「java遗留容器」java中的容器类

博主:adminadmin 2022-12-29 10:45:10 60

本篇文章给大家谈谈java遗留容器,以及java中的容器类对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览:

java容器的组件包括什么?

JAVA的容器包括如下:

List,Map,Set ,Collection ,List ,LinkedList ,ArrayList ,Vector ,Stack ,Set

Map ,Hashtable ,HashMap ,WeakHashMap

数据容器主要分为了两类:

Collection: 存放独立元素的序列。

Map:存放key-value型的元素对。(这对于需要利用key查找value的程序十分的重要!)

从类体系图中可以看出,Collection定义了Collection类型数据的最基本、最共性的功能接口,而List对该接口进行了拓展。

其中各个类的适用场景有很大的差别,在使用时,应该根据需要灵活的进行选择。此处介绍最为常用的四个容器:

LinkedList :其数据结构采用的是链表,此种结构的优势是删除和添加的效率很高,但随机访问元素时效率较ArrayList类低。

ArrayList:其数据结构采用的是线性表,此种结构的优势是访问和查询十分方便,但添加和删除的时候效率很低。

HashSet: Set类不允许其中存在重复的元素(集),无法添加一个重复的元素(Set中已经存在)。HashSet利用Hash函数进行了查询效率上的优化,其contain()方法经常被使用,以用于判断相关元素是否已经被添加过。

HashMap: 提供了key-value的键值对数据存储机制,可以十分方便的通过键值查找相应的元素,而且通过Hash散列机制,查找十分的方便。

什么是JAVA里的容器,通俗解释一下啊

容器就是容纳物品,放置物品的东西

1.对Java来说,一切皆是对象,他的容器就是能保存java的对象的类。

Java容器类包含List、ArrayList、Vector及map、HashTable、HashMap

2.容器(Container)

容器是一个Java 所编写的程序,原先必须自行编写程序以管理对象关系,现在容器都会自动帮您作好。

常用容器:WebSphere,WebLogic,Resin,Tomcat

3.java的图形界面的一种,可以往里面加组件

我知道的关于java的容器的相关的就是这三种了

java 容器

speed使用的int类型,颜色排序用的Color.getRGB()返回值

import java.awt.Color;

import java.util.ArrayList;

import java.util.Collections;

import java.util.Comparator;

public class Test{

public static void sortByColorAsc(ArrayList al){

Comparator comp = new Comparator(){

public int compare(Object o1,Object o2) {

Sedan s1=(Sedan)o1;

Sedan s2=(Sedan)o2;

if(s1.color.getRGB()s2.color.getRGB())

return 1;

else

return 0;

}

};

Collections.sort(al,comp);

}

public static void sortBySpeedDesc(ArrayList al){

Comparator comp = new Comparator(){

public int compare(Object o1,Object o2) {

Sedan s1=(Sedan)o1;

Sedan s2=(Sedan)o2;

if(s1.speeds2.speed)

return 1;

else

return 0;

}

};

Collections.sort(al,comp);

}

public static void main(String[] args){

ArrayList al=new ArrayList();

al.add(new Sedan(1,new Color(12,12,12),"sedan 1"));

al.add(new Sedan(12,new Color(54,45,56),"sedan 2"));

al.add(new Sedan(3,new Color(78,12,1),"sedan 3"));

sortByColorAsc(al);

System.out.println("sortByColorAsc");

for(int i=0;ial.size();i++){

System.out.println((Sedan)al.get(i));

}

sortBySpeedDesc(al);

System.out.println("sortBySpeedDesc");

for(int i=0;ial.size();i++){

System.out.println((Sedan)al.get(i));

}

}

}

class Sedan{

int speed;

Color color;

String name;

public Sedan(){

this(0,new Color(0,0,0),"未命名");

}

public Sedan(String name){

this(0,new Color(0,0,0),name);

}

public Sedan(int speed,Color color,String name){

this.speed=speed;

this.color=color;

this.name=name;

