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前言

Java集合是我認為在Java基礎中最最重要的知識點了，Java集合是必須掌握的。我在實習/秋招面試的時候，只要是面到Java，那一定是少不了Java集合。

作為一個新人，最關心的其實有一點：這個技術在工作中是怎么用的。換個說法：“工作中常用到的Java集合有哪些，應用場景是什么”

List集合

List集合下最常見的集合類有兩個：ArrayList和LinkedList

在工作中，我都是無腦用ArrayList。我問了兩個同事：“你們在項目中用過LinkedList嗎？”他們都表示沒有。

眾所周知，ArrayList底層是數組，LinkedList底層是鏈表。數組遍歷速度快，LinkedList增刪元素快。

為什么在工作中一般就用ArrayList，而不用LinkedList呢？原因也很簡單：

• 在工作中，遍歷的需求比增刪多，即便是增加元素往往也只是從尾部插入元素，而ArrayList在尾部插入元素也是O(1)
• ArrayList增刪沒有想象中慢，ArrayList的增刪底層調用的copyOf()被優化過，加上現代CPU對內存可以塊操作，普通大小的ArrayList增刪比LinkedList更快。

所以，在開發中，想到要用集合來裝載元素，第一個想到的就是ArrayList。

那么來了，LinkedList用在什么地方呢？我們一般用在刷算法題上。把LinkedList當做一個先進先出的隊列，LinkedList本身就實現了Queue接口

如果考慮線程安全的問題，可以看看CopyWriteOnArrayList，實際開發用得不多，但我覺得可以了解一下它的思想(CopyWriteOn)，這個思想在Linux/文件系統都有用到。

Set集合

Set集合下最常見的集合類有三個：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet

List和Set都是集合，一般來說：如果我們需要保證集合的元素是唯一的，就應該想到用Set集合

比如說：現在要發送一批消息給用戶，我們為了減少「一次發送重復的內容給用戶」這樣的錯誤，我們就用Set集合來保存用戶的userId/phone

自然地，首先要保證最上游的那批用戶的userId/phone是沒有重復的，而我們用Set集合只是為了做一個兜底來盡可能避免重復發送的問題。

一般我們在開發中最多用到的也就是HashSet。TreeSet是可以排序的Set，一般我們需要有序，從數據庫拉出來的數據就是有序的，可能往往寫order by id desc比較多。而在開發中也很少管元素插入有序的問題，所以LinkedHashSet一般也用不上。

如果考慮線程安全的問題，可以考慮CopyOnWriteArraySet，用得就更少了(這是一個線程安全的Set，底層實際上就是CopyWriteOnArrayList)

TreeSet和LinkedHashSet更多的可能用在刷算法的時候。

Map集合

Map集合最常見的子類也有三個：HashMap、LinkedHashMap、TreeMap

如果考慮線程安全問題，應該想到的是ConcurrentHashMap，當然了Hashtable也要有一定的了解，因為面試實在是問得太多太多了。

HashMap在實際開發中用得也非常多，只要是key-value結構的，一般我們就用HashMap。LinkedHashMap和TreeMap用的不多，原因跟HashSet和TreeSet一樣。

ConcurrentHashMap在實際開發中也用得挺多，我們很多時候把ConcurrentHashMap用于本地緩存，不想每次都網絡請求數據，在本地做本地緩存。監聽數據的變化，如果數據有變動了，就把ConcurrentHashMap對應的值給更新了。

Queue隊列

不知道大家有沒有學過生產者和消費者模式，秋招面試的時候可能會讓你手寫一段這樣的代碼。最簡單的方式就是用阻塞隊列去寫。類似下面：

生產者：

import java.util.Random;import java.util.Vector;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class Producer implements Runnable { // true--->生產者一直執行，false--->停掉生產者 private volatile boolean isRunning = true; // 公共資源 private final Vector sharedQueue; // 公共資源的最大數量 private final int SIZE; // 生產數據 private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(); public Producer(Vector sharedQueue, int SIZE) { this.sharedQueue = sharedQueue; this.SIZE = SIZE; } @Override public void run() { int data; Random r = new Random(); System.out.println("start producer id = " + Thread.currentThread().getId()); try { while (isRunning) { // 模擬延遲 Thread.sleep(r.nextInt(1000)); // 當隊列滿時阻塞等待 while (sharedQueue.size() == SIZE) { synchronized (sharedQueue) { System.out.println("Queue is full, producer " + Thread.currentThread().getId() + " is waiting, size：" + sharedQueue.size()); sharedQueue.wait(); } } // 隊列不滿時持續創造新元素 synchronized (sharedQueue) { // 生產數據 data = count.incrementAndGet(); sharedQueue.add(data); System.out.println("producer create data:" + data + ", size：" + sharedQueue.size()); sharedQueue.notifyAll(); } } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); Thread.currentThread().interrupted(); } } public void stop() { isRunning = false; }}

