Java集合类详解

一、Java集合类图

1.1

007

1.2

008

上述类图中，实线边框的是实现类，比如ArrayList，LinkedList，HashMap等，折线边框的是抽象类，比如AbstractCollection，AbstractList，AbstractMap等，而点线边框的是接口，比如Collection，Iterator，List等。

发现一个特点，上述所有的集合类，都实现了Iterator接口，这是一个用于遍历集合中元素的接口，主要包含hashNext(),next(),remove()三种方法。它的一个子接口LinkedIterator在它的基础上又添加了三种方法，分别是add(),previous(),hasPrevious()。也就是说如果是先Iterator接口，那么在遍历集合中元素的时候，只能往后遍历，被遍历后的元素不会在遍历到，通常无序集合实现的都是这个接口，比如HashSet，HashMap；而那些元素有序的集合，实现的一般都是LinkedIterator接口，实现这个接口的集合可以双向遍历，既可以通过next()访问下一个元素，又可以通过previous()访问前一个元素，比如ArrayList。

还有一个特点就是抽象类的使用。如果要自己实现一个集合类，去实现那些抽象的接口会非常麻烦，工作量很大。这个时候就可以使用抽象类，这些抽象类中给我们提供了许多现成的实现，我们只需要根据自己的需求重写一些方法或者添加一些方法就可以实现自己需要的集合类，工作流昂大大降低。

1.3

009

		有序否	允许元素重复否
Collection		否	是
List		是	是
Set	AbstractSet	否	否
	HashSet
	TreeSet	是（用二叉树排序）
Map	AbstractMap	否	使用key-value来映射和存储数据，Key必须惟一，value可以重复
	HashMap
	TreeMap	是（用二叉树排序）

二、集合类详解

常用的类介绍

Collection:父接口；
Set:接口 —实现类： HashSet、LinkedHashSet
List:接口—实现类： LinkedList,Vector,ArrayList
SortedSet:接口—实现类：TreeSet

Map接口—实现类：HashMap、Hashtable、LinkedHashMap、Properties

2.1 List

List:有序列表，允许存放重复的元素；
实现类：
ArrayList：数组实现，查询快，增删慢，线程不安全，轻量级；
LinkedList：链表实现，增删快，查询慢
Vector：数组实现，线程安全，重量级

例：levit应用中使用集合分布表：

集合类型	应用数量
ArrayList	184处
LinkedList	2处
Vector	0

分析：从以上的分析结果来看ArrayList是用的最多的，Vector没有用到（有性能问题，不建议使用）。

下面分析一下应用LinkedList场景的代码：

	private List<Long> getGroupIds(List<GroupMemberDO> groupMemberDOs) {
		List<Long> groupIds = new LinkedList<Long>();
		if (CollectionUtils.isEmpty(groupMemberDOs)) {
			return groupIds;
		}

		// 后台任务调用该方法，此场景数据量很大，外面循环的集合类型是ArrayList(查询快)，对查询出的数据保存应用LinkedList(增加快)。
		for (GroupMemberDO groupMemberDO : groupMemberDOs) {

			// 此处只做增加操作，上面分析LinkedList是基于链表他做增加删除很快。
			groupIds.add(groupMemberDO.getGroupId());
		}
		return DistinctElementFilter.filterList(groupIds);
	}

private List<Long> getGroupIds(List<GroupMemberDO> groupMemberDOs) {

List<Long> groupIds = new LinkedList<Long>();

if (CollectionUtils.isEmpty(groupMemberDOs)) {

return groupIds;

}

// 后台任务调用该方法，此场景数据量很大，外面循环的集合类型是ArrayList(查询快)，对查询出的数据保存应用LinkedList(增加快)。

for (GroupMemberDO groupMemberDO : groupMemberDOs) {

// 此处只做增加操作，上面分析LinkedList是基于链表他做增加删除很快。

groupIds.add(groupMemberDO.getGroupId());

}

return DistinctElementFilter.filterList(groupIds);

}

在实际开发根据业务场景选择相应的集合类。

2.2 Set

无序集合，不允许存放重复的元素；允许使用null元素

HashSet 的后台有一个HashMap;初始化后台容量；只不过生成一个HashSet的话，系统只提供key的访问； 如果有两个Key重复，那么会覆盖之前的；

实现类 HashSet：equals返回true，hashCode返回相同的整数；哈希表；存储的数据是无序的。

实现类LinkedHashSet：此实现与 HashSet 的不同之外在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。存储的数据是有序的。

哈希表详解：

http://www.bianceng.cn/Programming/sjjg/200705/1126.htm

例：levit应用中使用集合分布表：

集合类型	应用数量
HashSet	3处
LinkedHashSet	0

分析：从以上的分析结果来看没有应用到LinkedHashSet，HashSet应用3处下面代码分析业务场景代码：

Set<String> identities = new HashSet<String>();
identities.add(VAccountIdentity.TP_ENTERPRISE);
identities.add(VAccountIdentity.FREE_PENDING);
identities.add(VAccountIdentity.TP_BUYER);

Set<String> identities = new HashSet<String>();

identities.add(VAccountIdentity.TP_ENTERPRISE);

identities.add(VAccountIdentity.FREE_PENDING);

identities.add(VAccountIdentity.TP_BUYER);

