linux cpu占用率如何看
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2022-09-28
每天被大厂面试折磨的我，看了这Java集合框架体系之后，我悟了
每天被大厂面试折磨的我，看了这Java集合框架体系之后，我悟了
每天被大厂面试折磨的我，看了这Java集合框架体系之后，我悟了！
一、集合类
集合的由来：
二、 Collection接口
Collection子接口以及常用实现类ArryList和Vector可变长度数组的原理ArryList是线程不安全的，Vector是安全的ArryList存取对象的一个小例子HashSet之覆盖hashCode方法和equals方法来保证元素唯一性TreeSet之判断元素唯一性的两种方式（如何排序）
三、Iterator接口
Iterator的一个子接口
|--ListIterator接口（列表迭代器）
四、Map接口
Map的迭代方法map中比较器的用法（百度面试题）五、集合框架工具类Collections和Arrays
一、集合类
集合的由来：
面向对象语言对事物都是以对象的形式来体现，为了方便对多个对象的操作，就需要将对象进行存储，集合就是 存储对象 最常用的一种方式。
集合特点：
用于存储对象的容器。（容器本身就是一个对象，存在于堆内存中，里面存的是对象的地址）集合的长度是可变的。集合中不可以存储基本数据类型值。 （只能存对象）
小问题：
想用集合存基本数据类型怎么办？
装箱、拆箱。
例：
al.add(5);// 相当于al.add(new Integer(5));
集合和数组的区别：
数组虽然也可以存储对象，但长度是固定的，集合长度是可变的。
数组中可以存储基本数据类型，集合只能存储对象。
集合框架的构成及分类：（虚线为接口）
下面分别整理集合框架中的几个顶层接口。
二、 Collection接口
Collection子接口以及常用实现类
Collection接口
|–List接口：有序(存入和取出的顺序一致),元素都有索引(角标)，元素可以重复。|–Vector:内部是数组数据结构，是同步的。增删，查询都很慢！100%延长（几乎不用了）|–ArrayList:内部是数组数据结构，是不同步的。
替代了Vector，查询的速度快，增删速度慢。50%延长。 （查询时是从容器的第一个元素往后找，由于数组的内存空间是连续的，所以查询快；增删的话所有元素内存地址都要改变，所以增删慢。）
|–LinkedList:内部是 ***链表 * 数据结构，是不同步的。增删元素的速度很快。（同理，链表的内存空间是不连续的，所以查询慢；增删时只需改变单个指针的指向，所以快；）|–Set接口：无序，元素不能重复。Set接口中的方法和Collection一致。|–HashSet: 内部数据结构是哈希表 ，是不同步的。|–LinkedHashSet：内部数据结构是哈希表和链表，是有顺序的HashSet。|–TreeSet：内部数据结构是有序的二叉树，它的作用是提供有序的Set集合，是不同步的。
List接口：
有一个最大的共性特点就是都可以操作角标，所以LinkedList也是有索引的。list集合可以完成对元素的增删改查。
Set和List的区别：
Set 接口实例存储的是无序的，不重复的数据。List 接口实例存储的是有序的，可以重复的元素 <最本质区别> 。Set检索效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变 。List和数组类似，可以动态增长，根据实际存储的数据的长度自动增长List的长度。查找元素效率高，插入删除效率低，因为会引起其他元素位置改变 。
ArryList和Vector可变长度数组的原理
当默认长度的数组不够存储时，会建立一个新数组。将原来数组的内容拷贝到新的数组当中，并将新增加的元素追加到拷贝完的数组尾，如果仍然不够重复上述动作。其中,ArryList的增加是以原来50%长度进行增加，而Vector是按照100%延长。
ArryList是线程不安全的，Vector是安全的
由于是否有锁的判断将影响效率，故Arrylist效率远远高于Vector。而且只要是常用的容器就不是同步的，因为同步效率比较低。
ArryList存取对象的一个小例子
Person p1 = new Person("lisi1",21); ArrayList al = new ArrayList(); al.add(p1); al.add(new Person("lisi2",22)); al.add(new Person("lisi3",23)); al.add(new Person("lisi4",24)); Iterator it = al.iterator(); while(it.hasNext()){// System.out.println(((Person) it.next()).getName()+"::"+((Person) it.next()).getAge()); //错误方式：不能这样取，next()一次指针会移动一次，会输出“lisi1::22 lisi3::24” // 正确方式：拿到一个Person对象，然后取属性。 Person p = (Person) it.next(); System.out.println(p.getName()+"--"+p.getAge()); }
HashSet之覆盖hashCode方法和equals方法来保证元素唯一性
如何保证HashSet的元素唯一性呢？
是通过对象的hashCode和equals方法来完成对象唯一性的：
如果对象的hashCode值不同，那么不用判断equals方法，就直接存储到哈希表中。如果对象的hashCode值相同，那么要再次判断对象的equals方法是否为true:
如果为true，视为相同元素，不存；如果为false，那么视为不同元素，就进行存储。
记住：如果对象要存储到HashSet集合中，该对象必须覆盖hashCode方法和equals方法。
一般情况下，如果定义的类会产生很多对象，比如人，学生，书，通常都需要覆盖equals，hashCode方法，以建立对象判断是否相同的依据。
