组下标,如果数组该位置已经存在其他元素,则比较两个Key,若相同则覆盖写入,若不同则形成链表。
  读取原理:从HashMap中读取(get)元素时,首先计算Key的HashCode,找到数组下标,然后在对应位置的链表中找到需要的元素。
  扩容机制:当HashMap中的元素个数超过数组大小*loadFactor(默认值为0.75)时,就会进行2倍扩容(oldThr << 1)。

三者区别
比较 List Set Map
继承接口 Collection Collection
常见实现类 AbstractList(其常用子类有ArrayList、LinkedList、Vector) AbstractSet(其常用子类有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet) HashMap、HashTable
常见方法 add( )、remove( )、clear( )、get( )、contains( )、size( ) add( )、remove( )、clear( )、contains( )、size( ) put( )、get( )、remove( )、clear( )、containsKey( )、containsValue( )、keySet( )、values( )、size( )
元素 可重复 不可重复(用equals()判断) 不可重复
顺序 有序 无序(实际上由HashCode决定)
线程安全 Vector线程安全 Hashtable线程安全

总结:List(对付顺序的好帮手): List接口存储一组不唯一(可以有多个元素引用相同的对象),有序的对象
Set(注重独一无二的性质): 不允许重复的集合。不会有多个元素引用相同的对象。
Map(用Key来搜索的专家): 使用键值对存储。Map会维护与Key有关联的值。两个Key可以引用相同的对象,但Key不能重复,典型的Key是String类型,但也可以是任何对象。