本篇主要是對之前的集合原始碼閱讀系列部落格的一個總結，如果沒有看過之前的部落格或者集合原始碼，很可能看不懂下面的內容。     文章開始之前，首先簡單回顧一下資料結構中定義的物理結構和邏輯結構。     物理結構：

• 順序儲存結構
• 鏈式儲存結構

    邏輯結構

• 線性結構：一般線性表、棧、佇列、字串、陣列、廣義表
• 非線性結構：樹、圖

關於集合命名規則，Java中集合的命名大體上可以歸類為AbEf的形式:  Ab代表物理結構，Ef代表邏輯結構，但是這只是對於大多數的集合名有效。如ArrayList，就是用陣列實現線性表；而LinkedList就是用連結串列實現的線性表。 最後補充一個必知的native方法：

• arraycopy()@java.lang.System.class
• public static native void arraycopy(Object src,  int  srcPos, Object dest, int destPos, 
  int length);
• 功能：將src中的srcPos~srcPos+length-1的資料複製到dest中的destPos~destPos+length-1位置處；

順序儲存結構實現的集合(即陣列實現)

A、B、C、D是按照底層實現的相似性進行劃分的

PartA-線性表&棧

ArrayList：

• 內部儲存了一個Object[]；提供隨機訪問；
• ArrayList中資料的移動大多是利用System.arraycopy();方法實現，該方法是native方法；
• 擴容；
  • 預設大小是10；
  • 最大容量Integer.MAX_VALUE - 8;
  • 擴容觸發條件：當前要求容量大小大於當前容量大小
  • 正常擴容newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)；
  • 使用System.arraycopy將資料全部移動到新的陣列中
• 縮容：手動呼叫trimToSize()方法，會縮到當前陣列實際儲存的資料大小

Vector：

• Vector與ArrayList共同點
  • 兩者實現的功能相同，方法的實現也基本一致；
  • 都具有SubList內部類和Itr迭代器內部類
  • 都能夠擴容和縮容
• Vector與ArrayList區別：
  • 執行緒安全：Vector對大部分的方法使用了關鍵字Synchronized宣告
  • 額外的%element%方法：這些方法會被Stack類所使用；

Stack：

• Stack主要使用的是Vector<E>的方法進行具體的實現，自身沒有狀態量
• 執行緒安全：繼承Vector，故也是執行緒安全的
• pop方法：使用elementAt+removeElementAt
• push方法：使用addElement
• search方法：從後往前搜尋呼叫lastIndexOf

PartB-佇列

ArrayDeque：

• 儲存有一個Obejct[]陣列；陣列長度必須是2的冪次，因為這樣就方便取餘運算；
• 有一個head和tail指標；
• tail =（tail+1）&(elements.length-1)
• head =（head+1）&(elements.length-1)
• size = (tail-head)&(elements.length-1)
• 擴容：
  • 正常擴容後大小為原陣列長度2倍
  • 利用System.arraycopy方法實現

PriorityQueue：

• 類中儲存有一個Object[]陣列
• size為當前陣列中儲存的資料的大小
• 存入的資料型別要求實現了Comparable介面
• 資料的新增和刪除操作伴隨著調堆的操作；
• 具有擴容功能：
  • 擴容大小：當前大小的2倍或者1.5倍
  • 擴容條件：準備存入的資料量大於當前Obejct陣列的長度；

PartC-Map

HashMap：

• 內部儲存了一個Node<K,V>[] table；
• 內部有定義一個Node內部類和TreeNode內部類；後者是一顆紅黑樹
• 陣列的下標(雜湊值)等於hash(key)&n-1;
• 會自動擴容：
  • 預設大小是16；大小必須為2的冪
  • 最大容量是1<<30
  • 填裝因子為0.75
  • 擴容觸發條件：一旦當前儲存資料大於門限(容量*填裝因子)
  • 正常擴容newCapacity = oldCapacity<<1；
  • 每個桶中的資料分成兩撥一波繼續留在原雜湊值下面，一波移動到原雜湊值+oldCapacity位置處
• 不能自動減容；
• 紅黑樹的利用：
  • 當一個桶中的元素大於某個固定值，則將該桶中的資料由連結串列儲存結構，轉換成紅黑樹儲存結構；
  • 在此之後的所有操作交由紅黑樹進行處理；
  • 在擴容的時候，對紅黑樹進行拆分的過程中，如果最後元素個數小於固定值，則將紅黑樹儲存結構轉換為普通連結串列儲存結構

HashTable：

• 基本與HashMap類似；
• 執行緒安全：HashTable的大部分方法使用了Synchronized關鍵字進行標記
• 沒有紅黑樹：HashTable對桶中資料的儲存沒有使用紅黑樹，因此效率相對於hashmap會差一點
• 不支援儲存null：會丟擲異常

HashSet：

• 內部儲存了一個HashMap<E,Object>變數
• 一個簡單版本的HashMap；
• 只使用了key而沒有使用value部分，value永遠存的都是固定的Object

PartD-String

String

• 內部儲存的是一個final char[]字元陣列；
• 因此不能修改它指向的字元陣列

StringBuidler

• 內部儲存的是一個char[]字元陣列
• 因此可以修改裡面的字元
• 對於陣列的拷貝大多依賴於System.arraycopy的方法
• 擴容
  • 預設大小為16
  • 容量最大值：Integer.MAX_VALUE
  • 正常情況擴容大小：int newCapacity = value.length * 2 + 2;
  • 擴容觸發條件：準備儲存的字元數大於當前陣列的長度
• 縮容：
  • 為當前儲存資料的大小

StringBuffer

• 與Stringbuilder類似
• 執行緒安全：方法大多使用了Synchronized關鍵字標記

鏈式儲存結構實現的集合(即連結串列實現)

A、B是按照底層實現的相似性進行劃分的

PartA-Map

TreeMap：

• 定義了一個內部類Entry<K,V>；該節點定義了這課紅黑樹的儲存結構；
• 儲存有該樹的根節點；要刪除這顆樹只需要將root指向null即可；GC之後便會回收該紅黑樹，造成其它節點的引用不可達
• 每次插入、刪除一個樹中節點時；都需要對這顆紅黑樹進行一定的調整；

TreeSet：

• 內部儲存了一個TreeSet<E,Object>物件
• 一個簡單版本的TreeMap；
• 只使用了key而沒有使用value部分，value永遠存的都是固定的Object

PartB-List&Map LinkedList：

• 內部儲存一個雙向連結串列；所有的操作都是對該連結串列進行操作 

LinkedHashMap：

• 資料儲存是HashMap只是有在其上面加了一個連結串列結構，每次對該HashMap中的數訪問一次都會改變連結串列結構；保證連結串列中的最後面的資料是最近剛被訪問的那個節點的資料。具有LRU演算法特性