java 集合总结
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前言
一、泛型的作用
1.类型安全
2.通用性
这里再举个例子
二、泛型的实现
1.泛型类
2.泛型接口
3.泛型方法
4.T符号的起源（额外）
三、泛型擦除
四、泛型通配符
为什么用于读取？
为什么用于写入？
语法特点
？和T
总结
举例
五、泛型限制与注意事项
前言
集合（Collections） 是用于存储、管理和操作一组数据的容器，其核心作用是为开发者提供高效、灵活和标准化的数据管理方案
一、Collection
1.List
1.ArrayList
底层是数组，新增修改都是基于copy数组的形式，查询就是基于索引
详细请看从底层认识ArrayList
2.LinkedList
底层是以及静态内部类Node对象，通过前后指针指向不同节点，形成双向链表，查询数据需要从头或尾遍历链表，新增，修改，删除，也需要遍历到指定位置，后续直接改指针指向就行
详细请看LinkedList
3.CopyOnWriteArrayList(安全)
允许多线程读，不允许多线程同时写，底层就是在写的时候加了一个synchronized (lock) {} 锁代码块，保证线程安全，而读没加锁，其他的和ArrayList大同小异
4.Vector
过时了，直接加的方法锁，效率太低
| 实现类 | 底层结构 | 线程安全 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| ArrayList | 动态数组 | 否 | 随机访问快（O(1)），增删中间元素慢（需移动元素，O(n)） | 频繁查询，少增删 |
| LinkedList | 双向链表 | 否 | 增删快（O(1)），随机访问慢（需遍历，O(n)） | 频繁头尾操作，需实现队列/栈 |
| CopyOnWriteArrayList | 动态数组 + 写时复制 | 是 | 读操作无锁，写操作复制新数组；读多写少性能高，写多时内存开销大 | 高并发读，极少写（如监听器） |
2.Set
1.HashSet
底层其实就是HashMap,存储的k,v值，直接调用HashMap中的方法。但是每次新增的时候v值是固定的，这就导致插入数组和链表时候相同k的数据会覆盖，导致值唯一
详细看HashSet
2.LinkedHashSet
底层是LinkedHashMap(看下面)，和HashSet一样v固定，存的是k值
3.TreeSet
底层红黑树，自然有序，key值不重复
4.CopyOnWriteArraySet
基于CopyOnWriteArrayList,新增的时候循环判断是否存在数据
| 实现类 | 底层结构 | 线程安全 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| HashSet | 基于 HashMap | 否 | 无序，快速插入、删除、查找（O(1)） | 去重且无需顺序 |
| LinkedHashSet | 链表 + HashMap | 否 | 维护插入顺序，性能略低于 HashSet | 需保持插入顺序的去重场景 |
| TreeSet | 红黑树 | 否 | 自然排序或自定义排序，查找/插入/删除 O(log n) | 需有序且去重的场景 |
| CopyOnWriteArraySet | 基于 CopyOnWriteArrayList | 是 | 读多写少性能好，写操作效率低 | 类似 CopyOnWriteArrayList |
| ConcurrentSkipListSet | 跳表（SkipList） | 是 | 有序，高并发下性能优于 TreeSet | 高并发有序集合 |
注意：set所谓的无序指的是实现的Set接口的默认实现（HashSet,TreeSet(自然有序)） ，而且无序是指的按插入顺序，自然List的有序也指的插入顺序（3,1,2）对应的查询顺序（3,1,2），而不是自然有序（1,2,3）
3.deque
继承自 Queue，支持两端操作（队尾，队首进行操作）
1.ArrayDeque
Queue接口的实现
2.ConcurrentLinkedDeque（安全）
没有复合操作，直接使用CAS来保证线程安全
4.queue
遵循FIFO（先进先出）原则的队列
1.PriorityQueue（支持有序）
元素按自然顺序或Comparator定义的顺序排序。
2.ConcurrentLinkedQueue（安全）
CAS来控制线程安全
二、Map
1.HashMap
底层是数据加链表（红黑树）的信息，无序，key不能重复，Value可重复
详情看HashMap
2.LinkedHashMap
底层就是HashMap,只不过多维护了一个双向链表结构（保证插入有序），简单来说每次新增的数据加入一个双向链表来维护顺序，不懂的看下面这篇文章
LinkedHashMap
3.Treemap
底层是红黑树，保证顺序（这里的顺序是自然顺序和key值相关），和LinkedHashMap顺序不同
详细看TreeMap
4.ConcureentHashMap（安全）
底层就是实现的HashMap，只不过加了sychronried锁，锁住了每一个桶（链表），数组不用锁，因为没有公共遍历处理，只有桶中可能会出现重复的key,会出现覆盖
5.ConcurrentSkipListMap
维护多层级的链表，是空间换时间的数据结构，链表构建时候层数生成随机，插入时候层数也随机，插入到生成层数及以下的层数中去，查询从高到低判断左右节点
| 实现类 | 底层结构 | 线程安全 | 特点 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|
| HashMap | 数组+链表/红黑树 | 否 | 快速查找（O(1)），链表过长转红黑树（O(log n)） | 通用键值存储，无需顺序 |
| LinkedHashMap | 链表 + HashMap | 否 | 维护插入顺序或访问顺序 | 需保留插入顺序（如 LRU 缓存） |
| TreeMap | 红黑树 | 否 | 按键自然排序或自定义排序，操作 O(log n) | 需有序键的场景 |
| Hashtable | 数组+链表 | 是 | 全表锁，性能差 | 遗留代码，不推荐使用 |
| ConcurrentHashMap | HashMap+CAS + synchronized | 是 | 高并发优化，锁粒度细 CAS + synchronized） | 高并发键值存储 |
| ConcurrentSkipListMap | 跳表 | 是 | 有序，高并发下性能优于 TreeMap | 高并发有序键值存储 |