Android中的容器

List

java.util包提供了两种

ArrayList
LinkedList

ArrayList比LinkedList常用很多，原因是:

ArrayList查找更容易

ArrayList

ArrayList封装了一个数组Object[]

• 数组的初始化

  ArrayList array = new ArrayList();

  封装一个空数组, {}

  ArrayList array = new ArrayList(10);

  封装一个大小为10的数组 new Object[10];

• 数组如何实现扩容

  ArrayList.add/addAll都需要先进行扩容检查，

  类似，

  对象调用方法，要进行对象判空，
   UI操作之前要进行，线程检查

  扩容检查: size+增加的大小 与 数组.length 比较

  计算数组扩容的数组长度：

首先，扩容至原数组大小的一倍，size+增加的大 小与其比较：

如果大于，扩容至原数组大小的一倍

如果小于，扩容至size+增加的大小;

private void grow(int minCapacity) {
       // overflow-conscious code
       int oldCapacity = elementData.length;
       int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
       if (newCapacity - minCapacity < 0)
           newCapacity = minCapacity;
       if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
           newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
       // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
       elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
   }

扩容使用的是: Array.copyof(array, newLen)

• removeAll如何实现

  与remove()不同，remove使用System.copy完成数组的 部分移动

  而removeAll,使用的算法：

  ArrayList array1 = new ArrayList();
  array1.addAll({0,3,5,7,3,6});
  int[] array2 = {3,5,4};
  array1.removeAll(array2);

  首先，遍历array1中每个元素，若元素 不在array2内，将计数位置的值设置为元素的值并将计 数+1;

  遍历完成后，计数为数组剩余元素的个 数，将计数之后的元素清空.

  算法详细:

    0,3,5,7,3,6 ;<br>
       遍历之后，计数为2，数组为0,7,6,7,3,6;<br>
       清空之后，0,7,6,null,null,null;

• trimToSize()
  数组扩容后即使删除元素，数组的length也不会该改变，
  意味着即使删除了某些元素数组占用的内存大小不会改变;
  数组只会不断的增大,且出现大量null的元素.
  trimToSize()方法用于改变数组的length,将为null的元素释放掉，等待GC
  这也是防止内存浪费的一种方式，当ArrayList经历了多次删除操作之后，使用trimToSize(),避免内存浪费.
  trimToSize()使用Array.copyof()来改变数组的length
• 总结
  ArrayList本质上维护了一个数组，也就意味者它具有数组的优缺点：增删难，查找易

LinkedList

• Node的数据结构

  Node<E> {
      E element;
      Node<E> prev;
      Node<E> next;
  }

• 基本结构

  Node<E> first, last

  Linked是双向链表,first,last指向表头，表尾

• 总结
  LinkedList是一个Deque,双向链表，
  增删易，查找难，造成在编码中很少使用

Map

java.util包提供了两种Map:

1.HashMap

2.TreeMap

Android为了性能优化，提供了HashMap的替代品:

1.ArrayMap

2.SparseMap

它俩可以在数据量都在千级以内的情况下，

如果key的类型为int，使用SparseMap,

如果key的类型为其它类型，使用ArrayMap

HashMap相比TreeMap更常用

HashMap

• 数据结构

  Node的数据结构:

  Node<K,V> {
      int hash;
      K key;
      V value;
      Node<K,V> next;
  }

  基本数据结构:

  Node<K,V>[] table;
  float loadFoctor;//默认值0.75f
  int threshold;

  可以看出HashMap的数据结构是数组+链表

• 扩容

  1. 什么时候扩容

     当调用put/putAll时,实际上都是调用putVal方法

     先创建Node,再查看新的Node放入数组，还是链表;

     当++size>threshold，则需要扩容

  2. table如何扩容

     它的扩容包含两个步骤:

     1. 确定扩容的大小;
     2. 如何移动元素，包含数组中的元素与链表中的元素;<br>

确定扩容的大小:

threshold默认值 = 16*0.75f=12

每次扩容，

先创建一个threadhold大小的数组，赋给tble,也就是扩容至threadhold

再，threadhold = threadhold <<1，扩大一倍

如何移动元素，包含数组中的元素与链表中的元素:

1.如果元素只在数组里，而没有链表:

新的位置是 e.hash&(newCap-1)

2.元素在链表上:

根据(e.hash & oldCap) == 0 决定是在原位置还是在原位置+oldCap上

链表可能会分为两部分

TreeMap

• 数据结构

  TreeMapEntry的数据结构

  TreeMapEntry<K, V> {
      K key;
      V value;
      TreeMapEntry<K, V> left;
      TreeMapEntry<K, V> right;
      TreeMapEntry<K, V> parent;
  }

  TreeMap的数据结构：

  TreeMapEntry<K, V> root;
  Comparator<? super K> comparator;

• TreeMap实际上是红黑二叉树

SparseArray

• 数据结构

  int[] mKeys;
  Object[] mValues;

• 总结
  官方推荐去使用SparseArray<E>去替换HashMap<Integer,E>,
  牺牲了部分效率换来内存

ArrayMap

LinkedHashMap

• 可以看作HashMap+LinkedList，用于保证插入顺序
• 一般用于作为缓存

Java中的线程安全的容器

同步容器

Vector

HashTable

并发容器

用于读写分离，实现读并发，写同步

并发的不同策略:

1.Blocking容器

2.CopyOnWrite容器

3.Concurrent容器

Blocking容器

• 并发策略:

用于解决限制容量的容器的存取问题

类似生产者-消费者

容器为空时，阻塞取线程

容器满时，阻塞存线程

CopyOnWrite容器

• 并发策略:

写时赋值，即添加元素时，先复制整个容器，添加到复制的容器中,

再将容器引用指向复制的容器，达到读的最大并发;

适用于读多写少的情况;

Concurrent容器

• 并发策略:

使用分段锁，首先将容器分成多段，每段使用不同的锁，对不同段达到读写并发,相同段读并发，写同步