（以下內容來自開發者分享，不代表 OpenHarmony 專案群作業委員會觀點）
劉鑫
容器類，顧名思義就是存盤的類，用于存盤各種資料型別的元素，并具備一系列處理資料元素的方法，在 ArkUI 開發框架中，容器類采用了類似靜態的語言來實作，并通過 NAPI 框架對外提供，通過對存盤位置以及屬性的限制，讓每種型別的資料都能在完成自身功能的基礎上剪除冗余分支，保證了資料的高效訪問，提升了應用的性能，
本期，我們將為大家介紹 ArkUI 開發框架中容器類的各種型別以及相關 API 的使用，
一、容器類API介紹
在 ArkUI 開發框架中，提供了線性和非線性兩類容器類，共 14 種，每種容器都有自身的特性及使用場景，下面，我們將為大家一一道來，
1.1線性容器類
線性容器類底層主要通過陣列實作，包括 ArrayList、Vector、List、LinkedList、Deque、Queue、Stack 七種，線性容器類 API，充分考慮了資料訪問的速度，實作了運行時（Runtime）通過一條指令就可以完成增刪改查等操作，
1.1.1 ArrayList
ArrayList 即動態陣列，可用來構造全域的陣列物件，ArrayList 依據泛型定義，要求存盤位置是一片連續的記憶體空間，初始容量大小為 10，并支持動態擴容，每次擴容大小為原始容量的 1.5 倍，ArrayList 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.1.2 Vector
Vector 是指連續存盤結構，可用來構造全域的陣列物件，Vector 依據泛型定義，要求存盤位置是一片連續的記憶體空間，初始容量大小為 10，并支持動態擴容，每次擴容大小為原始容量的2倍，
由于 Vector 擴容速度高于 ArrayList，所以適用于資料添加比較頻繁的場景，Vector 在支持運算子訪問的基礎上，還增加了 get/set 介面，提供更為完善的校驗及容錯機制，滿足用戶不同場景下的需求，Vector 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.1.3 List
List 可用來構造一個單向鏈表物件，即只能通過頭結點開始訪問到尾節點，List 依據泛型定義，在記憶體中的存盤位置可以是不連續的，
可以通過 get/set 等介面對存盤的元素進行修改，List 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.1.4 LinkedList
LinkedList 可用來構造一個雙向鏈表物件，可以在某一節點向前或者向后遍歷 List，LinkedList 依據泛型定義，在記憶體中的存盤位置可以是不連續的，
可以通過 get/set 等介面對存盤的元素進行修改，LinkedList 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.1.5 Queue
Queue 可用來構造佇列物件，存盤元素遵循先進先出的規則，Queue 依據泛型定義，要求存盤位置是一片連續的記憶體空間，初始容量大小為 8，并支持動態擴容，每次擴容大小為原始容量的 2 倍，Queue 底層采用回圈佇列實作，入隊及出隊操作效率都比較高，Queue 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.1.6 Deque
Deque 可用來構造雙端佇列物件，存盤元素遵循先進先出的規則，雙端佇列可以分別從對頭或者隊尾進行訪問，Deque 依據泛型定義，要求存盤位置是一片連續的記憶體空間，其初始容量大小為 8，并支持動態擴容，每次擴容大小為原始容量的 2 倍，Deque 底層采用回圈佇列實作，入隊及出隊操作效率都比較高，Deque 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.1.7 Stack
Stack 可用來構造堆疊物件，存盤元素遵循后進先出的規則，Stack 依據泛型定義，要求存盤位置是一片連續的記憶體空間，初始容量大小為 8，并支持動態擴容，每次擴容大小為原始容量的 1.5 倍，Stack 底層基于陣列實作，入堆疊出堆疊均從陣列的一端操作，Stack 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.2非線性容器類
非線性容器類底層通過 hash 或者紅黑樹實作，包括 HashMap、HashSet、TreeMap、TreeSet、LightWeightMap、LightWeightSet、PlainArray 七種，非線性容器類中的 key 及 value 的型別均滿足 ECMA 標準，
1.2.1 HashMap
HashMap 可用來存盤具有關聯關系的 key-value 鍵值對集合，存盤元素中 key 是唯一的，每個 key 會對應一個 value 值，HashMap 依據泛型定義，集合中通過 key 的 hash 值確定其存盤位置，從而快速找到鍵值對，HashMap 的初始容量大小為 16，并支持動態擴容，每次擴容大小為原始容量的 2 倍，HashMap 底層基于 HashTable 實作，沖突策略采用鏈地址法，HashMap 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.2.2 HashSet
HashSet 可用來存盤一系列值的集合，存盤元素中 value 是唯一的，依據泛型定義，集合中通過 value 的 hash 值確定其存盤位置，從而快速找到該值，HashSet 初始容量大小為 16，支持動態擴容，每次擴容大小為原始容量的 2 倍，value 的型別滿足 ECMA 標準中要求的型別，HashSet 底層基于 HashTable 實作，沖突策略采用鏈地址法，HashSet 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.2.3 TreeMap
