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Android List,Set,Map集合安全 集合区别 并发集合类性能分析

时间:2018-07-06 16:36:00      阅读:201      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:算法   collect   dHash   简单   替代   添加   stack   ati   rem   

对于Android开发者来说深入了解Java的集合类很有必要主要是从Collection和Map接口衍生出来的,目前主要提供了List、Set和 Map这三大类的集合

Collection接口主要有两种子类分别为List和Set,区别主要是List保存的对象可以重复

而Set不可以重复

而Map一般为key-value这样的对应关系,比如我们常用的HashMap。

 

 数组

数组存储区间是连续的,占用内存严重,故空间复杂的很大。但数组的二分查找时间复杂度小,为O(1);数组的特点是:寻址容易,插入和删除困难;

链表

链表存储区间离散,占用内存比较宽松,故空间复杂度很小,但时间复杂度很大,达O(N)。链表的特点是:寻址困难,插入和删除容易。

哈希表

那么我们能不能综合两者的特性,做出一种寻址容易,插入删除也容易的数据结构?答案是肯定的,这就是我们要提起的哈希表。哈希表((Hash table)既满足了数据的查找方便,同时不占用太多的内容空间,使用也十分方便。


 
java中各种集合的关系图 

Collection       接口的接口     对象的集合 
├ List           子接口         按进入先后有序保存   可重复 
│├ LinkedList    接口实现类     链表     插入删除   没有同步   线程不安全 
│├ ArrayList     接口实现类     数组     随机访问   没有同步   线程不安全 
│└ Vector        接口实现类     数组                  同步        线程安全 
│   └ Stack 
└ Set            子接口       仅接收一次,并做内部排序 

├ HashSet 

│   └ LinkedHashSet 
└ TreeSet 
 
List 主要有ArrayList、LinkedList、Vector和Stack 
一、List 主要有ArrayList、LinkedList、Vector和Stack
有关这些子类的性能,Android开发网从插入、删除、移动等方面按照元素的执行效率做一一分析,通过分析Sun 的Java源码和实际元素操作得出下面结论:

        ArrayList -是线程不安全 底层是由数组实现 他的构造主要从AbstractList实现,主要是判断下初始元素的容量,ArrayList最大的特点就是提供了Add、Get操作,当然可以通过迭代器来遍历,对于元素的存在可以通过contains方法判断。

       LinkedList - 线程不安全的 作为一种双向链表结构,对于元素的插入、删除效率比较高,只需要调整节点指向即可,但是对于随机查找而言性能主要看这个链表长度和运气了。 LinkedList也提供了ArrayList的get方法,但是要复杂的多,主要通过next或previous方法遍历得到,LinkedList要移动指针。

       Vector -线程安全的,这两个类底层都是由数组实现的,效率低  比较简单和ArrayList差不多,主要是内部实现了synchronized关键字,实现了线程安全访问但性能有些降低,同时对于元素的扩充在算法上和ArrayList稍有不同,通过构造的容量增量系数来决定。

       Stack - 作为栈的操作,本次继承于Vector,提供了push,pop和peek方法,peek是不弹出根据数据大小获取最后一个元素对象。
 
  二、Set 主要有HashSet 和 TreeSet 

  HashSet - 该类是从Set接口继承而来,相对于List而言就是说内部添加的元素不能重复, Hashtable 继承 Map 接口,实现一个 key-value 映射的哈希表。任何非空( non-null )的对象都可作为 key 或者 value 。 当然从名字的Hash来看就是通过哈希算法来实现防止冲突来获得防止重复的,整体上从HashMap实现,存放元素方法的也是类似key- value的对应的,通过迭代器遍历,不过HashSet不是线程安全的。 

  TreeSet - 这个相对于HashSet而言主要是提供了排序支持,TreeSet是从TreeMap类实现,也是非线程安全的。 

  可以看到Set的两个类都和Map有关,下面就一起看下有关映射(Map)相关的使用。 

 

  三、Map 主要有 HashMap 和 TreeMap 
 
 

HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable都实现了Map接口,但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有:线程安全性,同步(synchronization),以及速度。

  1. HashMap几乎可以等价于Hashtable,除了HashMap是非synchronized的,并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value),而Hashtable则不行)。
  2. HashMap是非synchronized,而Hashtable是synchronized,这意味着Hashtable是线程安全的,多个线程可以共享一个Hashtable;而如果没有正确的同步的话,多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap,它是HashTable的替代,比HashTable的扩展性更好。
  3. 另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器,而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构(增加或者移除元素),将会抛出ConcurrentModificationException,但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为,要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。
  4. 由于Hashtable是线程安全的也是synchronized,所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步,只需要单一线程,那么使用HashMap性能要好过Hashtable。
  5. HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。


  HashMap - ,可以为空,提供了比较强大的功能实现,比如说loadFactor可以控制元素增长时内存分配,HashMap也是非线程安全的。 
 
原理:

Android List,Set,Map集合安全 集合区别 并发集合类性能分析

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