List
java.util包提供了两种
ArrayList
LinkedList
ArrayList比LinkedList常用很多,原因是:
ArrayList查找更容易
ArrayList
ArrayList封装了一个数组Object[]
数组的初始化
ArrayList array = new ArrayList();
封装一个空数组, {}
ArrayList array = new ArrayList(10);
封装一个大小为10的数组 new Object[10];
数组如何实现扩容
ArrayList.add/addAll都需要先进行扩容检查,
类似,
对象调用方法,要进行对象判空,
UI操作之前要进行,线程检查
扩容检查: size+增加的大小 与 数组.length 比较
计算数组扩容的数组长度:
首先,扩容至原数组大小的一倍,size+增加的大 小与其比较:
如果大于,扩容至原数组大小的一倍
如果小于,扩容至size+增加的大小;
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
扩容使用的是: Array.copyof(array, newLen)
removeAll如何实现
与remove()不同,remove使用System.copy完成数组的 部分移动
而removeAll,使用的算法:
ArrayList array1 = new ArrayList();
array1.addAll({0,3,5,7,3,6});
int[] array2 = {3,5,4};
array1.removeAll(array2);
首先,遍历array1中每个元素,若元素 不在array2内,将计数位置的值设置为元素的值并将计 数+1;
遍历完成后,计数为数组剩余元素的个 数,将计数之后的元素清空.
算法详细:
0,3,5,7,3,6 ;
遍历之后,计数为2,数组为0,7,6,7,3,6;
清空之后,0,7,6,null,null,null;
trimToSize()
数组扩容后即使删除元素,数组的length也不会该改变,
意味着即使删除了某些元素数组占用的内存大小不会改变;
数组只会不断的增大,且出现大量null的元素.
trimToSize()方法用于改变数组的length,将为null的元素释放掉,等待GC
这也是防止内存浪费的一种方式,当ArrayList经历了多次删除操作之后,使用trimToSize(),避免内存浪费.
trimToSize()使用Array.copyof()来改变数组的length
总结
ArrayList本质上维护了一个数组,也就意味者它具有数组的优缺点:增删难,查找易
LinkedList
Node的数据结构
Node {
E element;
Node prev;
Node next;
}
基本结构
Node first, last
Linked是双向链表,first,last指向表头,表尾
总结
LinkedList是一个Deque,双向链表,
增删易,查找难,造成在编码中很少使用
Map
java.util包提供了两种Map:
1.HashMap
2.TreeMap
Android为了性能优化,提供了HashMap的替代品:
1.ArrayMap
2.SparseMap
它俩可以在数据量都在千级以内的情况下,
如果key的类型为int,使用SparseMap,
如果key的类型为其它类型,使用ArrayMap
HashMap相比TreeMap更常用
HashMap
数据结构
Node的数据结构:
Node {
int hash;
K key;
V value;
Node next;
}
基本数据结构:
Node[] table;
float loadFoctor;//默认值0.75f
int threshold;
可以看出HashMap的数据结构是数组+链表
扩容
什么时候扩容
当调用put/putAll时,实际上都是调用putVal方法
先创建Node,再查看新的Node放入数组,还是链表;
当++size>threshold,则需要扩容
table如何扩容
它的扩容包含两个步骤:
1. 确定扩容的大小;
2. 如何移动元素,包含数组中的元素与链表中的元素;
确定扩容的大小:
threshold默认值 = 16*0.75f=12
每次扩容,
先创建一个threadhold大小的数组,赋给tble,也就是扩容至threadhold
再,threadhold = threadhold <<1,扩大一倍
如何移动元素,包含数组中的元素与链表中的元素:
1.如果元素只在数组里,而没有链表:
新的位置是 e.hash&(newCap-1)
2.元素在链表上:
根据(e.hash & oldCap) == 0 决定是在原位置还是在原位置+oldCap上
链表可能会分为两部分
TreeMap
数据结构
TreeMapEntry的数据结构
TreeMapEntry {
K key;
V value;
TreeMapEntry left;
TreeMapEntry right;
TreeMapEntry parent;
}
TreeMap的数据结构:
TreeMapEntry root;
Comparator super K> comparator;
TreeMap实际上是红黑二叉树
SparseArray
数据结构
int[] mKeys;
Object[] mValues;
总结
官方推荐去使用SparseArray去替换HashMap,
牺牲了部分效率换来内存
ArrayMap
LinkedHashMap
可以看作HashMap+LinkedList,用于保证插入顺序
一般用于作为缓存
Java中的线程安全的容器
同步容器
Vector
HashTable
并发容器
用于读写分离,实现读并发,写同步
并发的不同策略:
1.Blocking容器
2.CopyOnWrite容器
3.Concurrent容器
Blocking容器
并发策略:
用于解决限制容量的容器的存取问题
类似生产者-消费者
容器为空时,阻塞取线程
容器满时,阻塞存线程
CopyOnWrite容器
并发策略:
写时赋值,即添加元素时,先复制整个容器,添加到复制的容器中,
再将容器引用指向复制的容器,达到读的最大并发;
适用于读多写少的情况;
Concurrent容器
并发策略:
使用分段锁,首先将容器分成多段,每段使用不同的锁,对不同段达到读写并发,相同段读并发,写同步