⑴ java五个最常用的集合类之间的区别和联系
常用的集合类有一下几种:
List结构的集合类:ArrayList类,LinkedList类,Vector类,Stack类
Map结构的集合类:HashMap类,Hashtable类
Set结构的集合类:HashSet类,TreeSet类
Queue结构的集合:Queue接口
HashMap和Hashtable的区别:
HashMap和Hashtable都是java的集合类,都可以用来存放java对象,这是他们的相同点
以下是他们的区别:
1.历史原因:
Hashtable是基于陈旧的Dictionary类的,HashMap是java 1.2引进的Map接口的一个现实。
2.同步性:
Hashtable是同步的,这个类中的一些方法保证了Hashtable中的对象是线程安全的,而HashMap则是异步的,因此HashMap中的对象并不是线程安全的,因为同步的要求会影响执行的效率,所以如果你不需要线程安全的结合那么使用HashMap是一个很好的选择,这样可以避免由于同步带来的不必要的性能开销,从而提高效率,我们一般所编写的程序都是异步的,但如果是服务器端的代码除外。
3.值:
HashMap可以让你将空值作为一个表的条目的key或value
Hashtable是不能放入空值(null)的
ArrayList和Vector的区别:
ArrayList与Vector都是java的集合类,都是用来存放java对象,这是他们的相同点,
区别:
1.同步性:
Vector是同步的,这个类的一些方法保证了Vector中的对象的线程安全的,而ArrayList则是异步的,因此ArrayList中的对象并不 是线程安全的,因为同步要求会影响执行的效率,所以你不需要线程安全的集合那么使用ArrayList是一个很好的选择,这样可以避免由于同步带来的不必 要的性能开销。
2.数据增长:
从内部实现的机制来讲,ArrayList和Vector都是使用数组(Array)来控制集合中的对象,当你向两种类型中增加元素的时候,如果元素的数目超过了内部数组目前的长度他们都需要扩展内部数组的长度,Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度,ArrayList是原来的50%,所以最后你获得的这个集合所占的空间总是比你实际需要的要大,所以如果你要在集合中保存大量的数据,那么使用Vector有一些优势,因为你可以通过设置集合的初始大小来避免不必要的资源开销。
总结:
1)如果要求线程安全,使用Vector,Hashtable
2)如果不要求线程安全,使用ArrayList,LinkedList,HashMap
3)如果要求键值对,则使用HashMap,Hashtable
4)如果数据量很大,又要求线程安全考虑Vector
1.ArrayList: 元素单个,效率高,多用于查询
2.Vector: 元素单个,线程安全,多用于查询
3.LinkedList:元素单个,多用于插入和删除
4.HashMap: 元素成对,元素可为空
5.HashTable: 元素成对,线程安全,元素不可为空
ArrayList
底层是Object数组,所以ArrayList具有数组的查询速度快的优点以及增删速度慢的缺点。
而在LinkedList的底层是一种双向循环链表。在此链表上每一个数据节点都由三部分组成:前指针(指向前面的节点的位置),数据,后指针(指向后面的节点的位置)。最后一个节点的后指针指向第一个节点的前指针,形成一个循环。
双向循环链表的查询效率低但是增删效率高。
ArrayList和LinkedList在用法上没有区别,但是在功能上还是有区别的。
LinkedList
经常用在增删操作较多而查询操作很少的情况下:队列和堆栈。
队列:先进先出的数据结构。
栈:后进先出的数据结构。
注意:使用栈的时候一定不能提供方法让不是最后一个元素的元素获得出栈的机会。
Vector
(与ArrayList相似,区别是Vector是重量级的组件,使用使消耗的资源比较多。)
结论:在考虑并发的情况下用Vector(保证线程的安全)。
在不考虑并发的情况下用ArrayList(不能保证线程的安全)。
面试经验(知识点):
java.util.stack(stack即为堆栈)的父类为Vector。可是stack的父类是最不应该为Vector的。因为Vector的底层是数组,且Vector有get方法(意味着它可能访问到并不属于最后一个位置元素的其他元素,很不安全)。
对于堆栈和队列只能用push类和get类。
Stack类以后不要轻易使用。
实现栈一定要用LinkedList。
