java中個個容器的屬性，性能，參數對比；

Java容器的性能及屬性的對比

List:Vector,ArrayList,LinkedList

Vector:內部是數組數據結構，可以理解為加鎖的ArrayList，線程安全的，增刪，查詢都很慢。

Vector在JDK1.0版本就已經出現了，在1.2版本后出現了Collection集合，開始有集合框架，Vector改進為可以實現List接口，納入集合框架。構造函數Vector()構造一個空向量，內部數組默認初始化大小為10。Vector中的方法都是從Collection和List繼承來的。但Vector有一些特有的方法 ：void addElement(E obj)

E firstElement()

E lastElement()

boolean removeElement(Object obj)

void setElementAt(E obj, int index)等…這些方法和對應不帶Element的方法功能相同。

ArrayList

ArrayList是大小可變的數組，ArrayList()構造函數默認初始化一個容量為10的空列表，如果剛開始給它開辟的內存是11，那么，它的初始化就是11的容量；

ArrayList中每一個元素都有自己的地址值，數組中存儲著這些元素的地址值，因為數組是一片連續的空間，所以在查詢某一元素的時候速度很快。但是刪除某個元素的時候，如果是刪除最后一個則很快，否則刪除的元素位置越靠前越慢，因為刪除后后面的元素都要位移前一位，查詢是根據數組的下標索引查的，所以相對于移動元素的時間很快，同樣添加元素也是一樣，越靠后越快；

LinkedList 是雙向鏈接列表數據存儲格式的，簡稱鏈表格式

鏈表中每個元素都有自己的地址，第一個元素記住第二個元素的地址，第二個元素記住第三個元素的地址，以此類推…如果想要查詢其中的某一個元素，要從第一個元素挨個做判斷，因為這些元素不是連續的，所以很慢。如果要增加一個元素，讓這個元素把地址給前一個元素，再記住后一個元素的位置即可；如果要刪除一個元素，只要它前一個元素記住它后一個元素的地址即可，所以增刪的速度很快。 增刪的速度也是相對的，LinkedList是雙向鏈表如果刪除第一個元素那是最快的，如果刪除最后一個元素也很快，同樣添加第一個元素或最后一個元素會很快.

HashSet

速度快、效率高，

不能保證元素的排列順序，順序有可能發生變化

不是同步的

集合元素可以是null,但只能放入一個null

當向HashSet集合中存入一個元素時，HashSet會調用該對象的hashCode()方法來得到該對象的hashCode值，然后根據 hashCode值來決定該對象在HashSet中存儲位置。

簡單的說，HashSet集合判斷兩個元素相等的標準是兩個對象通過equals方法比較相等，并且兩個對象的hashCode()方法返回值相 等

注意，如果要把一個對象放入HashSet中，重寫該對象對應類的equals方法，也應該重寫其hashCode()方法。其規則是如果兩個對 象通過equals方法比較返回true時，其hashCode也應該相同。另外，對象中用作equals比較標準的屬性，都應該用來計算 hashCode的值。

HashSet要求放入的對象必須實現HashCode()方法，放入的對象，是以hashcode碼作為標識的，而具有相同內容的 String對象，hashcode是一樣，所以放入的內容不能重復。但是同一個類的對象可以放入不同的實例 。

TreeSet

1、TreeSet 是二差樹實現的,Treeset中的數據是自動排好序的，不允許放入null值。

2、HashSet 是哈希表實現的,HashSet中的數據是無序的，可以放入null，但只能放入一個null，兩者中的值都不能重復，就如數據庫中唯一約束。

是一個可排序的Set，TreeSet是SortedSet接口的唯一實現類，TreeSet可以確保集合元素處于排序狀態。TreeSet支持兩種排序方式，自然排序 和定制排序，其中自然排序為默認的排序方式。向TreeSet中加入的應該是同一個類的對象。

TreeSet判斷兩個對象不相等的方式是兩個對象通過equals方法返回false，或者通過CompareTo方法比較沒有返回0

自然排序

自然排序使用要排序元素的CompareTo（Object obj）方法來比較元素之間大小關系，然后將元素按照升序排列。

Java提供了一個Comparable接口，該接口里定義了一個compareTo(Object obj)方法，該方法返回一個整數值，實現了該接口的對象就可以比較大小。

obj1.compareTo(obj2)方法如果返回0，則說明被比較的兩個對象相等，如果返回一個正數，則表明obj1大于obj2，如果是 負數，則表明obj1小于obj2。