例：往HashSet集合中存储Person对象。如果姓名和年龄相同，视为同一个人，视为相同元素。
import java.util.HashSet;import java.util.Iterator; class Person { private String name; private int age; public Person(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } @Override public int hashCode() { // System.out.println(this+".......hashCode"); return name.hashCode() + age * 27; // 乘以一个任意数，防止加了年龄以后HashCode仍相同 } @Override public boolean equals(Object obj) { // 健壮性判断 if (this == obj) return true; if (!(obj instanceof Person)) throw new ClassCastException("类型错误"); // System.out.println(this+"....equals....."+obj); Person p = (Person) obj; return this.name.equals(p.name) && this.age == p.age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public String toString() { return name + ":" + age; }} public class HashSetTest { public static void main(String[] args) { HashSet hs = new HashSet(); /* * HashSet集合数据结构是哈希表，所以存储元素的时候， * 使用的元素的hashCode方法来确定位置，如果位置相同，在通过元素的equals来确定是否相同。 * */ hs.add(new Person("lisi4", 24)); hs.add(new Person("lisi7", 27)); hs.add(new Person("lisi1", 21)); hs.add(new Person("lisi9", 29)); hs.add(new Person("lisi7", 27)); Iterator it = hs.iterator(); while (it.hasNext()) { Person p = (Person) it.next(); System.out.println(p); } }}
运行结果：
lisi1:21lisi9:29lisi4:24lisi7:27
TreeSet之判断元素唯一性的两种方式（如何排序）
TreeSet默认判断元素唯一性的方式：
根据Conpare接口的比较方法conpareTo的返回结果是否是0，是0，就是相同元素，不存。
下面，我们给出两种自定义判断元素唯一性的方式：
方式一：
让元素自身具备比较功能，即根据元素中的属性来比较。采用这种方式需要元素实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。
例：
往TreeSet集合中存储Person对象。如果姓名和年龄相同，视为同一个人，视为相同元素。
运行结果：
wangermazi:21zhangsan:22zhaosi:25lisi:27
可以看到，复写compareTo方法后，元素根据age这个属性进行了排序。
方式二：（开发用这个，掌握比较器的用法）
让集合自身具备比较功能。自己写一个比较器，先定义一个类实现Comparator接口，覆盖compare方法。然后将该类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。
不再需要元素实现Conparable接口。
step1-新建比较器类ComparedByName.java，覆盖compare方法：
import java.util.Comparator; public class ComparedByName implements Comparator { @Override public int compare(Object o1, Object o2) { // TODO Auto-generated method stub Person p1 = (Person) o1; Person p2 = (Person) o2; int temp = p1.name.compareTo(p2.name); return temp == 0 ? p1.age - p2.age : temp; }}
step2-将比较器类类对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数：
import java.util.Iterator;import java.util.TreeSet; class Person implements Comparable { public String name; public int age; public Person() { super(); } public Person(String name, int age) { super(); this.name = name; this.age = age; } public String toString() { return name + ":" + age; } @Override public int compareTo(Object o) { Person p = (Person) o; /* 敲黑板划重点，代码简洁方式 */ int temp = this.age - p.age; return temp == 0 ? this.name.compareTo(p.name) : temp; // 上面这两句相当于底下这一段的简洁形式 // if (this.age > p.age) // return 1; // if (this.age < p.age) // return -1; // else { // return this.name.compareTo(p.name); // } } public static void main(String[] args) { TreeSet
