Java基础-Java语言的Socket类详细介绍

作者:网络 来源:佚名 更新时间:2008-07-07 11:26:43 点击:

线性表,链表等是常用的数据结构,在进行java开发时,jdk已经为我们提供了一系列相应的类来实现基本的数据结构。这些类均在java.util包中。

collection

├list

│├linkedlist

│├arraylist

│└vector

│ └stack

└set

map

├hashtable

├hashmap

└weakhashmap

collection接口

collection是最基本的集合接口,一个collection代表一组object,即collection的元素(elements)。一些collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。java sdk不提供直接继承自collection的类,java sdk提供的类都是继承自collection的“子接口”如list和set。

所有实现collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数:无参数的构造函数用于创建一个空的collection,有一个collection参数的构造函数用于创建一个新的collection,这个新的collection与传入的collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个collection。

如何遍历collection中的每一个元素?不论collection的实际类型如何,它都支持一个iterator()的方法,该方法返回一个迭代子,使用该迭代子即可逐一访问collection中每一个元素。典型的用法如下:

iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子

while(it.hasnext()) {

object obj = it.next(); // 得到下一个元素

}

由collection接口派生的两个接口是list和set。

list接口

list是有序的collection,使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引(元素在list中的位置,类似于数组下标)来访问list中的元素,这类似于java的数组。

和下面要提到的set不同,list允许有相同的元素。除了具有collection接口必备的iterator()方法外,list还提供一个listiterator()方法,返回一个listiterator接口,和标准的iterator接口相比,listiterator多了一些add()之类的方法,允许添加,删除,设定元素,还能向前或向后遍历。

实现list接口的常用类有linkedlist,arraylist,vector和stack。

linkedlist类

linkedlist实现了list接口,允许null元素。此外linkedlist提供额外的get,remove,insert方法在linkedlist的首部或尾部。这些操作使linkedlist可被用作堆栈(stack),队列(queue)或双向队列(deque)。

注意linkedlist没有同步方法。如果多个线程同时访问一个list,则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建list时构造一个同步的list:

list list = collections.synchronizedlist(new linkedlist(...));

arraylist类

arraylist实现了可变大小的数组。它允许所有元素,包括null。arraylist没有同步。

size,isempty,get,set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数,添加n个元素需要o(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。

每个arraylist实例都有一个容量(capacity),即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加,但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时,在插入前可以调用ensurecapacity方法来增加arraylist的容量以提高插入效率。

和linkedlist一样,arraylist也是非同步的(unsynchronized)。

vector类

vector非常类似arraylist,但是vector是同步的。由vector创建的iterator,虽然和arraylist创建的iterator是同一接口,但是,因为vector是同步的,当一个iterator被创建而且正在被使用,另一个线程改变了vector的状态(例如,添加或删除了一些元素),这时调用iterator的方法时将抛出concurrentmodificationexception,因此必须捕获该异常。

stack 类

stack继承自vector,实现一个后进先出的堆栈。stack提供5个额外的方法使得vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法,还有peek方法得到栈顶的元素,empty方法测试堆栈是否为空,search方法检测一个元素在堆栈中的位置。stack刚创建后是空栈。

set接口

set是一种不包含重复的元素的collection,即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false,set最多有一个null元素。

很明显,set的构造函数有一个约束条件,传入的collection参数不能包含重复的元素。

请注意:必须小心操作可变对象(mutable object)。如果一个set中的可变元素改变了自身状态导致object.equals(object)=true将导致一些问题。

map接口

请注意,map没有继承collection接口,map提供key到value的映射。一个map中不能包含相同的key,每个key只能映射一个value。map接口提供3种集合的视图,map的内容可以被当作一组key集合,一组value集合,或者一组key-value映射。

hashtable类

hashtable继承map接口,实现一个key-value映射的哈希表。任何非空(non-null)的对象都可作为key或者value。

添加数据使用put(key, value),取出数据使用get(key),这两个基本操作的时间开销为常数。hashtable通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大,这会影响像get和put这样的操作。

使用hashtable的简单示例如下,将1,2,3放到hashtable中,他们的key分别是”one”,”two”,”three”:

hashtable numbers = new hashtable();

numbers.put(“one”, new integer(1));

numbers.put(“two”, new integer(2));

numbers.put(“three”, new integer(3));

要取出一个数,比如2,用相应的key:

integer n = (integer)numbers.get(“two”);

system.out.println(“two = ” + n);

由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置,因此任何作为key的对象都必须实现hashcode和equals方法。hashcode和equals方法继承自根类object,如果你用自定义的类当作key的话,要相当小心,按照散列函数的定义,如果两个对象相同,即obj1.equals(obj2)=true,则它们的hashcode必须相同,但如果两个对象不同,则它们的hashcode不一定不同,如果两个不同对象的hashcode相同,这种现象称为冲突,冲突会导致操作哈希表的时间开销增大,所以尽量定义好的hashcode()方法,能加快哈希表的操作。

如果相同的对象有不同的hashcode,对哈希表的操作会出现意想不到的结果(期待的get方法返回null),要避免这种问题,只需要牢记一条:要同时复写equals方法和hashcode方法,而不要只写其中一个。

hashtable是同步的。

hashmap类

hashmap和hashtable类似,不同之处在于hashmap是非同步的,并且允许null,即null value和null key。,但是将hashmap视为collection时(values()方法可返回collection),其迭代子操作时间开销和hashmap的容量成比例。因此,如果迭代操作的性能相当重要的话,不要将hashmap的初始化容量设得过高,或者load factor过低。

weakhashmap类

weakhashmap是一种改进的hashmap,它对key实行“弱引用”,如果一个key不再被外部所引用,那么该key可以被gc回收。

总结



如果涉及到堆栈,队列等操作,应该考虑用list,对于需要快速插入,删除元素,应该使用linkedlist,如果需要快速随机访问元素,应该使用arraylist。

如果程序在单线程环境中,或者访问仅仅在一个线程中进行,考虑非同步的类,其效率较高,如果多个线程可能同时操作一个类,应该使用同步的类。

要特别注意对哈希表的操作,作为key的对象要正确复写equals和hashcode方法。尽量返回接口而非实际的类型,如返回list而非arraylist,这样如果以后需要将arraylist换成linkedlist时,客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。