如果我們將兩個對象的equals方法總是返回true，則這兩個對象的compareTo方法返回應該返回0

定制排序

自然排序是根據集合元素的大小，以升序排列，如果要定制排序，應該使用Comparator接口，實現 int compare(T o1,T o2)方法。

使用場景:HashSet是基于Hash算法實現的，其性能通常都優于TreeSet。我們通常都應該使用HashSet，在我們需要排序的功能時，我們才使用TreeSet。

HashSet與TreeSet的底層運行方式: TreeSet集合對象的加入過程：
TreeSet的底層是通過二叉樹來完成存儲的，無序的集合
當我們將一個對象加入treeset中，treeset會將第一個對象作為根對象，然后調用對象的compareTo方法拿第二個對象和第一個比較，當返回至=0時，說明2個對象內容相等，treeset就不把第二個對象加入集合。返回>1時，說明第二個對象大于第一個對象，將第二個對象放在右邊，返回-1時，則將第二個對象放在左邊，依次類推

HashSet集合對象的加入過程：

Hashset底層是hash值的地址，它里面存的對象是無序的。 第一個對象進入集合時，hashset會調用object類的hashcode根據對象在堆內存里的地址調用對象重寫的hashcode計算出一個hash值，然后第一個對象就進入hashset集合中的任意一個位置。

第二個對象開始進入集合，hashset先根據第二個對象在堆內存的地址調用對象的計算出一個hash值，如果第二個對象和第一個對象在堆內存里的地址是相同的，那么得到的hash值也是相同的，直接返回true，hash得到true后就不把第二個元素加入集合（這段是hash源碼程序中的操作）。如果第二個對象和第一個對象在堆內存里地址是不同的，這時hashset類會先調用自己的方法遍歷集合中的元素，當遍歷到某個元素時，調用對象的equals方法，如果相等，返回true，則說明這兩個對象的內容是相同的，hashset得到true后不會把第二個對象加入集合。

HashMap 主要用來存放鍵值對，它基于哈希表的Map接口實現，是常用的Java集合之一，數據是無序的，jdk1.8在解決哈希沖突時有了較大的變化，當鏈表長度大于閾值（默認為8）時，將鏈表轉化為紅黑樹，以減少搜索時間。

HashMap的數組

HashMap的數組的鏈表

HashMap JDK1.8 之前 HashMap 由 數組+鏈表 組成的，數組是 HashMap 的主體，鏈表則是主要為了解決哈希沖突而存在的.

HashMap的時間復雜度O(1),但是如果沖突較多，鏈表的時間復雜度是O(n)，所以在JDK1.8 以后，當鏈表長度大于閾值（默認為 8）時，將鏈表轉化為紅黑樹，以減少搜索時間，紅黑樹的時間復雜度是O(log n)。 所以查詢一個HashMap數據的時間為 O(1) + O(n)或O(1) + O(log n） 平均為O(1)

總結：HashMap根據鍵的HashCode值存儲數據,根據鍵可以直接獲取它的值，具有很快的訪問速度，插入、刪除和定位元素，HashMap是最好的選擇。

TreeMap

TreeMap是基于紅黑樹實現的一個保證有序性的Map 基于紅黑樹，所以TreeMap的時間復雜度是O(log n)，如果需要有排序的數據，直接存放進TreeMap中就行，TreeMap自己會給排序，不需要再寫排序代碼。

總結：TreeMap取出來的是排序后的鍵值對。插入、刪除需要維護平衡會犧牲一些效率。但如果要按自然順序或自定義順序遍歷，那么TreeMap會更好。

HashMap通過hashcode對其內容進行快速查找，而 TreeMap中所有的元素都保持著某種固定的順序，如果你需要得到一個有序的結果你就應該使用TreeMap。HashMap通常比TreeMap效率要高一些，一個是哈希表，一個是二叉樹，建議多使用HashMap，在需要排序的Map時候才用TreeMap。HashMap的查詢速度比TreeMap要快。