}

public String toString(){

return "name:"+name+"\n\tcolor:"+color.getRGB()+"\n\tspeed:"+speed;

}

}

java容器问题

执行JAVA的应用程序容器(Container)

容器可以管理对象的生命周期、对象与对象之间的依赖关系,您可以使用一个配置文件(通常是XML),在上面定义好对象的名称、如何产生(Prototype 方式或Singleton方式)、哪个对象产生之后必须设定成为某个对象的属性等,在启动容器之后,所有的对象都可以直接取用,不用编写任何一行程序代码来产生对象,或是建立对象与对象之间的依赖关系。

换个更直白点的说明方式:容器是一个Java 所编写的程序,原先必须自行编写程序以管理对象关系,现在容器都会自动帮您作好。

常用容器

WebSphere,WebLogic,Resin,Tomcat

JAVA内部的容器类Java容器类包含List、ArrayList、Vector及map、HashTable、HashMap

ArrayList和HashMap是异步的,Vector和HashTable是同步的,所以Vector和HashTable是线程安全的,而 ArrayList和HashMap并不是线程安全的。因为同步需要花费机器时间,所以Vector和HashTable的执行效率要低于 ArrayList和HashMap。

Collection

├List 接口

│├LinkedList 链表

│├ArrayList 顺序结构动态数组类

│└Vector 向量

│ └Stack 栈

└Set

Map

├Hashtable

├HashMap

└WeakHashMap List接口

List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类

有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Map接口

请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和nullkey。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

Collection接口

Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。JavaSDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。

如何遍历Collection中的每一个元素?

不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

while(it.hasNext()) {

Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

}

由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

Hashtable类

Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。 添加数据使用put(key,value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。 Hashtable通过initial capacity和loadfactor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大loadfactor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。

使用Hashtable的简单示例如下

将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”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));

要取出一个数,比如2,用相应的key:

Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);

System.out.println(“two = ” + n);

由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作。如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。

Hashtable是同步的。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和nullkey。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

WeakHashMap类

WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。

总结

如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List,对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。

如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。

要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

同步性

Vector是同步的。这个类中的一些方法保证了Vector中的对象是线程安全的。而ArrayList则是异步的,因此ArrayList中的对象并不是线程安全的。因为同步的要求会影响执行的效率,所以如果你不需要线程安全的集合那么使用ArrayList是一个很好的选择,这样可以避免由于同步带来的不必要的性能开销。

数据增长

从内部实现机制来讲ArrayList和Vector都是使用数组(Array)来控制集合中的对象。当你向这两种类型中增加元素的时候,如果元素的数目超出了内部数组目前的长度它们都需要扩展内部数组的长度,Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度,ArrayList是原来的50%,所以最后你获得的这个集合所占的空间总是比你实际需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的数据那么使用Vector有一些优势,因为你可以通过设置集合的初始化大小来避免不必要的资源开销。

使用模式

在ArrayList和Vector中,从一个指定的位置(通过索引)查找数据或是在集合的末尾增加、移除一个元素所花费的时间是一样的,这个时间我们用O(1)表示。但是,如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花费的时间会呈线形增长:O(n-i),其中n代表集合中元素的个数,i代表元素增加或移除元素的索引位置。为什么会这样呢?以为在进行上述操作的时候集合中第i和第i个元素之后的所有元素都要执行位移的操作。这一切意味着什么呢?

