List集合

List接口有三个子类实现了它，分别是Vector、ArrayList、LinkedList

• Vector
  和ArrayList一样底层是数组实现，只不过它是线程同步的 ，我看了下源码，它好像只有clear()这个方法没有加synchronized关键字，其余的方法都保证线程同步了，线程安全，效率比较低，线程工作起来要一个接一个获取锁，排队执行任务。
  • 线程安全，效率低
  • 由于底层是由数组实现的，所以元素增删慢、查找快
  • 元素存取有序，有索引
  • 可以存放null值以及重复的值

    public synchronized boolean add(E e) {modCount++;ensureCapacityHelper(elementCount + 1);elementData[elementCount++] = e;return true;}

• ArrayList
  • 底层由数组实现，内存地址是连续的，所以查找快，增删慢，查找快是因为有索引的存在，增删慢是因为每一次的增删都要重新复制一个新数组，然后将原数组的数据选择性的拷贝过去。
  • 元素存取有序，有索引
  • 可以存放null值以及重复的值
  • 线程不安全，效率高
  • 默认的初始容量是10，每次扩容grow是原来数组容量的1.5倍，我建议在new的时候就在括号中显式的赋予初始容量，省的它再grow()这样一个过程，你不给他初始值，他会执行一次grow()（扩容）的。
  • 每增加一个元素，size+1,这个size就是当前这个arrayList容器已包含的元素数量，下面是源码，minCapacity追溯到源头其实是size+1，而elementData.length则是数组的初始长度，这个if如果满足则扩容，怎么满足？当前元素的数量+1大于当前数组的长度的时候，开始grow()。（想充分看源码，原谅这里只是讲个主要，还请小伙伴们自己动手去debug，这样印象会更加深刻，去亲自看他的执行过程）

    private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {modCount++;// overflow-conscious codeif (minCapacity - elementData.length > 0)grow(minCapacity);}

• LinkedList
  • 底层是一个双向链表，双向链表意味着有指向上一个节点（前驱）的pre指针，指向下一个节点（后继）的next指针，本身还有个data区域存放数据，在内存中地址是不连续的，可以充分利用内存的碎片空间，另外多加了一条链表从而保证了存取数据的有序、一致 。

    public static void main(String[] args) {LinkedList<String> list = new LinkedList<>(); // 输出结果[haha, hehe, heihei, xixi, lala]Collections.addAll(list, "haha","hehe","heihei","xixi","lala");System.out.println(list);}

• 线程不安全，执行效率高，我看了下方法，比如addFirst，并没有使用什么同步机制，所以如果在使用LinkedList的情况下想保证线程同步，就如同jdk文档上所说，要保证外在的同步，即List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

引用官方的一段话：

如果多个线程同时访问链接列表，并且至少有一个线程在结构上修改列表，则必须在外部进行同步。 （结构修改是添加或删除一个或多个元素的任何操作;仅设置元素的值不是结构修改。）

Set集合

HashSet

• 不能保证元素的存入和取出的顺序是一致的，它内部是HashMap实例，用的还是Hashmap的方法，底层是哈希表（数组+链表，jdk1.8升级为链表的数量大于等于8个节点转红黑树，提高检索效率）实现的，存放的是一个个Entry<K,V>节点，而add()一个元素具体存放在哪个位置是根据key的hash算法计算得到的

先说hash算法

    static final int hash(Object key) {int h;return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}

这个是具体存放的数组位置

  			Node<K,V>[] tab; Node<K,V> p; int n, i;if ((tab = table) == null || (n = tab.length) == 0)// n等于扩容后数组的长度，扩容后面讲n = (tab = resize()).length;// 给这个i赋值，即索引赋值 i = (n - 1) & hashif ((p = tab[i = (n - 1) & hash]) == null)// 数组的第i个索引位置，存放这个节点对象tab[i] = newNode(hash, key, value, null);

• 默认初始容量是16，每次扩容为之前的2倍
• 线程不安全，要实现线程同步，必须保证外在的同步，本身的方法是不具备同步的特性的；
• 允许加入的数据为null；
• 不允许重复，你即使刻意加入重复数据，也只会存在一个数值；

    public static void main(String[] args) {HashSet<String> set = new HashSet<>();set.add(null);set.add("a");set.add("a");System.out.println(set);// [null, a]}

• 接下来说下扩容resize()

   			newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY;// 默认容量16// 负载因子0.75 * 默认初始容量16 = 12newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY);