(在JAVA1.5中,collection有queue来实现队列。)
Set-HashSet实现类:
遍历一个Set的方法只有一个:迭代器(interator)。
HashSet中元素是无序的(这个无序指的是数据的添加顺序和后来的排列顺序不同),而且元素不可重复。
在Object中除了有finalize(),toString(),equals(),还有hashCode()。
HashSet底层用的也是数组。
当向数组中利用add(Object o)添加对象的时候,系统先找对象的hashCode:
int hc=o.hashCode(); 返回的hashCode为整数值。
Int I=hc%n;(n为数组的长度),取得余数后,利用余数向数组中相应的位置添加数据,以n为6为例,如果I=0则放在数组a[0]位置,如果I=1,则 放在数组a[1]位置。如果equals()返回的值为true,则说明数据重复。如果equals()返回的值为false,则再找其他的位置进行比 较。这样的机制就导致两个相同的对象有可能重复地添加到数组中,因为他们的hashCode不同。
如果我们能够使两个相同的对象具有相同hashcode,才能在equals()返回为真。
在实例中,定义student对象时覆盖它的hashcode。
因为String类是自动覆盖的,所以当比较String类的对象的时候,就不会出现有两个相同的string对象的情况。
现在,在大部分的JDK中,都已经要求覆盖了hashCode。
结论:如将自定义类用hashSet来添加对象,一定要覆盖hashcode()和equals(),覆盖的原则是保证当两个对象hashcode返回相同的整数,而且equals()返回值为True。
如果偷懒,没有设定equals(),就会造成返回hashCode虽然结果相同,但在程序执行的过程中会多次地调用equals(),从而影响程序执行的效率。
⑵ 昆明电脑培训分享Java中最常用的集合类框架
一、HashMap的概述
HashMap可以说是Java中最常用的集合类框架之一,是Java语言中非常典型的数据结构。
HashMap是基于哈希表的Map接口实现的,此实现提供所有可选的映射操作。昆明电脑培训http://www.kmbdqn.com/发现存储的是对的映射,允许多个null值和一个null键。但此类不保证映射的顺序,特别是它不保证该顺序恒久不变。
除了HashMap是异步以及允许使用null外,HashMap 类与 Hashtable大致相同。
此实现假定哈希函数将元素适当地分布在各桶之间,可为基本操作(get 和 put)提供稳定的性能。迭代collection 视图所需的时间与 HashMap 实例的“容量”(桶的数量)及其大小(键-值映射关系数)成比例。所以,如果迭代性能很重要,则不要将初始容量设置得太高(或将加载因子设置得太低)。
HashMap 的实例有两个参数影响其性能:初始容量 和加载因子。容量 是哈希表中桶的数量,初始容量只是哈希表在创建时的容量。加载因子 是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度。当哈希表中的条目数超出了加载因子与当前容量的乘积时,则要对该哈希表进行 rehash 操作(即重建内部数据结构),从而哈希表将具有大约两倍的桶数。
通常,默认加载因子 (0.75) 在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销,但同时也增加了查询成本(在大多数 HashMap 类的操作中,包括 get 和 put 操作,都反映了这一点)。在设置初始容量时应该考虑到映射中所需的条目数及其加载因子,以便最大限度地减少 rehash 操作次数。如果初始容量大于最大条目数除以加载因子,则不会发生 rehash 操作。
注意,此实现不是同步的。 如果多个线程同时访问一个HashMap实例,而其中至少一个线程从结构上修改了列表,那么它必须保持外部同步。这通常是通过同步那些用来封装列表的 对象来实现的。但如果没有这样的对象存在,则应该使用{@link Collections#synchronizedMap Collections.synchronizedMap}来进行“包装”,该方法最好是在创建时完成,为了避免对映射进行意外的异步操作。
Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...));
二、构造函数
HashMap提供了三个构造函数:
HashMap():构造一个具有默认初始容量 (16) 和默认加载因子 (0.75) 的空 HashMap。
