学习集合类源码对我们实际工作的帮助和应用！

Java的集合类包括Map和Collection两大类。Collection包括List、Set和Queue三个小类。,「如下图：」,,这边文章通过源码解读的方式带大家了解一下：集合类使用过程中常见的问题以及学习一些优秀的设计思想。,「集合批量操作性能」,集合的单个操作，一般都没有性能问题，性能问题主要出现的批量操作上。,如批量新增操作：,在 List 和 Map 大量数据新增的时候，使用 for 循环 + add/put 方法新增，这样子会有很大的扩容成本，我们应该尽量使用 addAll 和 putAll 方法进行新增，如下演示了两种方案的性能对比：,,单个 for 循环新增 300 w 个，耗时1518。,
,批量新增 300 w 个，耗时8。,可以看到，批量新增方法性能是单个新增方法性能的 189 倍，主要原因在于批量新增，只会扩容一次，大大缩短了运行时间，而单个新增，每次到达扩容阀值时，都会进行扩容，在整个过程中就会不断的扩容，浪费了很多时间。,我们来看下批量新增的源码：,,我们可以看到，整个批量新增的过程中，只扩容了一次。,「集合线程安全性」,集合的非线程安全指的是：集合类作为共享变量，被多线程读写的时候是不安全的，如果要实现线程安全的集合，在类注释中，JDK 统一推荐我们使用 Collections.synchronized* 类。,Collections 帮我们实现了 List、Set、Map 对应的线程安全的方法， 如下图：,,从源码中我们可以看到 Collections 是通过 synchronized 关键字给 List 操作数组的方法加上锁，来实现线程安全的。,「Arrays.asList()方法」,我们把数组转化成集合时，常使用 Arrays.asList(array)，这个方法有两个问题，代码演示如下：,问题一：修改数组的值，会直接影响原list。,问题二：不能对新 List 进行 add、remove 等操作，否则运行时会报 UnsupportedOperationException 错误。,原因分析：,,,从上图中，我们可以发现，Arrays.asList​ 方法返回的 List 并不是 java.util.ArrayList，而是自己内部的一个静态类，该静态类直接持有数组的引用，并且没有实现 add、remove 等方法，这些就是问题 1 和 2 的原因。,「list.toArray方法」,原因分析：,toArray 的无参方法，无法强转成具体类型，这个编译的时候，就会有提醒，我们一般都会去使用带有参数的 toArray 方法，这时就有一个坑，如果参数数组的大小不够，这时候返回的数组值是空。,,问题：,在返回的 Collections.emptyList(); 上调用了add()方法，抛出异常 UnsupportedOperationException。,分析：,Collections.emptyList() 返回的是不可变的空列表，这个空列表对应的类型是EmptyList，这个类是Collections中的静态内部类，继承了AbstractList。,AbstractList中默认的add方法是没有实现的，直接抛出UnsupportedOperationException异常。,而EmptyList只是继承了AbstractList，却并没有重写add方法，因此直接调用add方法会抛异常。,除了emptyList，还有emptySet、emptyMap等也一样。,,「List.subList()方法」,list.subList() 产生的集合也会与原始List互相影响。,,,,建议使用时，通过List list = Lists.newArrayList(arrays); 来生成一个新的list，不要再操作原列表。,「UnmodifiableList」,UnmodifiableList是Collections中的内部类，通过调用 Collections.unmodifiableList(List list) 可返回指定集合的不可变集合。,集合只能被读取，不能做任何增删改操作，从而保护不可变集合的安全。但这个不可变仅仅是正向的不可变。,反过来如果修改了原来的集合，则这个不可变集合仍会被同步修改。因为不可变集合底层使用的还是原来的List。,,「ConcurrentHashMap不允许为null」,ConcurrentHashMap#put​方法的源码，开头就看到了对KV的判空校验。,,为什么ConcurrentHashMap​与 HashMap设计的判断逻辑不一样？,Doug Lea 老爷子的解释是：,贴一下常用Map​子类集合对于 null存储情况：,,「HashMap 是无序的」,举例：,结果并没有按先后顺序返回。,原因分析,HashMap 使用的是哈希方式进行存储的，因此存入和读取的顺序可能是不一致的，这也说 HashMap 是无序的集合，所以会导致插入的顺序，与最终展示的顺序不一致。,解决方案：将无序的 HashMap 改为有序的 LinkedHashMap。,LinkedHashMap 属于 HashMap 的子类，所以 LinkedHashMap 除了拥有 HashMap 的所有特性之后，还具备自身的一些扩展属性，其中就包括 LinkedHashMap 中额外维护了一个双向链表，这个双向链表就是用来保存元素的（插入）顺序的。,如果是需要对我们自定义的对象去重，就需要我们重写 hashCode 和 equals 方法。,不然HashSet调用默认的hashCode方法判断对象的地址，不等就达不到想根据对象的值去重的目的。,,