以上代码不允许元素重复。

不允许集合中有重复的数据可以选择HashSet。

子接口SortedSet,对Set排序实现类 :TreeSet：使用元素的自然顺序对元素进行排序，或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序；二叉树实现的；

二叉数的定义：http://www.comp.nus.edu.sg/~xujia/mirror/algorithm.myrice.com/datastructure/basic/binary_tree/chapter1.htm

Levit应用目前没有业务场景就用该集合。

2.3 Map

HashMap：键值对，key不能重复，但是value可以重复；key的实现就是HashSet；value对应着放；允许null的键或值；
Hashtable：线程安全的，不允许null的键或值；
Properties:：key和value都是String类型，用来读配置文件；
TreeMap：对key排好序的Map; key 就是TreeSet, value对应每个key; key要实现Comparable接口或TreeMap有自己的构造器；
LinkedHashMap：此实现与 HashMap 的不同之处在于，后者维护着一个运行于所有条目的双重链接列表。存储的数据是有序的。

levit应用中使用集合分布表：

集合类型	应用数量
HashMap	142处
Hashtable	0
Properties	0
TreeMap	0
LinkedHashMap	3

分析：从以上的分析结果来看与List的分析结果大致相同，HashMap应用场景最多。

以下分析LinkedHashMap应用场景的代码：

		// 此处要保证参数的顺序，采用LinkedHashMap.
		Map<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();
		// 判断是从 "转帐、缴存、转出" 页面到成功页面的
		map.put(TransferConstants.SC_SUCCESS_U, transferType);
		map.put("id", b);
		actionResult.setRedirectURL(getRender(TransferConstants.REDIRECT_SUCCESS, map));

// 此处要保证参数的顺序，采用LinkedHashMap.

Map<String, String> map = new LinkedHashMap<String, String>();

// 判断是从 "转帐、缴存、转出" 页面到成功页面的

map.put(TransferConstants.SC_SUCCESS_U, transferType);

map.put("id", b);

actionResult.setRedirectURL(getRender(TransferConstants.REDIRECT_SUCCESS, map));

Webx框架中使用Properties读取配置文件代码：

/**
 * 装载和初始化Webx中的services。
 * <p>
 * 该类可以通过listener或servlet来调用。
 * </p>
 */
public class WebxLoader implements WebxController, WebxConstant {
	private void configureLog4j(BootstrapResourceLoaderService resourceLoader, Properties props) {
		// 省略部分代码.................
		// 如果配置文件名为*.xml，则使用DOMConfigurator，否则使用PropertyConfigurator。
		String filename = log4jConfigurationURL.getFile();

		if (filename.endsWith(LOG4J_CONFIGURATION_XML)) {
			DOMConfigurator.configure(log4jConfigurationURL, props);
		} else {
			props = new Properties(props);

			try {
				// //关键部分，读取文件到"props"集合中.---------------------------------------------------------------------------------------
				props.load(log4jConfigurationURL.openStream());
				PropertyConfigurator.configure(props);
				log.info("Configured log4j from " + log4jConfiguration);
			} catch (IOException e) {
				// 此时logging系统还不可用，记录到servlet log中
				logLog("Could not open Log4j configuration file " + log4jConfigurationURL.toExternalForm(), e);
			}
		}

		// 现在可以开始打log了。
		resourceLoader.setLoggerReady(true);
	}
}

/**

* 装载和初始化Webx中的services。

* <p>

* 该类可以通过listener或servlet来调用。

* </p>

public class WebxLoader implements WebxController, WebxConstant {

private void configureLog4j(BootstrapResourceLoaderService resourceLoader, Properties props) {

// 省略部分代码.................

// 如果配置文件名为*.xml，则使用DOMConfigurator，否则使用PropertyConfigurator。

String filename = log4jConfigurationURL.getFile();

if (filename.endsWith(LOG4J_CONFIGURATION_XML)) {

DOMConfigurator.configure(log4jConfigurationURL, props);

} else {

props = new Properties(props);

try {

// //关键部分，读取文件到"props"集合中.---------------------------------------------------------------------------------------

props.load(log4jConfigurationURL.openStream());

PropertyConfigurator.configure(props);

log.info("Configured log4j from " + log4jConfiguration);

} catch (IOException e) {

// 此时logging系统还不可用，记录到servlet log中

logLog("Could not open Log4j configuration file " + log4jConfigurationURL.toExternalForm(), e);

}

// 现在可以开始打log了。

resourceLoader.setLoggerReady(true);

}

2.4 两个工具类 Arrays 和 Collections

Arrays、此类包含用来操作数组（比如排序和搜索）的各种方法。

Collections、主要提供了在 collection 上进行操作的静态方法(同步集合类方法) 。
Arrays应用实例代码：

	private void setGoodsList(ActionResult actionResult, GoodsDO[] goodsArray) {
		if (goodsArray != null) {
			// 将数组转换成集合类
			List<GoodsDO> goodsList = Arrays.asList(goodsArray);
			// /省略代码......
			actionResult.putInContext("goodsList", goodsList);
			actionResult.putInContext("gev", gev);
		}
	}