TreeMap 可用來存盤具有關聯關系的 key-value 鍵值對集合，存盤元素中 key 是唯一的，每個 key 會對應一個 value 值，TreeMap 依據泛型定義，集合中的 key 值是有序的，TreeMap 的底層是一棵二叉樹，可以通過樹的二叉查找快速地找到鍵值對，key 的型別滿足 ECMA 標準中要求的型別，TreeMap 中的鍵值是有序存盤的，TreeMap 底層基于紅黑樹實作，可以進行快速地插入和洗掉，TreeMap 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.2.4 TreeSet
TreeSet 可用來存盤一系列值的集合，存盤元素中 value 是唯一的，TreeSet 依據泛型定義，集合中的 value 值是有序的，TreeSet 的底層是一棵二叉樹，可以通過樹的二叉查找快速地找到該 value 值，value 的型別滿足 ECMA 標準中要求的型別，TreeSet 中的值是有序存盤的，TreeSet 底層基于紅黑樹實作，可以進行快速地插入和洗掉，TreeSet 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.2.5 LightWeightMap
LigthWeightMap 可用來存盤具有關聯關系的 key-value 鍵值對集合，存盤元素中 key 是唯一的，每個 key 會對應一個 value 值，LigthWeightMap 依據泛型定義，采用更加輕量級的結構，集合中的 key 值的查找依賴于 hash 值以及二分查找演算法，通過一個陣列存盤 hash 值，然后映射到其他陣列中的 key 值以及 value 值，key 的型別滿足 ECMA 標準中要求的型別，
初始默認容量大小為 8，每次擴容大小為原始容量的 2 倍，LigthWeightMap 底層標識唯一 key 通過 hash 實作，其沖突策略為線性探測法，查找策略基于二分查找法，LigthWeightMap 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.2.6 LightWeightSet
LigthWeightSet 可用來存盤一系列值的集合，存盤元素中 value 是唯一的，LigthWeightSet 依據泛型定義，采用更加輕量級的結構，初始默認容量大小為 8，每次擴容大小為原始容量的 2 倍，集合中的 value 值的查找依賴于 hash 以及二分查找演算法，通過一個陣列存盤 hash 值，然后映射到其他陣列中的 value 值，value 的型別滿足 ECMA 標準中要求的型別，
LigthWeightSet 底層標識唯一 value 基于 hash 實作，其沖突策略為線性探測法，查找策略基于二分查找法，LigthWeightSet 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
1.2.7 PlainArray
PlainArray 可用來存盤具有關聯關系的鍵值對集合，存盤元素中 key 是唯一的，并且對于 PlainArray 來說，其 key 的型別為 number 型別，每個 key 會對應一個 value 值，型別依據泛型的定義，PlainArray 采用更加輕量級的結構，集合中的 key 值的查找依賴于二分查找演算法，然后映射到其他陣列中的 value 值，
初始默認容量大小為 16，每次擴容大小為原始容量的 2 倍，PlainArray 的查找策略基于二分查找法，PlainArray 進行增、刪、改、查操作的相關 API 如下：
二、容器類的實作
下面我們將以 ArrayList 為例，為大家介紹，容器類的實作，包括容器類的初始化、容器類的介面呼叫、容器類物件模型的構建以及攔截器處理，
2.1 容器類初始化
在 ArkUI 開發框架中，通過 NAPI 的統一框架對外層提供容器類，下面，我們將以 ArrayList 為例，介紹基于 NAPI 的容器類的加載，如下圖所示，是容器類初始化流程，在 NAPI 加載的程序中，會通過 ArkPrivate.Load 介面加載對應的容器類，ArrayList 在引擎中會初始化 Constructor 以及 Prototype 并回傳，最后應用側可以獲得該容器類并使用，
2.2 容器類介面呼叫
在 ArkUI 開發框架中，容器類 API 的呼叫流程如下，用戶先通過 new ArrayList 進入引擎得到對應的 arraylist 物件，然后可以通過 add 介面向物件中添加元素，元素最侄訓添加到一片和該 arraylist 系結的記憶體空間，可以通過 [] 運算子進行元素獲取，對于容器類而言，引擎會直接通過快速路徑訪問到元素存盤位置，回傳該值，
2.3 容器類物件模型
在 ArkUI 開發框架中，構造容器類物件模型的流程如下圖所示，在運行時禁止再向物件上添加 Properties 屬性，ArrayList 借用物件模型中的 elements 位置存盤元素，
實作說明：通過 elements 存盤陣列元素，Length 為陣列中元素個數，陣列 Capatity 可以通過 elements 的長度獲取，
擴容策略：ArrayList –> 1.5 倍
初始分配容量：ArrayList -> 10
（注：TS 中的實作，擴容策略及初始分配容量不感知)
2.4 攔截器處理