运行结果：
lisi:27wangermazi:21zhangsan:22zhaosi:25
这次我们的比较器是根据元素属性name进行排序的，复写的compareTo方法是根据age进行排序的。
可以看到，当两种方法同时存在时，是按照比较器的方法来排序的。
思考：如何通过这种方式实现先进先出和先进后出？
让比较器直接返回1或-1即可。
三、Iterator接口
对 Collection 进行迭代的迭代器，即对所有的Collection容器进行元素取出的公共接口。
该迭代器对象依赖于具体容器，因为每一个容器的数据结构都不同，所以该迭代器对象是在具体容器中进行内部实现的。（内部类，可以看具体容器的源码）
对于使用容器者而言，具体的实现方法不重要，只要通过具体容器获取到该实现的迭代器的对象即可，也就是iterator()方法，而不用new。（Iterator ite=list.iterator();）
小知识点：使用迭代器过程中while和for的区别
第一种Iterator
第一种方法while循环结束后迭代器对象还在内存中存在，还能继续使用迭代器对象。第二种方法for循环结束后迭代器对象就消失了，清理了内存，开发中第二种常用。
Iterator的一个子接口
|–ListIterator接口（列表迭代器）
应用场景：
顾名思义，只能用于List的迭代器。
在使用迭代器迭代的过程中需要使用集合中的方法操作元素，出现ConcurrentModificationException异常时，具体看下面的例子。
出现异常情况代码：
Iterator it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ Object obj = it.next();//java.util.ConcurrentModificationException //在使用迭代器的过程中使用集合中的方法add()操作元素，出现异常。 //可以使用Iterator接口的子接口ListIterator来完成在迭代中对元素进行更多的操作。 if(obj.equals("abc2")){ list.add("abc9"); } else System.out.println("next:"+obj); } System.out.println(list);
解决办法代码：
public static void main(String[] args) { List list = new ArrayList(); list.add("abc1"); list.add("abc2"); list.add("abc3"); System.out.println("list:"+list); ListIterator it = list.listIterator();//获取列表迭代器对象 //它可以实现在迭代过程中完成对元素的增删改查。 //注意：只有list集合具备该迭代功能. while(it.hasNext()){ Object obj = it.next(); if(obj.equals("abc2")){ it.add("abc9"); //ListIterator提供了add方法 } }
四、Map接口
Map接口与Set类似，可以对照着来学，比如比较器在TreeMap中也适用。
Map：
一次添加一对元素，Collection 一次添加一个元素。
Map也称为双列集合，Collection集合也称为单列集合。
其实map集合中存储的就是键值对，map集合中必须保证键的唯一性。
常用方法：
1，添加
value put(key,value):返回前一个和key关联的值，如果没有返回null.
2，删除
void clear():清空map集合。value remove(key):根据指定的key翻出这个键值对。
3，判断
boolean containsKey(key):是否包含该keyboolean containsValue(value):是否包含该valueboolean isEmpty();是否为空
4，获取
value get(key):通过键获取值，如果没有该键返回null。当然，可以通过是否返回null，来判断是否包含指定键。
int size(): 获取键值对的个数。
Map常用的子类：（HashMap与Hashtable的区别，面试常问）
|–Hashtable :内部结构是哈希表，是同步的。不允许null作为键，null作为值。|–Properties：用来存储键值对型的配置文件的信息，可以和IO技术相结合。|–HashMap : 内部结构是哈希表，不是同步的。允许null作为键，null作为值。|–TreeMap : 内部结构是二叉树，不是同步的。可以对Map集合中的键进行排序。
Map的迭代方法
Map本身没有迭代器。
方法一：
利用Map接口的values()方法,返回此映射中包含的值的 Collection （值不唯一），
然后通过Collecion的迭代器进行迭代。（只需要Value，不需要Key的时候）
public class MapDemo { public static void main(String[] args) { Map
方法二：
通过keySet方法获取map中所有的键所在的Set集合（Key和Set的都具有唯一性），
再通过Set的迭代器获取到每一个键，再对每一个键通过Map集合的get方法获取其对应的值即可。
Set
方法三：
利用Map的内部接口Map.Entry
通过Map的entrySet()方法，将键和值的映射关系作为对象存储到Set集合中。
这个映射关系的类型就是Map.Entry类型(结婚证)。
再通过Map.Entry对象的getKey和getValue获取其中的键和值。
Set
方法四：
