Java的Collection和Map有哪些區(qū)別

這篇文章主要講解了“Java的Collection和Map有哪些區(qū)別”，文中的講解內(nèi)容簡單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來研究和學(xué)習(xí)“Java的Collection和Map有哪些區(qū)別”吧！

Collection接口

Collection是最基本的集合接口，一個Collection代表一組Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允許相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java  SDK不提供直接繼承自Collection的類，Java  SDK提供的類都是繼承自Collection的“子接口”如List和Set。

所有實(shí)現(xiàn)Collection接口的類都必須提供兩個標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)造函數(shù)：無參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個空的Collection，有一個Collection參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)用于創(chuàng)建一個新的Collection，這個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。后一個構(gòu)造函數(shù)允許用戶復(fù)制一個Collection。

如何遍歷Collection中的每一個元素？不論Collection的實(shí)際類型如何，它都支持一個iterator()的方法，該方法返回一個迭代子，使用該迭代子即可逐一訪問Collection中每一個元素。典型的用法如下：

Iterator  it  =  collection.iterator();  //  獲得一個迭代子
while(it.hasNext())  {
Object  obj  =  it.next();  //  得到下一個元素
}

由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。

List接口

List是有序的Collection，使用此接口能夠精確的控制每個元素插入的位置。用戶能夠使用索引（元素在List中的位置，類似于數(shù)組下標(biāo)）來訪問List中的元素，這類似于Java的數(shù)組。

和下面要提到的Set不同，List允許有相同的元素。

除了具有Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個listIterator()方法，返回一個ListIterator接口，和標(biāo)準(zhǔn)的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，允許添加，刪除，設(shè)定元素，還能向前或向后遍歷。

實(shí)現(xiàn)List接口的常用類有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。

LinkedList類

LinkedList實(shí)現(xiàn)了List接口，允許null元素。此外LinkedList提供額外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧（stack），隊(duì)列（queue）或雙向隊(duì)列（deque）。

注意LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List，則必須自己實(shí)現(xiàn)訪問同步。一種解決方法是在創(chuàng)建List時構(gòu)造一個同步的List：

List  list  =  Collections.synchronizedList(new  LinkedList(...));

ArrayList類

ArrayList實(shí)現(xiàn)了可變大小的數(shù)組。它允許所有元素，包括null。ArrayList沒有同步。

size，isEmpty，get，set方法運(yùn)行時間為常數(shù)。但是add方法開銷為分?jǐn)偟某?shù)，添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法運(yùn)行時間為線性。

每個ArrayList實(shí)例都有一個容量（Capacity），即用于存儲元素的數(shù)組的大小。這個容量可隨著不斷添加新元素而自動增加，但是增長算法并沒有定義。當(dāng)需要插入大量元素時，在插入前可以調(diào)用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。
和LinkedList一樣，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector類

Vector非常類似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector創(chuàng)建的Iterator，雖然和ArrayList創(chuàng)建的Iterator是同一接口，但是，因?yàn)閂ector是同步的，當(dāng)一個Iterator被創(chuàng)建而且正在被使用，另一個線程改變了Vector的狀態(tài)（例如，添加或刪除了一些元素），這時調(diào)用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException，因此必須捕獲該異常。
 
Stack 類

Stack繼承自Vector，實(shí)現(xiàn)一個后進(jìn)先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當(dāng)作堆棧使用?；镜膒ush和pop方法，還有peek方法得到棧頂?shù)脑?，empty方法測試堆棧是否為空，search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛創(chuàng)建后是空棧。

Set接口

Set是一種不包含重復(fù)的元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個null元素。
很明顯，Set的構(gòu)造函數(shù)有一個約束條件，傳入的Collection參數(shù)不能包含重復(fù)的元素。
請注意：必須小心操作可變對象（Mutable  Object）。如果一個Set中的可變元素改變了自身狀態(tài)導(dǎo)致Object.equals(Object)=true將導(dǎo)致一些問題。
 
Map接口

請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每個key只能映射一個value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內(nèi)容可以被當(dāng)作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

Hashtable類

Hashtable繼承Map接口，實(shí)現(xiàn)一個key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的對象都可作為key或者value。
添加數(shù)據(jù)使用put(key,  value)，取出數(shù)據(jù)使用get(key)，這兩個基本操作的時間開銷為常數(shù)。

Hashtable通過initial  capacity和load  factor兩個參數(shù)調(diào)整性能。通常缺省的load  factor  0.75較好地實(shí)現(xiàn)了時間和空間的均衡。增大load  factor可以節(jié)省空間但相應(yīng)的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操作。

使用Hashtable的簡單示例如下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是”one”，”two”，”three”：
Hashtable  numbers  =  new  Hashtable();
numbers.put(“one”,  new  Integer(1));
numbers.put(“two”,  new  Integer(2));
numbers.put(“three”,  new  Integer(3));

要取出一個數(shù)，比如2，用相應(yīng)的key：

Integer  n  =  (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two  =  ”  +  n);

由于作為key的對象將通過計(jì)算其散列函數(shù)來確定與之對應(yīng)的value的位置，因此任何作為key的對象都必須實(shí)現(xiàn)hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，如果你用自定義的類當(dāng)作key的話，要相當(dāng)小心，按照散列函數(shù)的定義，如果兩個對象相同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個對象不同，則它們的hashCode不一定不同，如果兩個不同對象的hashCode相同，這種現(xiàn)象稱為沖突，沖突會導(dǎo)致操作哈希表的時間開銷增大，所以盡量定義好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。
如果相同的對象有不同的hashCode，對哈希表的操作會出現(xiàn)意想不到的結(jié)果（期待的get方法返回null），要避免這種問題，只需要牢記一條：要同時復(fù)寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。Hashtable是同步的。

HashMap類

HashMap和Hashtable類似，不同之處在于HashMap是非同步的，并且允許null，即null  value和null  key。，但是將HashMap視為Collection時（values()方法可返回Collection），其迭代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相當(dāng)重要的話，不要將HashMap的初始化容量設(shè)得過高，或者load  factor過低。

WeakHashMap類

WeakHashMap是一種改進(jìn)的HashMap，它對key實(shí)行“弱引用”，如果一個key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。

感謝各位的閱讀，以上就是“Java的Collection和Map有哪些區(qū)別”的內(nèi)容了，經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對Java的Collection和Map有哪些區(qū)別這一問題有了更深刻的體會，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是億速云，小編將為大家推送更多相關(guān)知識點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！