工作中常用到的Java集合类有哪些？

前言

只有光头才能变强。

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java集合是我认为在java基础中最最重要的知识点了，java集合是必须掌握的。我在实习/秋招面试的时候，只要是面到java，那一定是少不了java集合。

作为一个新人，最关心的其实有一点：这个技术在工作中是怎么用的。换个说法：“工作中常用到的java集合有哪些，应用场景是什么”

如何入门java集合以及每个常用的子类我在pdf整理好了，这就不粘贴过来了，有需要的就在pdf查看就好了。这份pdf绝对令你满意。

list集合

list集合下最常见的集合类有两个：arraylist和linkedlist

在工作中，我都是无脑用arraylist。我问了两个同事：“你们在项目中用过linkedlist吗？”他们都表示没有。

众所周知，arraylist底层是数组，linkedlist底层是链表。数组遍历速度快，linkedlist增删元素快。

为什么在工作中一般就用arraylist，而不用linkedlist呢？原因也很简单：

• 在工作中，遍历的需求比增删多，即便是增加元素往往也只是从尾部插入元素，而arraylist在尾部插入元素也是o(1)
• arraylist增删没有想象中慢，arraylist的增删底层调用的copyof()被优化过，加上现代cpu对内存可以块操作，普通大小的arraylist增删比linkedlist更快。

所以，在开发中，想到要用集合来装载元素，第一个想到的就是arraylist。

那么来了，linkedlist用在什么地方呢？我们一般用在刷算法题上。把linkedlist当做一个先进先出的队列，linkedlist本身就实现了queue接口

如果考虑线程安全的问题，可以看看copywriteonarraylist，实际开发用得不多，但我觉得可以了解一下它的思想（copywriteon），这个思想在linux/文件系统都有用到。

set集合

set集合下最常见的集合类有三个：hashset、treeset、linkedhashset

list和set都是集合，一般来说：如果我们需要保证集合的元素是唯一的，就应该想到用set集合

比如说：现在要发送一批消息给用户，我们为了减少「一次发送重复的内容给用户」这样的错误，我们就用set集合来保存用户的userid/phone

自然地，首先要保证最上游的那批用户的userid/phone是没有重复的，而我们用set集合只是为了做一个兜底来尽可能避免重复发送的问题。

一般我们在开发中最多用到的也就是hashset。treeset是可以排序的set，一般我们需要有序，从数据库拉出来的数据就是有序的，可能往往写order by id desc比较多。而在开发中也很少管元素插入有序的问题，所以linkedhashset一般也用不上。

如果考虑线程安全的问题，可以考虑copyonwritearrayset，用得就更少了（这是一个线程安全的set，底层实际上就是copywriteonarraylist)

treeset和linkedhashset更多的可能用在刷算法的时候。

map集合

map集合最常见的子类也有三个：hashmap、linkedhashmap、treemap

如果考虑线程安全问题，应该想到的是concurrenthashmap，当然了hashtable也要有一定的了解，因为面试实在是问得太多太多了。

hashmap在实际开发中用得也非常多，只要是key-value结构的，一般我们就用hashmap。linkedhashmap和treemap用的不多，原因跟hashset和treeset一样。

concurrenthashmap在实际开发中也用得挺多，我们很多时候把concurrenthashmap用于本地缓存，不想每次都网络请求数据，在本地做本地缓存。监听数据的变化，如果数据有变动了，就把concurrenthashmap对应的值给更新了。

queue队列

不知道大家有没有学过生产者和消费者模式，秋招面试的时候可能会让你手写一段这样的代码。最简单的方式就是用阻塞队列去写。类似下面：

生产者：

import java.util.random;
import java.util.vector;
import java.util.concurrent.atomic.atomicinteger;

public class producer implements runnable {

    // true--->生产者一直执行，false--->停掉生产者
    private volatile boolean isrunning = true;

    // 公共资源
    private final vector sharedqueue;

    // 公共资源的最大数量
    private final int size;

    // 生产数据
    private static atomicinteger count = new atomicinteger();

    public producer(vector sharedqueue, int size) {
        this.sharedqueue = sharedqueue;
        this.size = size;
    }

    @override
    public void run() {
        int data;
        random r = new random();

        system.out.println("start producer id = " + thread.currentthread().getid());
        try {
            while (isrunning) {
                // 模拟延迟
                thread.sleep(r.nextint(1000));

                // 当队列满时阻塞等待
                while (sharedqueue.size() == size) {
                    synchronized (sharedqueue) {
                        system.out.println("queue is full, producer " + thread.currentthread().getid()
                                + " is waiting, size：" + sharedqueue.size());
                        sharedqueue.wait();
                    }
                }

                // 队列不满时持续创造新元素
                synchronized (sharedqueue) {
                    // 生产数据
                    data = count.incrementandget();
                    sharedqueue.add(data);

                    system.out.println("producer create data:" + data + ", size：" + sharedqueue.size());
                    sharedqueue.notifyall();
                }
            }
        } catch (interruptedexception e) {
            e.printstacktrace();
            thread.currentthread().interrupted();
        }
    }

    public void stop() {
        isrunning = false;
    }
}

消费者：

import java.util.random;
import java.util.vector;

public class consumer implements runnable {

    // 公共资源
    private final vector sharedqueue;

    public consumer(vector sharedqueue) {
        this.sharedqueue = sharedqueue;
    }

    @override
    public void run() {

        random r = new random();

        system.out.println("start consumer id = " + thread.currentthread().getid());
        try {
            while (true) {
                // 模拟延迟
                thread.sleep(r.nextint(1000));