消費者：

import java.util.Random;import java.util.Vector;public class Consumer implements Runnable { // 公共資源 private final Vector sharedQueue; public Consumer(Vector sharedQueue) { this.sharedQueue = sharedQueue; } @Override public void run() { Random r = new Random(); System.out.println("start consumer id = " + Thread.currentThread().getId()); try { while (true) { // 模擬延遲 Thread.sleep(r.nextInt(1000)); // 當隊列空時阻塞等待 while (sharedQueue.isEmpty()) { synchronized (sharedQueue) { System.out.println("Queue is empty, consumer " + Thread.currentThread().getId() + " is waiting, size：" + sharedQueue.size()); sharedQueue.wait(); } } // 隊列不空時持續消費元素 synchronized (sharedQueue) { System.out.println("consumer consume data：" + sharedQueue.remove(0) + ", size：" + sharedQueue.size()); sharedQueue.notifyAll(); } } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); Thread.currentThread().interrupt(); } }}

Main方法測試：

import java.util.Vector;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class Test2 { public static void main(String[] args) throws InterruptedException { // 1.構建內存緩沖區 Vector sharedQueue = new Vector(); int size = 4; // 2.建立線程池和線程 ExecutorService service = Executors.newCachedThreadPool(); Producer prodThread1 = new Producer(sharedQueue, size); Producer prodThread2 = new Producer(sharedQueue, size); Producer prodThread3 = new Producer(sharedQueue, size); Consumer consThread1 = new Consumer(sharedQueue); Consumer consThread2 = new Consumer(sharedQueue); Consumer consThread3 = new Consumer(sharedQueue); service.execute(prodThread1); service.execute(prodThread2); service.execute(prodThread3); service.execute(consThread1); service.execute(consThread2); service.execute(consThread3); // 3.睡一會兒然后嘗試停止生產者(結束循環) Thread.sleep(10 * 1000); prodThread1.stop(); prodThread2.stop(); prodThread3.stop(); // 4.再睡一會兒關閉線程池 Thread.sleep(3000); // 5.shutdown()等待任務執行完才中斷線程(因為消費者一直在運行的，所以會發現程序無法結束) service.shutdown(); }}

我的項目用阻塞隊列也挺多的(我覺得跟個人編寫的代碼風格習慣有關)，類似實現了上面的生產者和消費者模式。

真實場景例子：

• 運營要發一條推送消息，首先需要去用戶畫像系統圈選一個人群，填寫對應的人群ID和發送時間。
• 我通過時間調度，通過RPC拿到人群的信息。遍歷HDFS得到這個人群的每個userId
• 將遍歷的userId放到一個阻塞隊列里邊去，用多個線程while(true)取阻塞隊列的數據

好處是什么？我在取userId的時候，會有個限制：要么超出了指定的時間，要么達到BatchSize的值。這樣我就可以將相同內容的不同userId組成一個Task。

本來100個userId是100個Task，現在我將100個userId放在一個Task里邊(因為發送的內容是相同的，所以我可以這么干)。這樣再往下游傳的時候，并發量就降低了很多。

什么時候考慮線程安全

什么時候考慮線程安全的集合類，那當然是線程不安全的時候咯。那什么時候線程不安全？最常見的是：操作的對象是有狀態的

雖然說，我們經常會聽到線程不安全，但在業務開發中要我們程序員處理線程不安全的地方少之又少。比如說：你在寫Servlet的時候，加過syn/lock鎖嗎？應該沒有吧？

因為我們的操作的對象往往是無狀態的。沒有共享變量被多個線程訪問，自然就沒有線程安全問題了。

SpringMVC是單例的，但SpringMVC都是在方法內操作數據的，每個線程進入方法都會生成棧幀，每個棧幀的數據都是線程獨有的，如果不設定共享變量，不會有線程安全問題。

上面只是簡單舉了SpringMVC的例子(只是為了更好的理解)；

一句話總結：只要涉及到多個線程操作一個共享變量的時候，就要考慮是不是要用線程安全的集合類。

最后

還是想強調一下，Java集合雖然在工作中不是每個都經常用得到，但是還是得重點學習學習。

如果你學習到了源碼，可能你在創建集合的時候就會指定了集合的大小(即便我們知道它能動態擴容)

如果你想要去面試，Java集合是肯定少不了的，必問的一個知識點，你學會了就是送分題。

現在已經工作有一段時間了，為什么還來寫Java集合呢，原因有以下幾個：

• 我是一個對排版有追求的人，如果早期關注我的同學可能會發現，我的GitHub、文章導航的read.me會經常更換。現在的GitHub導航也不合我心意了(太長了)，并且早期的文章，說實話排版也不太行，我決定重新搞一波。
• 我的文章會分發好幾個平臺，但文章發完了可能就沒人看了，并且圖床很可能因為平臺的防盜鏈就掛掉了。又因為有很多的讀者問我：”你能不能把你的文章轉成PDF啊？“
• 我寫過很多系列級的文章，這些文章就幾乎不會有太大的改動了，就非常適合把它們給”持久化“。

作者：Java3y
原文鏈接：https://juejin.im/post/5e7c05236fb9a009a6764ef9

總結

以上是生活随笔為你收集整理的hashmap应用场景_工作中常用到的Java集合有哪些？应用场景是什么？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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