2011年計算機(jī)等級考試二級JAVA學(xué)習(xí)精華整理(8)

　　Set接口

　　Set是一種不包含重復(fù)的元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個null元素。

　　很明顯，Set的構(gòu)造函數(shù)有一個約束條件，傳入的Collection參數(shù)不能包含重復(fù)的元素。

　　請注意：必須小心操作可變對象(Mutable Object)。如果一個Set中的可變元素改變了自身狀態(tài)導(dǎo)致Object.equals(Object)=true將導(dǎo)致一些問題。

　　Map接口

　　請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每個key只能映射一個value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內(nèi)容可以被當(dāng)作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。

　　Hashtable類

　　Hashtable繼承Map接口，實現(xiàn)一個key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對象都可作為key或者value。

　　添加數(shù)據(jù)使用put(key, value)，取出數(shù)據(jù)使用get(key)，這兩個基本操作的時間開銷為常數(shù)。

　　Hashtable通過initial capacity和load factor兩個參數(shù)調(diào)整性能。通常缺省的load factor 0.75較好地實現(xiàn)了時間和空間的均衡。增大load factor可以節(jié)省空間但相應(yīng)的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操作。

　　使用Hashtable的簡單示例如下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是”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));

　　要取出一個數(shù)，比如2，用相應(yīng)的key：

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

　　System.out.println(“two = ” + n);

　　由于作為key的對象將通過計算其散列函數(shù)來確定與之對應(yīng)的value的位置，因此任何作為key的對象都必須實現(xiàn)hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，如果你用自定義的類當(dāng)作key的話，要相當(dāng)小心，按照散列函數(shù)的定義，如果兩個對象相同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個對象不同，則它們的hashCode不一定不同，如果兩個不同對象的hashCode相同，這種現(xiàn)象稱為沖突，沖突會導(dǎo)致操作哈希表的時間開銷增大，所以盡量定義好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。

　　如果相同的對象有不同的hashCode，對哈希表的操作會出現(xiàn)意想不到的結(jié)果(期待的get方法返回null)，要避免這種問題，只需要牢記一條：要同時復(fù)寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。

　　Hashtable是同步的。

　　HashMap類

　　HashMap和Hashtable類似，不同之處在于HashMap是非同步的，并且允許null，即null value和null key。，但是將HashMap視為Collection時(values()方法可返回Collection)，其迭代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相當(dāng)重要的話，不要將HashMap的初始化容量設(shè)得過高，或者load factor過低。

　　WeakHashMap類

　　WeakHashMap是一種改進(jìn)的HashMap，它對key實行“弱引用”，如果一個key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。

　　總結(jié)

　　如果涉及到堆棧，隊列等操作，應(yīng)該考慮用List，對于需要快速插入，刪除元素，應(yīng)該使用LinkedList，如果需要快速隨機(jī)訪問元素，應(yīng)該使用ArrayList。

　　如果程序在單線程環(huán)境中，或者訪問僅僅在一個線程中進(jìn)行，考慮非同步的類，其效率較高，如果多個線程可能同時操作一個類，應(yīng)該使用同步的類。

　　要特別注意對哈希表的操作，作為key的對象要正確復(fù)寫equals和hashCode方法。

　　盡量返回接口而非實際的類型，如返回List而非ArrayList，這樣如果以后需要將ArrayList換成LinkedList時，客戶端代碼不用改變。這就是針對抽象編程。

　　同步性

　　Vector是同步的。這個類中的一些方法保證了Vector中的對象是線程安全的。而ArrayList則是異步的，因此ArrayList中的對象并不是線程安全的。因為同步的要求會影響執(zhí)行的效率，所以如果你不需要線程安全的集合那么使用ArrayList是一個很好的選擇，這樣可以避免由于同步帶來的不必要的性能開銷。

　　數(shù)據(jù)增長

　　從內(nèi)部實現(xiàn)機(jī)制來講ArrayList和Vector都是使用數(shù)組(Array)來控制集合中的對象。當(dāng)你向這兩種類型中增加元素的時候，如果元素的數(shù)目超出了內(nèi)部數(shù)組目前的長度它們都需要擴(kuò)展內(nèi)部數(shù)組的長度，Vector缺省情況下自動增長原來一倍的數(shù)組長度，ArrayList是原來的50%,所以最后你獲得的這個集合所占的空間總是比你實際需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的數(shù)據(jù)那么使用Vector有一些優(yōu)勢，因為你可以通過設(shè)置集合的初始化大小來避免不必要的資源開銷。

　　使用模式

　　在ArrayList和Vector中，從一個指定的位置(通過索引)查找數(shù)據(jù)或是在集合的末尾增加、移除一個元素所花費的時間是一樣的，這個時間我們用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費的時間會呈線形增長：O(n-i)，其中n代表集合中元素的個數(shù)，i代表元素增加或移除元素的索引位置。為什么會這樣呢?以為在進(jìn)行上述操作的時候集合中第i和第i個元素之后的所有元素都要執(zhí)行位移的操作。這一切意味著什么呢?

　　這意味著，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，你最好選擇其他的集合操作類。比如，LinkList集合類在增加或移除集合中任何位置的元素所花費的時間都是一樣的?O(1)，但它在索引一個元素的使用缺比較慢-O(i),其中i是索引的位置.使用ArrayList也很容易，因為你可以簡單的使用索引來代替創(chuàng)建iterator對象的操作。LinkList也會為每個插入的元素創(chuàng)建對象，所有你要明白它也會帶來額外的開銷。

　　最后，在《Practical Java》一書中Peter Haggar建議使用一個簡單的數(shù)組(Array)來代替Vector或ArrayList。尤其是對于執(zhí)行效率要求高的程序更應(yīng)如此。因為使用數(shù)組(Array)避免了同步、額外的方法調(diào)用和不必要的重新分配空間的操作。

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