这意味着,你只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素,那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是其他操作,你最好选择其他的集合操作类。比如,LinkList集合类在增加或移除集合中任何位置的元素所花费的时间都是一样的?O(1),但它在索引一个元素的使用缺比较慢-O(i),其中i是索引的位置.使用ArrayList也很容易,因为你可以简单的使用索引来代替创建iterator对象的操作。LinkList也会为每个插入的元素创建对象,所有你要明白它也会带来额外的开销。

最后,在《Practical Java》一书中PeterHaggar建议使用一个简单的数组(Array)来代替Vector或ArrayList。尤其是对于执行效率要求高的程序更应如此。因为使用数组(Array)避免了同步、额外的方法调用和不必要的重新分配空间的操作。

JAVA容器

解释一:

容器(Container)

Spring 提供容器功能,容器可以管理对象的生命周期、对象与对象之间的依赖关系,您可以使用一个配置文件(通常是XML),在上面定义好对象的名称、如何产生(Prototype 方式或Singleton 方式)、哪个对象产生之后必须设定成为某个对象的属性等,在启动容器之后,所有的对象都可以直接取用,不用编写任何一行程序代码来产生对象,或是建立对象与对象之间的依赖关系。

换个更直白点的说明方式:容器是一个Java 所编写的程序,原先必须自行编写程序以管理对象关系,现在容器都会自动帮您作好。

常用容器:WebSphere,WebLogic,Resin,Tomcat

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解释二:

容器类

Java容器类包含List、ArrayList、Vector及map、HashTable、HashMap

ArrayList和HashMap是异步的,Vector和HashTable是同步的,所以Vector和HashTable是线程安全的,而 ArrayList和HashMap并不是线程安全的。因为同步需要花费机器时间,所以Vector和HashTable的执行效率要低于 ArrayList和HashMap。

Collection

├List 接口

│├LinkedList 链表

│├ArrayList 顺序结构动态数组类

│└Vector 向量

│ └Stack 栈

└Set

Map

├Hashtable

├HashMap

└WeakHashMap List接口

List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。

除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个 ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素, 还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。

size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法 并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Map接口

请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap 的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

Collection接口

Collection是最基本的集合接口,一个Collection代表一组Object,即Collection的元素(Elements)。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类,Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。

所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的Collection,有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection,这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。

如何遍历Collection中的每一个元素?不论Collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问Collection中每一个元素。典型的用法如下:

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

while(it.hasNext()) {

Object obj = it.next(); // 得到下一个元素

}

由Collection接口派生的两个接口是List和Set。

List接口

List是有序的Collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在List中的位置,类似于数组下标)来访问List中的元素,这类似于Java的数组。

和下面要提到的Set不同,List允许有相同的元素。

除了具有Collection接口必备的iterator()方法外,List还提供一个listIterator()方法,返回一个ListIterator接口,和标准的Iterator接口相比,ListIterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。

实现List接口的常用类有LinkedList,ArrayList,Vector和Stack。

LinkedList类

LinkedList实现了List接口,允许null元素。此外LinkedList提供额外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。

注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List:

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

ArrayList类

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。ArrayList没有同步。

size,isEmpty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

每个ArrayList实例都有一个容量(Capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

和LinkedList一样,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

Vector类

Vector非常类似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator,虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口,但是,因为Vector是同步的,当一个Iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了Vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException,因此必须捕获该异常。

Stack 类

Stack继承自Vector,实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Set接口

Set是一种不包含重复的元素的Collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,Set最多有一个null元素。

很明显,Set的构造函数有一个约束条件,传入的Collection参数不能包含重复的元素。

请注意:必须小心操作可变对象(Mutable Object)。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

Map接口

请注意,Map没有继承Collection接口,Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图,Map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

Hashtable类

Hashtable继承Map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。

添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。

Hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。

使用Hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到Hashtable中,他们的key分别是”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));

要取出一个数,比如2,用相应的key:

Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);

System.out.println(“two = ” + n);

由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。hashCode和equals方法继承自根类Object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashCode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashCode不一定不同,如果两个不同对象的hashCode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashCode()方法,能加快哈希表的操作。

如果相同的对象有不同的hashCode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashCode方法,而不要只写其中一个。

Hashtable是同步的。

HashMap类

HashMap和Hashtable类似,不同之处在于HashMap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将HashMap视为Collection时(values()方法可返回Collection),其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将HashMap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

