java.util 包详细设计文档
一、模块概述
包路径: com.linsir.abc.core.base.util
包含子包:
collection- 集合框架list- List 实现set- Set 实现map- Map 实现queue- Queue 实现
stream- Stream APIconcurrent- 并发包collection- 并发集合executor- 线程池lock- 锁机制
类数: 27个
二、集合框架 - List
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.collection.list
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
ArrayListImplementation | 简化版 ArrayList 实现 | add(), get(), remove(), grow() |
LinkedListImplementation | 简化版 LinkedList 实现 | addFirst(), addLast(), remove() |
ListPerformanceComparison | List 性能对比 | compareAddPerformance(), compareGetPerformance() |
设计要点:
- ArrayList 的动态扩容机制（1.5倍）
- LinkedList 的双向链表结构
- RandomAccess 接口的作用
三、集合框架 - Map
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.collection.map
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
HashMapImplementation | 简化版 HashMap 实现 | put(), get(), resize(), treeifyBin() |
TreeMapImplementation | 简化版 TreeMap 实现 | put(), get(), rotateLeft(), rotateRight() |
LinkedHashMapImplementation | 简化版 LinkedHashMap 实现 | afterNodeInsertion(), afterNodeRemoval() |
设计要点:
- HashMap 的哈希冲突解决（链表 + 红黑树）
- 负载因子和扩容阈值
- JDK 8 的链表转红黑树优化
四、集合框架 - Set
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.collection.set
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
HashSetImplementation | 基于 HashMap 实现 Set | add(), remove(), contains() |
TreeSetImplementation | 基于 TreeMap 实现 Set | add(), first(), last() |
设计要点:
- Set 的去重原理（依赖 Map 的 key）
- HashSet 和 TreeSet 的区别
五、集合框架 - Queue
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.collection.queue
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
PriorityQueueImplementation | 堆实现的优先队列 | offer(), poll(), siftUp(), siftDown() |
ArrayDequeImplementation | 数组双端队列 | addFirst(), addLast(), pollFirst(), pollLast() |
设计要点:
- 二叉堆的实现（完全二叉树）
- 优先队列的排序机制
- 双端队列的循环数组实现
六、Stream API
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.stream
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
StreamPipelineBuilder | 流式操作链构建 | filter(), map(), sorted(), collect() |
ParallelStreamProcessor | 并行流处理 | parallel(), sequential() |
CustomCollector | 自定义收集器 | supplier(), accumulator(), combiner(), finisher() |
设计要点:
- 中间操作和终止操作的区别
- 惰性求值机制
- 并行流的线程安全问题
七、并发集合
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.collection
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
ConcurrentHashMapImplementation | 简化版 ConcurrentHashMap | put(), get(), transfer() |
CopyOnWriteArrayListImplementation | 写时复制 List | add(), get(), iterator() |
设计要点:
- 分段锁 vs CAS + synchronized
- volatile 保证可见性
- 写时复制的读写分离思想
八、线程池
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.executor
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
ThreadPoolExecutorImplementation | 简化版线程池 | execute(), addWorker(), runWorker() |
ScheduledExecutorImplementation | 定时任务执行器 | schedule(), scheduleAtFixedRate() |
TaskRejectHandler | 任务拒绝策略 | rejectedExecution() |
设计要点:
- 核心线程数和最大线程数
- 任务队列的作用
- 拒绝策略的实现
九、锁机制
包路径: com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.lock
| 类名 | 功能描述 | 核心方法 |
|---|---|---|
ReentrantLockImplementation | 简化版可重入锁 | lock(), unlock(), tryLock() |
ReadWriteLockImplementation | 读写锁实现 | readLock(), writeLock() |
ConditionVariable | 条件变量 | await(), signal(), signalAll() |
设计要点:
- AQS（AbstractQueuedSynchronizer）框架
- 独占锁和共享锁的区别
- 条件变量的等待/通知机制
十、完整类名列表
| 序号 | 完整类名 |
|---|---|
| 1 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.list.ArrayListImplementation |
| 2 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.list.LinkedListImplementation |
| 3 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.list.ListPerformanceComparison |
| 4 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.map.HashMapImplementation |
| 5 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.map.TreeMapImplementation |
| 6 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.map.LinkedHashMapImplementation |
| 7 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.set.HashSetImplementation |
| 8 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.set.TreeSetImplementation |
| 9 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.queue.PriorityQueueImplementation |
| 10 | com.linsir.abc.core.base.util.collection.queue.ArrayDequeImplementation |
| 11 | com.linsir.abc.core.base.util.stream.StreamPipelineBuilder |
| 12 | com.linsir.abc.core.base.util.stream.ParallelStreamProcessor |
| 13 | com.linsir.abc.core.base.util.stream.CustomCollector |
| 14 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.collection.ConcurrentHashMapImplementation |
| 15 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.collection.CopyOnWriteArrayListImplementation |
| 16 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.executor.ThreadPoolExecutorImplementation |
| 17 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.executor.ScheduledExecutorImplementation |
| 18 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.executor.TaskRejectHandler |
| 19 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.lock.ReentrantLockImplementation |
| 20 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.lock.ReadWriteLockImplementation |
| 21 | com.linsir.abc.core.base.util.concurrent.lock.ConditionVariable |
文档版本: 1.0.0
最后更新: 2026-03-26