Collections (Java)

Vector, ArrayList und die anderen Collection

Zitat:
A collection represents a group of objects, known as its elements. Some collections allow duplicate elements and others do not. Some are ordered and others unordered.
(Eine Collection stellt eine Gruppe von Objekten dar, bekannt als ihr Element. Einige Collections erlauben doppelte Elemente, andere nicht. Manche sind geordnet, manche ungeordnet)

Eine Collection ist somit vorstellbar als eine Tasche in die man mehrere Objekte hinein tun kann und wieder rausholen kann. Das Interface Collection ist das oberste Elemente der Hierarchie und bietet keine direkten Implementationen an.

Um eine solche Tasche nutzen zu können muss man sich erst überlegen, welche Art von Tasche man überhaupt haben will. Wie oben erwähnt gibt es verschiedene Arten davon (mit Dupilkaten, ohne Duplikaten, geordnet oder nicht geordnet). Alle haben aber gemeinsam, dass sie eine Tasche zum aufbewahren von Objekten sind.

Dieser Beitrag soll eine kleine Übersicht über diese enorme Hierarchie darstellen und die Vor- bzw. Nachteile einiger Collection Klassen zeigen. Der Beitrag gewährt keinen Anspruch auf Vollständigkeit und ist angeleht an dem Tutorial zu Collections von Oracle (früher Sun).

Betrachten wir zuerst einmal die Hierarchie der Interfaces die uns Oracle bietet:

List

Eine geordnete Collection (bekannt auch als Sequenz). Der Benutzer hat die genau Kontrolle darüber, an welcher Stelle in der Liste jedes Element eingefügt werden soll. 
Der Benutzer kann über den Index (die Position in der Liste) auf die Elemente zugreifen und nach Elementen in der Liste suchen.

Die drei bekanntesten Implementationen des List Interfaces sind Vector, ArrayList und LinkedList. Alle diese Elemente werden im Folgenden betrachtet. Sie bieten eine geordnete Struktur (geordnet im Sinne von Ordnung nach der Einfügereihenfolge) und erlauben doppelte Elemente.

Vector

Der Vector ist im Grunde nichts anderes als ein Array mit ein paar Methoden außenrum. Intern werden die Objekte in einem Array gespeichert. Aufgrund des Arrays ist der Vector schnell beim indexbasierten Zugriff auf seine Elemente. D.h. das Iterieren über die Elemente kann schnell und einfach per for-Schleife realisiert werden. <code=java> for(int i = 0, j = vector.size(); i < j; i++) {

  System.out.println(vector.get(i));

} </code=java>

Des Weiteren sind alle Methoden des Vectors synchronisiert, d.h. geschützt vor Multihread-Zugriffen. Der Nachteil macht sich aber bei "normalen" Programmen bemerkbar, die nur einen Thread besitzen, da das Synchronisieren in diesem Falle mehr nachteilig ist, da unnötig. Weiterhin hat der Vector Probleme, falls oft Elemente hinzugefügt bzw. gelöscht werden.
Da der Vector ein Array ist, tritt irgendwann die Situation auf, dass der Array voll ist. Wird nun ein weiteres Element hinzufügt, muss intern ein neuer, größerer Array angelegt werden und alle Elemente des alten Arrays hinüberkopiert werden.
Beim Löschen eines Index muss der Array-Rest größer des Index jeweils um eine Stelle nach links kopiert werden, um die entstandene Lücke zu füllen.
Diese beiden Operationen benötigen natürlich "etwas Zeit".

ArrayList

Die ArrayList ist im Grunde nichts anderes als ein nichtsynchronisierter Vector. D.h. alle Eigenschaften außer den synchronisierten Methoden, die oben aufgeführt sind, treffen auch auf die ArrayList zu.

Allgemeine Regel

Wenn man eine indexbasierte Collection haben will, muss man sich überlegen, ob man mit einem oder mehreren Threads arbeitet:
Ein Thread ===> ArrayList (99% der Fälle)
Mehrere Threads ===> Vector bzw. eine synchronisierte List (Collections#syncronizedList(java.util.List))

Map

-- bygones 29.06.2005 | L-ectron-X (Update 30.08.2013)