WeakHashMap类

WeakHashMap是一种改进的HashMap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被GC回收。

总结

如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用List,对于需要快速插入,删除元素,应该使用LinkedList,如果需要快速随机访问元素,应该使用ArrayList。

如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。

要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。

尽量返回接口而非实际的类型,如返回List而非ArrayList,这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

同步性

Vector是同步的。这个类中的一些方法保证了Vector中的对象是线程安全的。而ArrayList则是异步的,因此ArrayList中的对象并不是线程安全的。因为同步的要求会影响执行的效率,所以如果你不需要线程安全的集合那么使用ArrayList是一个很好的选择,这样可以避免由于同步带来的不必要的性能开销。

数据增长

从内部实现机制来讲ArrayList和Vector都是使用数组(Array)来控制集合中的对象。当你向这两种类型中增加元素的时候,如果元素的数目超出了内部数组目前的长度它们都需要扩展内部数组的长度,Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度,ArrayList是原来的50%,所以最后你获得的这个集合所占的空间总是比你实际需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的数据那么使用Vector有一些优势,因为你可以通过设置集合的初始化大小来避免不必要的资源开销。

使用模式

在ArrayList和Vector中,从一个指定的位置(通过索引)查找数据或是在集合的末尾增加、移除一个元素所花费的时间是一样的,这个时间我们用O(1)表示。但是,如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花费的时间会呈线形增长:O(n-i),其中n代表集合中元素的个数,i代表元素增加或移除元素的索引位置。为什么会这样呢?以为在进行上述操作的时候集合中第i和第i个元素之后的所有元素都要执行位移的操作。这一切意味着什么呢?

这意味着,你只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素,那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是其他操作,你最好选择其他的集合操作类。比如,LinkList集合类在增加或移除集合中任何位置的元素所花费的时间都是一样的?O(1),但它在索引一个元素的使用缺比较慢-O(i),其中i是索引的位置.使用ArrayList也很容易,因为你可以简单的使用索引来代替创建iterator对象的操作。LinkList也会为每个插入的元素创建对象,所有你要明白它也会带来额外的开销。

最后,在《Practical Java》一书中Peter Haggar建议使用一个简单的数组(Array)来代替Vector或ArrayList。尤其是对于执行效率要求高的程序更应如此。因为使用数组(Array)避免了同步、额外的方法调用和不必要的重新分配空间的操作。

javaint=22是什么

:ArrayList 和Vector都是使用数组方式存储数据,此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢,Vector由于使用了synchronized 方法(线程安全),通常性能上较ArrayList 差,而LinkedList 使用双向链表实现存储(将内存中零散的内存单元通过附加的引用关联起来,形成一个可以按序号索引的线性结构,这种链式存储方式与数组的连续存储方式相比,其实对内存的利用率更高),按序号索引数据需要进行前向或后向遍历,但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可,所以插入速度较快。Vector属于遗留容器(早期的JDK中使用的容器,除此之外Hashtable、Dictionary、BitSet、Stack、Properties都是遗留容器),现在已经不推荐使用,但是由于ArrayList和LinkedListed都是非线程安全的,如果需要多个线程操作同一个容器,那么可以通过工具类Collections中的synchronizedList方法将其转换成线程安全的容器后再使用(这其实是装潢模式最好的例子,将已有对象传入另一个类的构造器中创建新的对象来增加新功能)。

补充:遗留容器中的Properties类和Stack类在设计上有严重的问题,Properties是一个键和值都是字符串的特殊的键值对映射,在设计上应该是关联一个Hashtable并将其两个泛型参数设置为String类型,但是Java API中的Properties直接继承了Hashtable,这很明显是对继承的滥用。这里复用代码的方式应该是HAS-A关系而不是IS-A关系,另一方面容器都属于工具类,继承工具类本身就是一个错误的做法,使用工具类最好的方式是HAS-A关系(关联)或USE-A关系(依赖) 。同理,Stack类继承Vector也是不正确的。

221.List、Map、Set 三个接口,存取元素时,各有什么特点?

