JAVA常用API整理

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一、JAVA常用API

java.lang.Math

提供sin, cos, tan, exp, log, log10 等类方法，PI和E等类字段

java.lang.String（StringBuilder线程不安全，StringBuffer线程安全）

java.util.Scanner

for each循环
for(variable : collection) statement

collection这一集合表达式必须是一个数组或者是一个实现了Iterable接口的类对象

java.util.Arrays

数组名.length

数组长度

java.util.Radom

java.lang.Object

java.lang.Class

断言

assert 条件;

assert 条件:表达式;

二、JAVA集合框架

Java集合类库将接口和实现分离。当程序使用集合时，一旦构建了集合就不需要知道究竟使用了哪种实现。因此，只有在构建集合对象时，使用具体的类才有意义。可以使用接口类型存放集合的引用。利用这种方法，一旦改变想法，可以轻松使用另外一种不同的实现，只需在对象创建处修改即可。

java.util.Collection<E>

java.util.Iterator<E>

Java库中具体集合

1、List

List接口扩展自Collection，它可以定义一个允许重复的有序集合，从List接口中的方法来看，List接口主要是增加了面向位置的操作，允许在指定位置上操作元素，同时增加了一个能够双向遍历线性表的新列表迭代器ListIterator。List接口有动态数组（ArrayList类）和双端链表（LinkedList类）两种实现方式。

java.util.List<E>

java.util.ListIterator<E>

java.util.ArrayList<E>

java.util.LinkedList<E>

2、Set

Set接口扩展自Collection，它与List的不同之处在于，规定Set的实例不包含重复的元素。在一个规则集内，一定不存在两个相等的元素。AbstractSet是一个实现Set接口的抽象类，Set接口有三个具体实现类，分别是散列集HashSet、链式散列集LinkedHashSet和树形集TreeSet。

java.util.HashSet<E>

java.util.LinkedHashSet<E>

LinkedHashSet是用一个链表实现来扩展HashSet类，它支持对规则集内的元素排序。HashSet中的元素是没有被排序的，而LinkedHashSet中的元素可以按照它们插入规则集的顺序提取。

java.util.TreeSet<E>
TreeSet扩展自AbstractSet，并实现了NavigableSet，AbstractSet扩展自AbstractCollection，树形集是一个有序的Set，其底层是一颗树,用红黑树实现，这样就能从Set里面提取一个有序序列了。在实例化TreeSet时，我们可以给TreeSet指定一个比较器Comparator来指定树形集中的元素顺序。树形集中提供了很多便捷的方法。

3、队列

java.util.Queue<E>(接口)

java.util.Deque<E>

接口Deque，是一个扩展自Queue的双端队列，它支持在两端插入和删除元素，Deque接口由ArrayDeque和LinkedList这两个类实现，所以通常我们可以使用LinkedList来创建一个队列。PriorityQueue类实现了一个优先队列，优先队列中元素被赋予优先级，拥有高优先级的先被删除。

java.util.ProrityQueue<E>

优先级队列中的元素可以按任意顺序插入，却总是按照排序的顺序进行检索。优先级队列由堆实现。堆是一个可以自我调整的二叉树，对树执行添加和删除操作，可以让最小元素移动到根（最小堆），而不必花费时间对元素进行排序

4、Map接口

Map，图，是一种存储键值对映射的容器类，在Map中键可以是任意类型的对象，但不能有重复的键，每个键都对应一个值，真正存储在图中的是键值构成的条目。

java.util.Map<K,V>

java.util.HashMap<K,V>HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现，继承自AbstractMap，AbstractMap是部分实现Map接口的抽象类。在之前的版本中，HashMap采用数组+链表实现，即使用链表处理冲突，同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当链表中的元素较多，即hash值相等的元素较多时，通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中，HashMap采用数组+链表+红黑树实现，当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树，这样大大减少了查找时间。