                // 当队列空时阻塞等待
                while (sharedqueue.isempty()) {
                    synchronized (sharedqueue) {
                        system.out.println("queue is empty, consumer " + thread.currentthread().getid()
                                + " is waiting, size：" + sharedqueue.size());
                        sharedqueue.wait();
                    }
                }
                // 队列不空时持续消费元素
                synchronized (sharedqueue) {
                    system.out.println("consumer consume data：" + sharedqueue.remove(0) + ", size：" + sharedqueue.size());
                    sharedqueue.notifyall();
                }
            }
        } catch (interruptedexception e) {
            e.printstacktrace();
            thread.currentthread().interrupt();
        }
    }
}

main方法测试：

import java.util.vector;
import java.util.concurrent.executorservice;
import java.util.concurrent.executors;

public class test2 {


    public static void main(string[] args) throws interruptedexception {

        // 1.构建内存缓冲区
        vector sharedqueue = new vector();
        int size = 4;

        // 2.建立线程池和线程
        executorservice service = executors.newcachedthreadpool();
        producer prodthread1 = new producer(sharedqueue, size);
        producer prodthread2 = new producer(sharedqueue, size);
        producer prodthread3 = new producer(sharedqueue, size);
        consumer consthread1 = new consumer(sharedqueue);
        consumer consthread2 = new consumer(sharedqueue);
        consumer consthread3 = new consumer(sharedqueue);
        service.execute(prodthread1);
        service.execute(prodthread2);
        service.execute(prodthread3);
        service.execute(consthread1);
        service.execute(consthread2);
        service.execute(consthread3);

        // 3.睡一会儿然后尝试停止生产者(结束循环)
        thread.sleep(10 * 1000);
        prodthread1.stop();
        prodthread2.stop();
        prodthread3.stop();

        // 4.再睡一会儿关闭线程池
        thread.sleep(3000);

        // 5.shutdown()等待任务执行完才中断线程(因为消费者一直在运行的，所以会发现程序无法结束)
        service.shutdown();


    }
}

我的项目用阻塞队列也挺多的（我觉得跟个人编写的代码风格习惯有关），类似实现了上面的生产者和消费者模式。

真实场景例子：

• 运营要发一条推送消息，首先需要去用户画像系统圈选一个人群，填写对应的人群id和发送时间。
• 我通过时间调度，通过rpc拿到人群的信息。遍历hdfs得到这个人群的每个userid
• 将遍历的userid放到一个阻塞队列里边去，用多个线程while(true)取阻塞队列的数据

好处是什么？我在取userid的时候，会有个限制：要么超出了指定的时间，要么达到batchsize的值。这样我就可以将相同内容的不同userid组成一个task。

本来100个userid是100个task，现在我将100个userid放在一个task里边（因为发送的内容是相同的，所以我可以这么干）。这样再往下游传的时候，并发量就降低了很多。

什么时候考虑线程安全

什么时候考虑线程安全的集合类，那当然是线程不安全的时候咯。那什么时候线程不安全？最常见的是：操作的对象是有状态的

虽然说，我们经常会听到线程不安全，但在业务开发中要我们程序员处理线程不安全的地方少之又少。比如说：你在写servlet的时候，加过syn/lock锁吗？应该没有吧？

因为我们的操作的对象往往是无状态的。没有共享变量被多个线程访问，自然就没有线程安全问题了。

springmvc是单例的，但springmvc都是在方法内操作数据的，每个线程进入方法都会生成栈帧，每个栈帧的数据都是线程独有的，如果不设定共享变量，不会有线程安全问题。

上面只是简单举了springmvc的例子（只是为了更好的理解）；

一句话总结：只要涉及到多个线程操作一个共享变量的时候，就要考虑是不是要用线程安全的集合类。

更多的细节，等我写java多线程总结的时候再说了

最后

还是想强调一下，java集合虽然在工作中不是每个都经常用得到，但是还是得重点学习学习。

如果你学习到了源码，可能你在创建集合的时候就会指定了集合的大小（即便我们知道它能动态扩容）

如果你想要去面试，java集合是肯定少不了的，必问的一个知识点，你学会了就是送分题。

现在已经工作有一段时间了，为什么还来写java集合呢，原因有以下几个：

• 我是一个对排版有追求的人，如果早期关注我的同学可能会发现，我的github、文章导航的read.me会经常更换。现在的github导航也不合我心意了（太长了），并且早期的文章，说实话排版也不太行，我决定重新搞一波。
• 我的文章会分发好几个平台，但文章发完了可能就没人看了，并且图床很可能因为平台的防盗链就挂掉了。又因为有很多的读者问我：”你能不能把你的文章转成pdf啊？“
• 我写过很多系列级的文章，这些文章就几乎不会有太大的改动了，就非常适合把它们给”持久化“。

基于上面的原因，我决定把我的系列文章汇总成一个pdf/html/word文档。说实话，打造这么一个文档花了我不少的时间。为了防止白嫖，关注我的公众号回复「888」即可获取。

pdf的内容非常非常长，干货非常非常的硬，有兴趣的同学可以「白嫖」一波。记住：java集合在java的知识处于一个非常重要的知识点，建议掌握！

文档的内容均为手打，有任何的不懂都可以直接来问我（公众号有我的联系方式）。

上一期的「jsp」的pdf在公众号差点意思，目标是180个在看，虽然没达到，但我还是带着黑眼圈来了。

jsp的pdf有人会说：『大人，时代变了』，我就不信java集合还有人对我说『大人，时代变了』

如果这次在看超过200，那下周再肝一个系列出来。想要看什么，可以留言告诉我

涵盖java后端所有知识点的开源项目（已有6 k star）：https://github.com/zhongfucheng3y/3y

如果大家想要实时关注我更新的文章以及分享的干货的话，微信搜索java3y。

pdf文档的内容均为手打，有任何的不懂都可以直接来问我（公众号有我的联系方式）。