HashMap(int initialCapacity):构造一个带指定初始容量和默认加载因子 (0.75) 的空 HashMap。
HashMap(int initialCapacity, float loadFactor):构造一个带指定初始容量和加载因子的空 HashMap。
这里提到了两个参数:初始容量,加载因子。这两个参数是影响HashMap性能的重要参数,其中容量表示哈希表中桶的数量,初始容量是创建哈希表时的容量,加载因子是哈希表在其容量自动增加之前可以达到多满的一种尺度,它衡量的是一个散列表的空间的使用程度,负载因子越大表示散列表的装填程度越高,反之愈小。对于使用链表法的散列表来说,查找一个元素的平均时间是O(1+a),因此如果负载因子越大,对空间的利用更充分,然而后果是查找效率的降低;如果负载因子太小,那么散列表的数据将过于稀疏,对空间造成严重浪费。系统默认负载因子为0.75,一般情况下我们是无需修改的。
HashMap是一种支持快速存取的数据结构,要了解它的性能必须要了解它的数据结构。
⑶ Java中的同步集合与并发集合有什么区别
之所以有同步与不不同步之分就是为了线程安全而提出,线程安全的就是同步的,不安全的就是不同步的,还有一点就是,不同步的运行速度要比同步的快,这是因为有锁的机制存在。
⑷ JAVA中哪个能同时满足 先进先出(增减操作非常频繁)和同步安全的容器集合并在性能上不至于太差
public class ConcurrentLinkedQueue<E>
extends AbstractQueue<E>
implements Queue<E>, Serializable
一个基于链接节点的无界线程安全队列。此队列按照 FIFO(先进先出)原则对元素进行排序。队列的头部 是队列中时间最长的元素。队列的尾部 是队列中时间最短的元素。新的元素插入到队列的尾部,队列获取操作从队列头部获得元素。当多个线程共享访问一个公共 collection 时,ConcurrentLinkedQueue 是一个恰当的选择。此队列不允许使用 null 元素。
此实现采用了有效的“无等待 (wait-free)”算法,该算法基于 Maged M. Michael 和 Michael L. Scott 合着的 Simple, Fast, and Practical Non-Blocking and Blocking Concurrent Queue Algorithms 中描述的算法。
需要小心的是,与大多数 collection 不同,size 方法不是 一个固定时间操作。由于这些队列的异步特性,确定当前元素的数量需要遍历这些元素。
此类及其迭代器实现了 Collection 和 Iterator 接口的所有可选 方法。
内存一致性效果:当存在其他并发 collection 时,将对象放入 ConcurrentLinkedQueue 之前的线程中的操作 happen-before 随后通过另一线程从 ConcurrentLinkedQueue 访问或移除该元素的操作。
注意:ConcurrentLinkedQueue的size()是要遍历一遍集合的!因此,若不能满足你,可以基于 LinkedList(先进先出),自己加上同步,要性能控制住,需要尽可能小力度加同步 。
⑸ JAVA的集合类型有哪些
Java集合类型主要有3种:set(集)、list(列表)和map(映射)。
Collection、Set和List的区别如下:
Collection对象之间没有指定的顺序,允许有重复元素和多个null元素对象;它是Set和List接口的父类,是一种最通用型的集合接口;
Set各个元素对象之间没有指定的顺序,不允许有重复元素,最多允许有一个null元素对象;
List各个元素对象之间有指定的顺序,允许重复元素和多个null元素对象;
⑹ java多线程开发的同步机制有哪些
Java同步
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一、关键字:
thread(线程)、thread-safe(线程安全)、intercurrent(并发的)
synchronized(同步的)、asynchronized(异步的)、
volatile(易变的)、atomic(原子的)、share(共享)
二、总结背景:
一次读写共享文件编写,嚯,好家伙,竟然揪出这些零碎而又是一路的知识点。于是乎,Google和翻阅了《Java参考大全》、《Effective Java Second Edition》,特此总结一下供日后工作学习参考。
三、概念:
1、 什么时候必须同步?什么叫同步?如何同步?