答:List以特定索引来存取元素,可有重复元素。

Set不能存放重复元素(用对象的equals()方法来区分元素是否重复) 。Map保存键值对(key-value pair)映射,映射关系可以是一对一或多对一。Set和Map容器都有基于哈希存储和排序树(红黑树)的两种实现版本,基于哈希存储的版本理论存取时间复杂度为O(1),而基于排序树版本的实现在插入或删除元素时会按照元素或元素的键(key)构成排序树从而达到排序和去重的效果。

222.TreeMap和TreeSet在排序时如何比较元素?Collections工具类中的sort()方法如何比较元素?

答:TreeSet要求存放的对象所属的类必须实现Comparable接口,该接口提供了比较元素的compareTo()方法,当插入元素时会回调该方法比较元素的大小。

TreeMap要求存放的键值对映射的键必须实现Comparable接口从而根据键对元素进行排序。

Collections工具类的sort方法有两种重载的形式,第一种要求传入的待排序容器中存放的对象比较实现Comparable接口以实现元素的比较;第二种不强制性的要求容器中的元素必须可比较,但是要求传入第二个参数,参数是Comparator接口的子类型 (需要重写compare方法实现元素的比较),相当于一个临时定义的排序规则,其实就是是通过接口注入比较元素大小的算法,也是对回调模式的应用。

225.说明类java.lang.ThreadLocal的作用和原理。列举在哪些程序中见过ThreadLocal的使用?

作用:

要编写一个多线程安全(Thread-safe)的程序是困难的,为了让线程共享资源,必须小心地对共享资源进行同步,同步带来一定的效能延迟,而另一方面,在处理同步的时候,又要注意对象的锁定与释放,避免产生死结,种种因素都使得编写多线程程序变得困难。

尝试从另一个角度来思考多线程共享资源的问题,既然共享资源这么困难,那么就干脆不要共享,何不为每个线程创造一个资源的复本。将每一个线程存取数据的行为加以隔离,实现的方法就是给予每个线程一个特定空间来保管该线程所独享的资源。

比如:在Hibernate中的Session就有使用。

ThreadLocal的原理

ThreadLocal是如何做到为每一个线程维护变量的副本的呢?其实实现的思路很简单,在ThreadLocal类中有一个Map,用于存储每一个线程的变量的副本。

226.说说乐观锁与悲观锁

答:悲观锁(Pessimistic Lock), 顾名思义,就是很悲观,每次去拿数据的时候都认为别人会修改,所以每次在拿数据的时候都会上锁,这样别人想拿这个数据就会block直到它拿到锁。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制,比如行锁,表锁等,读锁,写锁等,都是在做操作之前先上锁。

乐观锁(Optimistic Lock), 顾名思义,就是很乐观,每次去拿数据的时候都认为别人不会修改,所以不会上锁,但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据,可以使用版本号等机制。乐观锁适用于多读的应用类型,这样可以提高吞吐量,像数据库如果提供类似于write_condition机制的其实都是提供的乐观锁。

两种锁各有优缺点,不可认为一种好于另一种,像乐观锁适用于写比较少的情况下,即冲突真的很少发生的时候,这样可以省去了锁的开销,加大了系统的整个吞吐量。但如果经常产生冲突,上层应用会不断的进行retry,这样反倒是降低了性能,所以这种情况下用悲观锁就比较合适。

227.在Java中怎么实现多线程?描述线程状态的变化过程。

答:当多个线程访问同一个数据时,容易出现线程安全问题,需要某种方式来确保资源在某一时刻只被一个线程使用。需要让线程同步,保证数据安全线程同步的实现方案: 同步代码块和同步方法,均需要使用synchronized关键字

同步代码块:public void makeWithdrawal(int amt) {

synchronized (acct) { }

}

同步方法:public synchronized void makeWithdrawal(int amt) { }

线程同步的好处:解决了线程安全问题

线程同步的缺点:性能下降,可能会带来死锁

229.在多线程编程里,wait方法的调用方式是怎样的?