攔截器處理，是指通過禁止掉一些影響物件行為的操作，比如 delete、setPrototype 等，在運行時（Runtime）維護一個高效的容器類物件，以 ArrayList 為例，ArkCompiler 內部攔截的操作主要涉及 DeleteProperty、DefineProperty、GetProperty、SetPrototype、GetOwnPropertyKeys、HasProperty 等操作限制陣列的 holy 添加，以及更改屬性的 attributes 等操作，保證了不需要做 JSArray 必須做的 holy 判斷、writable 判斷等操作，
三、容器類API的使用
通過上文的介紹，相信大家對容器類已經有了比較深刻的認識，那么，我們怎么使用容器類 API 呢？本文列舉常用的典型容器的使用示例，包括匯入模塊、增加元素、訪問元素及修改等操作：
// ArrayList
import ArrayList from '@ohos.util.ArrayList' // 匯入ArrayList模塊
let arrayList = new ArrayList();
arrayList.add("a");
arrayList.add(1); // 增加元素
print(arrayList[0]); // 訪問元素
arrayList[0] = one"; // 修改元素
print(arrayList[0]);
// Vector
import Vector from '@ohos.util.Vector' // 匯入Vector模塊
let vector = new Vector();
vector.add("a");
let b = [1, 2, 3];
vector.add(b);
vector.add(false); // 增加元素
print(vector[0]); // 訪問元素
print(vector.getFirstElement()); // 訪問元素
// Deque
import Deque from '@ohos.util.Deque' // 匯入Deque模塊
let deque = new Deque;
deque.insertFront("a");
deque.insertFront(1); // 增加元素
print(deque[0]); // 訪問元素
deque[0] = "one"; // 修改元素
print(deque[0]);
// Stack
import Stack from '@ohos.util.Stack' // 匯入Stack模塊
let stack = new Stack();
stack.push("a");
stack.push(1); // 增加元素
print(stack[0]); // 訪問元素
stack.pop(); // 彈出元素
print(stack.length);
// List
import List from '@ohos.util.List' // 匯入List模塊
let list = new List;
list.add("a");
list.add(1);
let b = [1, 2, 3];
list.add(b); // 增加元素
print(list[0]); // 訪問元素
print(list.get(0)); // 訪問元素
// HashMap
import HashMap from '@ohos.util.HashMap' // 匯入HashMap模塊
let hashMap = new HashMap();
hashMap.set("a", 123);
hashMap.set(4, 123); // 增加元素
print(hashMap.hasKey(4)); // 判斷是否含有某元素
print(hashMap.get("a")); // 訪問元素
// TreeMap
import TreeMap from '@ohos.util.TreeMap' // 匯入TreeMap模塊
let treeMap = new TreeMap();
treeMap.set("a", 123);
treeMap.set("6", 356); // 增加元素
print(treeMap.get("a")); // 訪問元素
print(treeMap.getFirstKey("a")); // 訪問首元素
print(treeMap.getLastKey("a")); // 訪問尾元素
// LightWeightMap
import LightWeightMap from '@ohos.util.LightWeightMap' // 匯入LightWeightMap模塊
let lightWeightMap = new LightWeightMap();
lightWeightMap.set("x", 123);
lightWeightMap.set("8", 356); // 增加元素
print(lightWeightMap.get("a")); // 訪問元素
print(lightWeightMap.get("x")); // 訪問元素
print(lightWeightMap.getIndexOfKey("8")); // 訪問元素
// PlainArray
import PlainArray from '@ohos.util.PlainArray' // 匯入PlainArray模塊
let plainArray = new PlainArray();
plainArray.add(1, "sdd");
plainArray.add(2, "sff"); // 增加元素
print(plainArray.get(1)); // 訪問元素
print(plainArray.getKeyAt(1)); // 訪問元素
至此以上就是本期全部內容，期待廣大開發者通過 ArkUI 開發框架的容器類開發出更多高性能的應用，
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