java.util.LinkedHashMap<K,V>

LinkedHashMap继承自HashMap，它主要是用链表实现来扩展HashMap类，HashMap中条目是没有顺序的，但是在LinkedHashMap中元素既可以按照它们插入图的顺序排序，也可以按它们最后一次被访问的顺序排序。

java.util.TreeHashMap<K,V>

TreeMap基于红黑树数据结构的实现，键值可以使用Comparable或Comparator接口来排序。TreeMap继承自AbstractMap，同时实现了接口NavigableMap，而接口NavigableMap则继承自SortedMap。SortedMap是Map的子接口，使用它可以确保图中的条目是排好序的。在实际使用中，如果更新图时不需要保持图中元素的顺序，就使用HashMap，如果需要保持图中元素的插入顺序或者访问顺序，就使用LinkedHashMap，如果需要使图按照键值排序，就使用TreeMap。

5、其他集合类

下面主要介绍一下其它几个特殊的集合类，Vector、Stack、HashTable、ConcurrentHashMap以及CopyOnWriteArrayList。

java.util.Vector<E>

用法上，Vector与ArrayList基本一致，不同之处在于Vector使用了关键字synchronized将访问和修改向量的方法都变成同步的了，所以对于不需要同步的应用程序来说，类ArrayList比类Vector更高效。

java.util.Stack<E>

Stack，栈类，是Java2之前引入的，继承自类Vector。

java.util.HashTable

HashTable和前面介绍的HashMap很类似，它也是一个散列表，存储的内容是键值对映射，不同之处在于，HashTable是继承自Dictionary的，HashTable中的函数都是同步的，这意味着它也是线程安全的，另外，HashTable中key和value都不可以为null。

java.util.ConcurrentHashMap

ConcurrentHashMap是HashMap的线程安全版。同HashMap相比，ConcurrentHashMap不仅保证了访问的线程安全性，而且在效率上与HashTable相比，也有较大的提高。

java.util.CopyOnWriteArrayList

CopyOnWriteArrayList，是一个线程安全的List接口的实现，它使用了ReentrantLock锁来保证在并发情况下提供高性能的并发读取。

java.util.CopyOnWriteArraySet

CopyOnWriteArraySet，是一个线程安全的set接口的实现，它使用了ReentrantLock锁来保证在并发情况下提供高性能的并发读取。

ConcurrentLinkedQuerue是一个先进先出的队列。它是非阻塞队列。

ConcurrentSkipListMap可以在高效并发中替代SoredMap（例如用Collections.synchronzedMap包装的TreeMap）。

ConcurrentSkipListSet可以在高效并发中替代SoredSet（例如用Collections.synchronzedSet包装的TreeMap）。

6、泛型集合算法

6.1  排序

6.2  查找

6.3  其他

三、并发部分API

java.lang.Runnable

java.lang.Thread

锁对象

ReentrantLock myLock = new ReentrantLock();
mylock.lock();
try{
     critical section
}finally{
     mylock.unlock();
}

条件对象

private ReetranLock mylock = new ReetranLock();
private Condition sufficientFunds = mylock.newCondition()
public void transfer(int from, int amount)
{
    mylock.lock();
    try{
         while(account[from] < amount){
              sufficientFunds.await();
          }
          ...
          sufficientFunds.singalAll();
      }finally{
          mylock.unlock();
      }
}

synchronized关键字（内置锁）
格式1：synchronized 方法

格式2：synchronized（obj）{}

使用synchronized如何设置条件变量

volatile域
volatile只提供可见性（在线程工作内存中被修改后立即写入到主存中），不提供原子性。
使用final变量可以保证可见性：构造函数完成时即不变，未完成构造期间对其他线程不可见。
java.lang.ThreadLocal<T>
作用：将内存共享变量变为线程拷贝变量
Executor类执行器
1）调用Executors类（工厂类）中静态工厂方法newCacherThreadPool
2）调用submit提交Runnable或Callable对象
3）当不再提交任何任务时，调用shutdown