一开始初始化的时候，会确定一个newThr这个值，是负载因子和默认初始容量的乘积，当set集合中的元素的数量大于这个乘积的时候（每增加一个元素，size变量就会加一），集合就会扩容，上述说的是扩容的前提，下面说下扩容具体的过程，不多说，直接看源码。

 Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];table = newTab;// 如果原来的set集合不为空，也就是有元素，那么接下来开始转换元素到新的数组if (oldTab != null) {for (int j = 0; j < oldCap; ++j) {// 开始遍历原来的数组Node<K,V> e;if ((e = oldTab[j]) != null) {// 解除引用，原来的数组中的元素都被赋值为null，在此之间他把原来数组中的元素都赋值给了一个零时的Node<K,V> e；oldTab[j] = null;if (e.next == null)// 这个数组的内部呢，其实是一条一条的链表，如果之前在加入元素时发生过哈希碰撞的话。然后判断条件是当前的这个节点是否还有下一个节点，如果为空，就先把当前节点复制给新数组的经过hash计算后的相应位置newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e;else if (e instanceof TreeNode)((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap);else { // preserve orderNode<K,V> loHead = null, loTail = null;Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;Node<K,V> next;do {// 每次复制完，将链表的节点往后挪一个next = e.next;if ((e.hash & oldCap) == 0) {if (loTail == null)loHead = e;elseloTail.next = e;loTail = e;}else {if (hiTail == null)hiHead = e;elsehiTail.next = e;hiTail = e;}// 如果下个节点不是空才进行节点的往后挪，避免了NPE} while ((e = next) != null);if (loTail != null) {loTail.next = null;newTab[j] = loHead;}if (hiTail != null) {hiTail.next = null;newTab[j + oldCap] = hiHead;}}}}}

总而言之就是new了一个新的Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap];然后遍历之间的数组，然后再转移给新的数组，当然了，新数组肯定更大，否则怎么能叫扩容呢，你如果有疑问，可以疑问疑问这个hash算法是怎么算的。

LinkedHashSet

• 底层是由哈希表+链表实现，多了一条链表，维护了存取的顺序
• 元素允许为null值
• 不允许重复元素

    public static void main(String[] args) {LinkedHashSet<String> set = new LinkedHashSet<>();set.add(null);set.add("a");set.add("a");System.out.println(set);// [null, a]}

• 线程不安全，性能略低于HashSet ，因为额外维护了一条链表，但有例外，看后续的一段话。
• 其迭代的效率与实际集合大小成正比，也就是说与实际存放多少个元素成正比，而不与其容量成正比。
  官方的说法还是说的比较通俗易懂的，可以直接看一看

该类提供了所有可选的Set操作，并允许null元素。 像HashSet，它提供了基本操作（add，contains和remove）稳定的性能，假定散列函数散桶中适当的元件。 性能可能略低于HashSet ，由于维护链表的额外费用，但有一个例外：LinkedHashSet的迭代需要与集合的大小成比例的时间，无论其容量如何。 HashSet的迭代可能更昂贵，需要与其容量成比例的时间。
链接哈希集具有影响其性能的两个参数： 初始容量和负载因子 。 它们的定义精确到HashSet 。 但是请注意，该惩罚为初始容量选择非常高的值是该类比HashSet不太严重的，因为迭代次数对于这个类是由容量不受影响。

最后一句话，什么惩罚，意思大概是定义多高的初始容量对于迭代LinkedHashSet无关，因为它的迭代效率是跟其实际包含多少元素挂钩的。

TreeSet

• 这个集合里面存放的元素都是有序的，如果你存放的是实体类，那么你必须实现Comparable接口，重写其中的compareTo方法不实现的话就会报类型转化异常，
• 这个方法的返回值
  • 0,则只加入成功第一个元素
  • 1根据你插入的顺序，顺序排序。
  • 负1根据你插入的顺序，逆序排序。

    public static void main(String[] args) {TreeSet<String> treeSet = new TreeSet<>();treeSet.add("1");treeSet.add("3");treeSet.add("2");System.out.println(treeSet);// [1, 2, 3]}

• 线程不同步

好的，关于List、Set这两个集合就浅析到这里，下一章分析Map集合，分析这点源码花费了不少时间，自己可能还需要更多的成长，如果不足就指出，用的多的还是ArrayList，可能还有个HashSet吧，虽然我全列举出来了，但别的我觉得了解了解就可以了，像这个vector都不怎么用了，不说了，赶紧去恰个中饭。