要跨线程维护正确的可见性,只要在几个线程之间共享非 final 变量,就必须使用 synchronized(或 volatile)以确保一个线程可以看见另一个线程做的更改。
为了在线程之间进行可靠的通信,也为了互斥访问,同步是必须的。这归因于java语言规范的内存模型,它规定了:一个线程所做的变化何时以及如何变成对其它线程可见。
因为多线程将异步行为引进程序,所以在需要同步时,必须有一种方法强制进行。例如:如果2个线程想要通信并且要共享一个复杂的数据结构,如链表,此时需要
确保它们互不冲突,也就是必须阻止B线程在A线程读数据的过程中向链表里面写数据(A获得了锁,B必须等A释放了该锁)。
为了达到这个目的,java在一个旧的的进程同步模型——监控器(Monitor)的基础上实现了一个巧妙的方案:监控器是一个控制机制,可以认为是一个
很小的、只能容纳一个线程的盒子,一旦一个线程进入监控器,其它的线程必须等待,直到那个线程退出监控为止。通过这种方式,一个监控器可以保证共享资源在
同一时刻只可被一个线程使用。这种方式称之为同步。(一旦一个线程进入一个实例的任何同步方法,别的线程将不能进入该同一实例的其它同步方法,但是该实例
的异步方法仍然能够被调用)。
错误的理解:同步嘛,就是几个线程可以同时进行访问。
同步和多线程关系:没多线程环境就不需要同步;有多线程环境也不一定需要同步。
锁提供了两种主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可见性(visibility)。
互斥即一次只允许一个线程持有某个特定的锁,因此可使用该特性实现对共享数据的协调访问协议,这样,一次就只有一个线程能够使用该共享数据。
可见性要更加复杂一些,documents它必须确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另一个线程是可见的 —— 如果没有同步机制提供的这种可见性保证,线程看到的共享变量可能是修改前的值或不一致的值,这将引发许多严重问题
小结:为了防止多个线程并发对同一数据的修改,所以需要同步,否则会造成数据不一致(就是所谓的:线程安全。如java集合框架中Hashtable和
Vector是线程安全的。我们的大部分程序都不是线程安全的,因为没有进行同步,而且我们没有必要,因为大部分情况根本没有多线程环境)。
2、 什么叫原子的(原子操作)?
Java原子操作是指:不会被打断地的操作。(就是做到互斥 和可见性?!)
那难道原子操作就可以真的达到线程安全同步效果了吗?实际上有一些原子操作不一定是线程安全的。
那么,原子操作在什么情况下不是线程安全的呢?也许是这个原因导致的:java线程允许线程在自己的内存区保存变量的副本。允许线程使用本地的私有拷贝进
行工作而非每次都使用主存的值是为了提高性能(本人愚见:虽然原子操作是线程安全的,可各线程在得到变量(读操作)后,就是各自玩
弄自己的副本了,更新操作(写操作)因未写入主存中,导致其它线程不可见)。
那该如何解决呢?因此需要通过java同步机制。
在java中,32位或者更少位数的赋值是原子的。在一个32位的硬件平台上,除了double和long型的其它原始类型通常都
是使用32位进行表示,而double和long通常使用64位表示。另外,对象引用使用本机指针实现,通常也是32位的。对这些32位的类型的操作是原
子的。
这些原始类型通常使用32位或者64位表示,这又引入了另一个小小的神话:原始类型的大小是由语言保证的。这是不对的。java语言保证的是原始类型的表
数范围而非JVM中的存储大小。因此,int型总是有相同的表数范围。在一个JVM上可能使用32位实现,而在另一个JVM上可能是64位的。在此再次强
调:在所有平台上被保证的是表数范围,32位以及更小的值的操作是原子的。
3、 不要搞混了:同步、异步
举个例子:普通B/S模式(同步)AJAX技术(异步)
同步:提交请求->等待服务器处理->处理完返回 这个期间客户端浏览器不能干任何事
异步:请求通过事件触发->服务器处理(这是浏览器仍然可以作其他事情)->处理完毕
可见,彼“同步”非此“同步”——我们说的java中的那个共享数据同步(synchronized)
一个同步的对象是指行为(动作),一个是同步的对象是指物质(共享数据)。
4、 Java同步机制有4种实现方式:(部分引用网上资源)
① ThreadLocal ② synchronized( ) ③ wait() 与 notify() ④ volatile
目的:都是为了解决多线程中的对同一变量的访问冲突
ThreadLocal
