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android-notes/blogs/Java/口水话/集合源码.md

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集合源码口水话
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目录
1. ArrayList
2. Vector
3. LinkedList
4. HashMap
#### ArrayList
ArrayList 实现了 List 接口,RandomAccess 接口,可以插入空数据以及支持随机访问。它相当于一个动态数组,初始化时是一个空数组,在第一次 add 时设置初始容量为 10,每次扩容都增加到原来的 1.5 倍。简单的 add 就是在 elementData 数组末尾添加一个数据,size++;指定 index 添加数据,就需要拷贝 index 后面的数据后移一位。在删除的时,如果是删除 null,就遍历数组找到第一个 null 值删除,否则就遍历比较 equals 删除指定 index 的数据,其实也就是拷贝 index 后面的数据前移一位。删除数据时,最好使用迭代器来做,避免 CurrentModifyException,它并不只是在并发时才会抛出的,单线程也可能抛出,其实内部是比较 expectedModCount 和 modCount 是否相等来判断的。ArrayList 的性能损耗就来源于数组拷贝,在适当情况下,可以初始化时指定容量大小,避免不必要的扩容操作。其实呢,ArrayList 还有一个缺点,就是不能自动缩容,但是我们可以手动调用 trimToSize 来缩容至当前 size 大小。
还有一点是 elementData 是用 transient 修饰的,也就是拒绝数据被自动序列化,因为 ArrayList 并不是所有位置都有数据,所以没必要全部序列化,应该只序列化有数据的部分,所以它重写了 writeObject/readObjet 方法。
#### Vector
Vector 感觉是一个被人抛弃的类,它在初始化时直接设置了数组初始容量为 10,在它的 get/add 等方法都加了 synchronized,完全可以看成是一个加锁的 ArrayList。
不同的是,它在扩容时默认是直接加倍的,当然这个是可以控制的,在构造方法中可以传一个增长数,这个数是需要大于 1 的,不然就按 1 处理。比如是 0.75,每次扩容就加 1,是 5 呢每次扩容就加 5。
当然,想让 ArrayList 变成线程安全的,还可以使用 Collections.synchronizedList 来做,或者呢,使用 CopyOnWriteArrayList。
#### LinkedList
LinkedList 实现了 Deque 接口,说明它是一个双向链表,每一个 Node 节点都有 prev 和 next 指针,每次 add 或者 remove 时都需要更新前驱和后指针,在指定 index 位置删除时,会区分 index 如果是靠头部比较近,就从头 first 节点遍历删,否则从尾部 last 节点删。使用迭代器时,也是可以使用 ListIterator 从头或从尾遍历。
它在新增和删除时,时间复杂度 O(1),而在查询时时间复杂度 O(n)。
#### HashMap
HashMap 底层数据结构是数组 + 链表 + 红黑树。数组的主要作用是方便快速查找,时间复杂度是 O(1),默认大小是 16,数组的下表索引是通过 key 的 hashCode 计算出来的,数组元素叫做 Node,当多个 key 的 hashCode 一致,但 key 值不相同时,即发生了 hash 冲突时,单个 Node 就会转化为链表,链表的查询复杂度是 O(n),当链表的长度大于等于 8 并且数组的大小超过 64 时,链表就会转化为红黑树,红黑树的查询复杂度是 O(log(n)),简单来说,最坏的查询次数相当于红黑树的最大深度。
HashMap 非线程安全,如果需要满足线程安全,可以用 Collections.synchronizedMap 使得 HashMap 具有线程安全的能力,或者使用 ConcurrentHashMap。