Java多线程技术8——并发集合框架

news2025/1/18 7:38:08

1 集合框架结构

        Java中的集合框架父接口是Iterable,从这个接口向下一一继承就可以得到完整的Java集合框架结构。集合框架的继承与实现关系相当复杂,简化的集合框架接口结构如下图:

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        可以发现,出现了3个继承分支(List,Set,Queue)的结构是接口Collection,它是集合框架主要功能的抽象。另一个接口是Iterable。

2 Iterable接口

        Iterable接口的主要作用是迭代循环,接口结构声明如下图:

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        Iterable接口结构非常简洁,其中包含方法iterator(),通过这个方法返回Itreator对象,已进行循环处理。

3 Collection接口

        Collection接口提供了集合框架最主要、最常用的操作,结构如下图:

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4 List接口

        List接口对Collection进行了扩展,允许根据索引位置操作数据,并且允许内容重复,List接口的结构如下图:

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        List接口最常用的非并发实现类时ArrayList,它是非线程安全的,可以对数据以链表的形式进行组织,使数据呈现有序的效果。

        由于ArrayList类不是线程安全的,如果想使用线程安全的链表则可以使用Vector类,其结构如下图:

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        Vector是线程安全的,所以在多线程并发操作数据时可以无误地处理集合中的数据。需要说明一下,多个线程分别调用Vector的iterator()方法返回Iterator对象,再掉能用remove()时会出现异常,也就是说并不支持Iterator并发删除,所以该类在功能上还是有缺陷的。

5 Set接口 

         Set接口也是对Collection进行了扩展,特点是不允许内容重复,排序方式为自然排序。其防止元素重复的原理是元素需要重写hashcode和equal两个方法,结构声明如下图:

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        Set接口最常用的非并发实现类是HashSet。HashSet默认以无序的方式组织元素,LinkedHashSet类可以有序地组织元素。Set接口还有另外一个实现类,TreeSet。它不仅实现了Set接口,还实现了SortedSet和NavigableSet。

6 Queue接口

        Queue接口对Collection进行了扩展。它可以方便地操作列头,结构声明如下图:

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        Queue接口的非并发实现类有PriorityQueue,它是一个基于优先级的无界优先级队列。

7 Deque接口

        Queue接口是对表头的操作,Deque不仅支持对表头的操作,还支持对表尾的操作,所以Deque全称“Double Ended Queue "(双端队列)。其结构如下:

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        Deque接口的非并发实现类有ArrayDeque和LinkedList。它们之间有一些区别:如果只想从队列两端获取数据,使用ArrayDeque;如果想从队列两端获取数据的同时还可以根据索引的位置操作数据,则使用LinkedList。

 

 

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