ThreadLocal 保证不同线程拥有不同实例,相同线程一定拥有相同的实例,即为每一个使用该变量的线程提供一个该变量值的副本,每一个线程都可以独立改变自己的副本,而不是与其它线程的副本冲突。
优势:提供了线程安全的共享对象
与其它同步机制的区别:同步机制是为了同步多个线程对相同资源的并发访问,是为了多个线程之间进行通信;而 ThreadLocal 是隔离多个线程的数据共享,从根本上就不在多个线程之间共享资源,这样当然不需要多个线程进行同步了。
volatile
volatile 修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫线程将变化值回写到共享内存。
优势:这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。
缘由:Java
语言规范中指出,为了获得最佳速度,允许线程保存共享成员变量的私有拷贝,而且只当线程进入或者离开同步代码块时才与共享成员变量的原
始值对比。这样当多个线程同时与某个对象交互时,就必须要注意到要让线程及时的得到共享成员变量的变化。而 volatile
关键字就是提示 VM :对于这个成员变量不能保存它的私有拷贝,而应直接与共享成员变量交互。
使用技巧:在两个或者更多的线程访问的成员变量上使用 volatile 。当要访问的变量已在 synchronized 代码块中,或者为常量时,不必使用。
线程为了提高效率,将某成员变量(如A)拷贝了一份(如B),线程中对A的访问其实访问的是B。只在某些动作时才进行A和B的同步,因此存在A和B不一致
的情况。volatile就是用来避免这种情况的。
volatile告诉jvm,它所修饰的变量不保留拷贝,直接访问主内存中的(读操作多时使用较好;线程间需要通信,本条做不到)
Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性,但是不具备原子特性。这就是说线程能够自动发现 volatile
变量的最新值。Volatile
变量可用于提供线程安全,但是只能应用于非常有限的一组用例:多个变量之间或者某个变量的当前值与修改后值
之间没有约束。
您只能在有限的一些情形下使用 volatile 变量替代锁。要使 volatile 变量提供理想的线程安全,必须同时满足下面两个条件:
对变量的写操作不依赖于当前值;该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。
sleep() vs wait()
sleep是线程类(Thread)的方法,导致此线程暂停执行指定时间,把执行机会给其他线程,但是监控状态依然保持,到时后会自动恢复。调用sleep不会释放对象锁。
wait是Object类的方法,对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁,进入等待此对象的等待锁定池,只有针对此对象发出notify方法(或notifyAll)后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。
(如果变量被声明为volatile,在每次访问时都会和主存一致;如果变量在同步方法或者同步块中被访问,当在方法或者块的入口处获得锁以及方法或者块退出时释放锁时变量被同步。)
⑺ 下面哪个java集合类是实现同步的
容器是指放东西的物品,在JAVA里面也是这样的,比如 list 是可以用来放对象的列表 你也可以自定义一些类来放其它对象,那么,你定义的这个类就是其它对象的容器。 集合是一组可变数量的数据项,集合的种类包括列表,集,多重集,树和图,通俗地...
⑻ java中的几个集合类
list
map
set三个都是接口
map
映射表,
一个key只能对应一个value(它的反命题,一个value只对应一个key不成立)
最常用的有:
map
l---
hashmap
(key可以null)
l---
hashtable
(key不能为null)
l---properties
(适合读取.properties格式的文件)
l---
sortedmap(interface根据key排序)
l---treemap(用二叉树实现key排序)
list
和
set
都是线性的,主要区别是list里面存放的内容可以重复,而set同一对象只保留唯一的一个。因此,map里面,提取key集合的返回类型是set,而提取value集合的类型是collection(list/set)的父类型。
常用的有
list
l---linkedlist(链表)
l---arraylist(动态数组,所有方法不同步)
l---vector(动态数组,所有方法同步)
l---stack(可以实现lifo的栈)