2011年計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)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(gè)元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一個(gè)null元素。

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

　　請(qǐng)注意：必須小心操作可變對(duì)象(Mutable Object)。如果一個(gè)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(qǐng)注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個(gè)Map中不能包含相同的key，每個(gè)key只能映射一個(gè)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(shí)現(xiàn)一個(gè)key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的對(duì)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(gè)基本操作的時(shí)間開銷為常數(shù)。

　　Hashtable通過initial capacity和load factor兩個(gè)參數(shù)調(diào)整性能。通常缺省的load factor 0.75較好地實(shí)現(xiàn)了時(shí)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(shí)間將增大，這會(huì)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(gè)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(duì)象將通過計(jì)算其散列函數(shù)來確定與之對(duì)應(yīng)的value的位置，因此任何作為key的對(duì)象都必須實(shí)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(gè)對(duì)象相同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個(gè)對(duì)象不同，則它們的hashCode不一定不同，如果兩個(gè)不同對(duì)象的hashCode相同，這種現(xiàn)象稱為沖突，沖突會(huì)導(dǎo)致操作哈希表的時(shí)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(duì)象有不同的hashCode，對(duì)哈希表的操作會(huì)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(shí)復(fù)寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個(gè)。

　　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(shí)(values()方法可返回Collection)，其迭代子操作時(shí)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(duì)key實(shí)行“弱引用”，如果一個(gè)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(duì)列等操作，應(yīng)該考慮用List，對(duì)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(gè)線程中進(jìn)行，考慮非同步的類，其效率較高，如果多個(gè)線程可能同時(shí)操作一個(gè)類，應(yīng)該使用同步的類。

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

　　盡量返回接口而非實(shí)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(shí)，客戶端代碼不用改變。這就是針對(duì)抽象編程。

　　同步性

　　Vector是同步的。這個(gè)類中的一些方法保證了Vector中的對(duì)象是線程安全的。而ArrayList則是異步的，因此ArrayList中的對(duì)象并不是線程安全的。因?yàn)橥�步的要求�?huì)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(gè)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(shí)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(duì)象。當(dāng)你向這兩種類型中增加元素的時(shí)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(dòng)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(gè)集合所占的空間總是比你實(shí)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?yàn)槟憧梢酝ㄟ^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(gè)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(gè)元素所花費(fèi)的時(shí)間是一樣的，這個(gè)時(shí)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(fèi)的時(shí)間會(huì)呈線形增長：O(n-i)，其中n代表集合中元素的個(gè)數(shù)，i代表元素增加或移除元素的索引位置。為什么會(huì)這樣呢?以為在進(jìn)行上述操作的時(shí)候集合中第i和第i個(gè)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(fèi)的時(shí)間都是一樣的?O(1)，但它在索引一個(gè)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?yàn)槟憧梢院唵蔚氖褂盟饕齺泶�替�?chuàng)建iterator對(duì)象的操作。LinkList也會(huì)為每個(gè)插入的元素創(chuàng)建對(duì)象，所有你要明白它也會(huì)帶來額外的開銷。

　　最后，在《Practical Java》一書中Peter Haggar建議使用一個(gè)簡單的數(shù)組(Array)來代替Vector或ArrayList。尤其是對(duì)于執(zhí)行效率要求高的程序更應(yīng)如此。因?yàn)槭褂脭?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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