HashMap 數組鏈表的紅黑樹TreeMap 二叉樹的紅黑樹

LinkedHashSet 是具有可預知迭代順序的Set接口的哈希表和鏈接列表實現。此實現與HashSet的不同之處在于，后者維護著一個運行于所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了迭代順序，該迭代順序可為插入順序或是訪問順序。

注意，此實現不是同步的。如果多個線程同時訪問鏈接的哈希Set，而其中至少一個線程修改了該Set，則它必須保持外部同步。

LinkedHashSet:繼承于HashSet,基于LinkedHashMap來實現.底層是LinkedHashMap實現

　　　　　　Set接口的一個實現.和HashSet的區別,LinkedHashSet維護一個雙重鏈接列表,定義了迭代順序可為插入順序,或者是訪問順序.

CurrentHashMap 1.7與HashMap1.7非常相似，唯一的區別就是其中的核心數據如value，以及鏈表都是volatile修飾的，保證了獲取時的可見性。

ConcurrentHashMap采用了分段鎖技術，其中Segment繼承于ReetrantLock。不會像HashTable

那樣不管是put還是get操作都需要做同步處理，理論上ConcurrentHashMap支持Segment數組數量的線程并發。

每當一個線程占用鎖訪問一個Segment時，不會影響到其他的Segment。

ArrayList、Vector、HashMap、HashSet的默認初始容量、加載因子、擴容增量

當底層實現涉及到擴容時，容器或重新分配一段更大的連續內存（如果是離散分配則不需要重新分配，離散分配都是插入新元素時動態分配內存），要將容器原來的數據全部復制到新的內存上，這無疑使效率大大降低。

加載因子的系數小于等于1，意指 即當 元素個數 超過 容量長度*加載因子的系數 時，進行擴容。

另外，擴容也是有默認的倍數的，不同的容器擴容情況不同。

List 元素是有序的、可重復

ArrayList、Vector默認初始容量為10

Vector：線程安全，但速度慢

　　　　底層數據結構是數組結構

　　　　加載因子為1：即當 元素個數 超過 容量長度 時，進行擴容

　　　　擴容增量：原容量的 1倍

　　　　　　如 Vector的容量為10，一次擴容后是容量為20，

當初始化給11的時候，首次內存空間就是11，然后擴容的話是22，

ArrayList：線程不安全，查詢速度快

　　　　底層數據結構是數組結構

　　　　擴容增量：原容量的 0.5倍+1

　　　　　　如 ArrayList的容量為10，一次擴容后是容量為16

當初始化給11的時候，首次內存空間就是11，然后擴容的話是19，

Set(集) 元素無序的、不可重復。

HashSet：線程不安全，存取速度快

　　　　　底層實現是一個HashMap（保存數據），實現Set接口

　　　　　默認初始容量為16（為何是16，見下方對HashMap的描述）

　　　　　加載因子為0.75：即當 元素個數 超過 容量長度的0.75倍 時，進行擴容

　　　　　擴容增量：原容量的 1 倍

　　　　　　如 HashSet的容量為16，一次擴容后是容量為32

構造方法摘要HashSet()
HashSet(int initialCapacity)
構造一個新的空 set，其底層 HashMap 實例具有指定的初始容量和默認的加載因子（0.75）。
HashSet hs=new HashSet(1);
所以可見 HashSet類，創建對象的時候是可以的制定容量的大小的 ，期中第二個就具有這個工功能。

Map是一個雙列集合

HashMap：默認初始容量為16

　　　　　（為何是16：16是2^4，可以提高查詢效率，另外，32=16<<1 -->至于詳細的原因可另行分析，或分析源代碼）

　　　　　加載因子為0.75：即當 元素個數 超過 容量長度的0.75倍 時，進行擴容

　　　　　擴容增量：原容量的 1 倍

　　　　　　如 HashSet的容量為16，一次擴容后是容量為32

理論上講ArryaList的數據是線性的，LinkedList是離散的數據，LinkedList更消耗內存，但是ArrayList有個擴容機制，就是假設ArrayList 有11條數據，那么它的內存是16，所以怎么解釋？但是數據給出的是LinkedList更消耗內存：

ArrayList和LinkedList分別在64位操作系統和32位操作系統上運行的效率

未完待續...

總結

以上是生活随笔為你收集整理的hashset java 键值对_Java中的各个容器的性能对比的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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