答:wait方法是线程通信的方法之一,必须用在 synchronized方法或者synchronized代码块中,否则会抛出异常,这就涉及到一个“锁”的概念,而wait方法必须使用上锁的对象来调用,从而持有该对象的锁进入线程等待状态,直到使用该上锁的对象调用notify或者notifyAll方法来唤醒之前进入等待的线程,以释放持有的锁。

230.Java线程的几种状态

答:线程是一个动态执行的过程,它有一个从产生到死亡的过程,共五种状态:

新建(new Thread)

当创建Thread类的一个实例(对象)时,此线程进入新建状态(未被启动)

例如:Thread t1=new Thread();

就绪(runnable)

线程已经被启动,正在等待被分配给CPU时间片,也就是说此时线程正在就绪队列中排队等候得到CPU资源。例如:t1.start();

运行(running)

线程获得CPU资源正在执行任务(run()方法),此时除非此线程自动放弃CPU资源或者有优先级更高的线程进入,线程将一直运行到结束。

死亡(dead)

当线程执行完毕或被其它线程杀死,线程就进入死亡状态,这时线程不可能再进入就绪状态等待执行。

自然终止:正常运行run()方法后终止

异常终止:调用stop()方法让一个线程终止运行

堵塞(blocked)

由于某种原因导致正在运行的线程让出CPU并暂停自己的执行,即进入堵塞状态。

正在睡眠:用sleep(long t) 方法可使线程进入睡眠方式。一个睡眠着的线程在指定的时间过去可进入就绪状态。

正在等待:调用wait()方法。(调用motify()方法回到就绪状态)

被另一个线程所阻塞:调用suspend()方法。(调用resume()方法恢复)

232.volatile关键字是否能保证线程安全?

答:不能。虽然volatile提供了同步的机制,但是知识一种弱的同步机制,如需要强线程安全,还需要使用synchronized。

Java语言提供了一种稍弱的同步机制,即volatile变量,用来确保将变量的更新操作通知到其他线程。当把变量声明为volatile类型后,编译器与运行时都会注意到这个变量是共享的,因此不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方,因此在读取volatile类型的变量时总会返回最新写入的值。

一、volatile的内存语义是:

当写一个volatile变量时,JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量值立即刷新到主内存中。

当读一个volatile变量时,JMM会把该线程对应的本地内存设置为无效,直接从主内存中读取共享变量。

二、volatile底层的实现机制

如果把加入volatile关键字的代码和未加入volatile关键字的代码都生成汇编代码,会发现加入volatile关键字的代码会多出一个lock前缀指令。

1 、重排序时不能把后面的指令重排序到内存屏障之前的位置

2、使得本CPU的Cache写入内存

3、写入动作也会引起别的CPU或者别的内核无效化其Cache,相当于让新写入的值对别的线程可见。

238.同步和异步有何异同,在什么情况下分别使用它们?

答:1.如果数据将在线程间共享。例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到,或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了,那么这些数据就是共享数据,必须进行同步存取。

2.当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法,并且不希望让程序等待方法的返回时,就应该使用异步编程,在很多情况下采用异步途径往往更有效率。

3.举个例子: 打电话是同步 发消息是异步

239.Java线程中,sleep()和wait()区别

答:sleep是线程类(Thread)的方法;作用是导致此线程暂停执行指定时间,给执行机会给其他线程,但是监控状态依然保持,到时后会自动恢复;调用sleep()不会释放对象锁。

wait是Object类的方法;对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁,进入等 待此对象的等待锁定池。只有针对此对象发出notify方法(或notifyAll)后本线程才进入对象锁定池,准备获得对象锁进行运行状态。

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The End

发布于:2022-12-29,除非注明,否则均为首码项目网原创文章,转载请注明出处。