通过Map.entrySet()方法遍历key和value（推荐，尤其是容量大时）
for (Map.Entry
map中比较器的用法（百度面试题）
百度考到过HashMap中怎么按value来排序。
和Set中比较器的用法类似，这里我们用内部类的形式来实现比较器。简单的例子涵盖了很多知识点。
1 public class HashMapTest { 2 // 将内部内修改为静态，直接可以在main函数中创建内部类实例 3 private static class ValueComparator implements Comparator
五、集合框架工具类Collections和Arrays
Collections是集合框架的工具类，里面的方法都是静态的。
例1：
根据字符串长度的正序和倒序排序。
用到比较器的地方都可以用Collections.reverseOrder()。
比较器ComparatorByLength.java：
import java.util.Comparator; public class ComparatorByLength implements Comparator
Demo：
public static void demo_3() { // reverse实现原理 /* * TreeSet
运行结果
例2：用工具类Collections.sort()进行排序：
public static void demo_2() { List
运行结果
[abcde, cba, aa, zzz, cba, nbaa]after sort:[aa, abcde, cba, cba, nbaa, zzz]after reverse sort:[zzz, nbaa, cba, cba, abcde, aa]index=2maxLength=abcde
例3：
给非同步的集合加锁，方法太多就不一一列举了，自己查看API。（掌握，面试会问到）
返回指定 set 支持的同步（线程安全的）set。 |
简单说一下给集合加锁的思想。
List list = new ArrayList();// 非同步的list。 list=MyCollections.synList(list);// 返回一个同步的list. class MyCollections{ /** * 返回一个加锁的List * */ public static List synList(List list){ return new MyList(list); } // 内部类 private class MyList implements List{ private List list; private static final Object lock = new Object(); MyList(List list){ this.list = list; } public boolean add(Object obj){ synchronized(lock) { return list.add(obj); } } public boolean remove(Object obj){ synchronized(lock) { return list.remove(obj); } } }}
例4：
将集合转成数组，Arrays.asList()方法 （掌握）
应用场景：数组方法有限，需要使用集合中的方法操作数组元素时。
注意1：
数组的长度是固定的，所以对于集合的增删方法（add()和remove()）是不能使用的。
Demo：
public static void demo_1() { String[] arr = { "abc", "haha", "xixi" }; List
运行结果
list contains:true[abc, haha, xixi]
注意2：
如果数组中的元素是对象（包装器类型），那么转成集合时，直接将数组中的元素作为集合中的元素进行集合存储。（比如上面那个Demo）
如果数组中的元素是基本数据类型，那么会将该 数组 作为集合中的元素进行存储。（比如下面这个Demo）
Demo：
public static void demo_2() { /* * 如果数组中的元素是对象，那么转成集合时，直接将数组中的元素作为集合中的元素进行集合存储。 * * 如果数组中的元素是基本类型数值，那么会将该数组作为集合中的元素进行存储。 * */ int[] arr = { 31, 11, 51, 61 }; List
运行结果
[[I@659e0bfd]数组的长度为：1复制代码
由结果可以看出，当数组中的元素时int类型时，集合中存的元素是整个数组，集合的长度为1而不是4。
** 例5：将数组转成集合，List.toArray()方法**
应用场景：对集合中的元素操作的方法进行限定，不允许对其进行增删时。
注意：toArray方法需要传入一个指定类型的数组，数组的长度如何定义呢？
如果定义的数组长度小于集合的size，那么该方法会创建一个同类型并和集合相同size的数组。
如果定义的数组长度大于集合的size，那么该方法就会使用指定的数组，存储集合中的元素，其他位置默认为null。
所以，一般将数组的长度定义为集合的size。
Demo：
public class ToArray { public static void main(String[] args) { List
例6：foreach语句
应用场景：遍历数组或Collection单列集合。
对数组的遍历如果仅仅是获取数组中的元素用foreach可以简化代码，如果要对数组的角标进行操作建议使用传统for循环。
格式：for(类型 变量 ：Collection集合**|数组) {}
Demo：
public class ForEachDemo { public static void main(String[] args) { // 遍历数组 int[] arr = { 3, 1, 5, 7, 4 }; for (int i : arr) { System.out.println(i); } //遍历List List
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