一、集合框架圖

簡(jiǎn)化圖：

說(shuō)明：對(duì)于以上的框架圖有如下幾點(diǎn)說(shuō)明

1.所有集合類都位于java.util包下风题。Java的集合類主要由兩個(gè)接口派生而出：Collection和Map，Collection和Map是Java集合框架的根接口，這兩個(gè)接口又包含了一些子接口或?qū)崿F(xiàn)類锚扎。

2. 集合接口：6個(gè)接口（短虛線表示）攀甚，表示不同集合類型箩朴，是集合框架的基礎(chǔ)。

3. 抽象類：5個(gè)抽象類（長(zhǎng)虛線表示）秋度，對(duì)集合接口的部分實(shí)現(xiàn)炸庞。可擴(kuò)展為自定義集合類荚斯。

4. 實(shí)現(xiàn)類：8個(gè)實(shí)現(xiàn)類（實(shí)線表示）埠居，對(duì)接口的具體實(shí)現(xiàn)。

5. Collection 接口是一組允許重復(fù)的對(duì)象事期。

6. Set 接口繼承 Collection滥壕，集合元素不重復(fù)。

7. List 接口繼承 Collection兽泣，允許重復(fù)绎橘，維護(hù)元素插入順序。

8. Map接口是鍵－值對(duì)象唠倦，與Collection接口沒有什么關(guān)系称鳞。

9.Set、List和Map可以看做集合的三大類：

List集合是有序集合稠鼻，集合中的元素可以重復(fù)冈止，訪問(wèn)集合中的元素可以根據(jù)元素的索引來(lái)訪問(wèn)。

Set集合是無(wú)序集合枷餐，集合中的元素不可以重復(fù)靶瘸，訪問(wèn)集合中的元素只能根據(jù)元素本身來(lái)訪問(wèn)（也是集合里元素不允許重復(fù)的原因）苫亦。

Map集合中保存Key-value對(duì)形式的元素毛肋，訪問(wèn)時(shí)只能根據(jù)每項(xiàng)元素的key來(lái)訪問(wèn)其value。

二屋剑、總體分析

大致說(shuō)明：

看上面的框架圖润匙，先抓住它的主干，即Collection和Map唉匾。

1孕讳、Collection是一個(gè)接口，是高度抽象出來(lái)的集合巍膘，它包含了集合的基本操作和屬性厂财。Collection包含了List和Set兩大分支。

（1）List是一個(gè)有序的隊(duì)列峡懈，每一個(gè)元素都有它的索引璃饱。第一個(gè)元素的索引值是0。List的實(shí)現(xiàn)類有LinkedList, ArrayList, Vector, Stack肪康。

（2）Set是一個(gè)不允許有重復(fù)元素的集合荚恶。Set的實(shí)現(xiàn)類有HastSet和TreeSet撩穿。HashSet依賴于HashMap，它實(shí)際上是通過(guò)HashMap實(shí)現(xiàn)的谒撼；TreeSet依賴于TreeMap食寡，它實(shí)際上是通過(guò)TreeMap實(shí)現(xiàn)的。

2廓潜、Map是一個(gè)映射接口抵皱，即key-value鍵值對(duì)。Map中的每一個(gè)元素包含“一個(gè)key”和“key對(duì)應(yīng)的value”茉帅。AbstractMap是個(gè)抽象類叨叙，它實(shí)現(xiàn)了Map接口中的大部分API。而HashMap堪澎，TreeMap擂错，WeakHashMap都是繼承于AbstractMap。Hashtable雖然繼承于Dictionary樱蛤，但它實(shí)現(xiàn)了Map接口钮呀。

3、接下來(lái)昨凡，再看Iterator爽醋。它是遍歷集合的工具，即我們通常通過(guò)Iterator迭代器來(lái)遍歷集合便脊。我們說(shuō)Collection依賴于Iterator蚂四，是因?yàn)镃ollection的實(shí)現(xiàn)類都要實(shí)現(xiàn)iterator()函數(shù)，返回一個(gè)Iterator對(duì)象哪痰。ListIterator是專門為遍歷List而存在的遂赠。

4、再看Enumeration晌杰，它是JDK 1.0引入的抽象類跷睦。作用和Iterator一樣，也是遍歷集合肋演；但是Enumeration的功能要比Iterator少抑诸。在上面的框圖中，Enumeration只能在Hashtable, Vector, Stack中使用爹殊。

5蜕乡、最后，看Arrays和Collections梗夸。它們是操作數(shù)組层玲、集合的兩個(gè)工具類。

有了上面的整體框架之后，我們接下來(lái)對(duì)每個(gè)類分別進(jìn)行分析称簿。

三扣癣、Collection接口

Collection接口是處理對(duì)象集合的根接口，其中定義了很多對(duì)元素進(jìn)行操作的方法憨降。Collection接口有兩個(gè)主要的子接口List和Set父虑，注意Map不是Collection的子接口，這個(gè)要牢記授药。

Collection接口中的方法如下:

其中士嚎，有幾個(gè)比較常用的方法，比如方法add()添加一個(gè)元素到集合中悔叽，addAll()將指定集合中的所有元素添加到集合中莱衩，contains()方法檢測(cè)集合中是否包含指定的元素，toArray()方法返回一個(gè)表示集合的數(shù)組娇澎。

另外笨蚁，Collection中有一個(gè)iterator()函數(shù)，它的作用是返回一個(gè)Iterator接口趟庄。通常括细，我們通過(guò)Iterator迭代器來(lái)遍歷集合。ListIterator是List接口所特有的戚啥，在List接口中奋单，通過(guò)ListIterator()返回一個(gè)ListIterator對(duì)象。

Collection接口有兩個(gè)常用的子接口猫十，下面詳細(xì)介紹览濒。

1.List接口

List集合代表一個(gè)有序集合，集合中每個(gè)元素都有其對(duì)應(yīng)的順序索引拖云。List集合允許使用重復(fù)元素贷笛，可以通過(guò)索引來(lái)訪問(wèn)指定位置的集合元素。

List接口繼承于Collection接口江兢，它可以定義一個(gè)允許重復(fù)的有序集合昨忆。因?yàn)長(zhǎng)ist中的元素是有序的丁频，所以我們可以通過(guò)使用索引（元素在List中的位置杉允，類似于數(shù)組下標(biāo)）來(lái)訪問(wèn)List中的元素，這類似于Java的數(shù)組席里。

List接口為Collection直接接口叔磷。List所代表的是有序的Collection，即它用某種特定的插入順序來(lái)維護(hù)元素順序奖磁。用戶可以對(duì)列表中每個(gè)元素的插入位置進(jìn)行精確地控制改基，同時(shí)可以根據(jù)元素的整數(shù)索引（在列表中的位置）訪問(wèn)元素，并搜索列表中的元素咖为。實(shí)現(xiàn)List接口的集合主要有：ArrayList秕狰、LinkedList稠腊、Vector、Stack鸣哀。

（1）ArrayList

ArrayList是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組架忌，也是我們最常用的集合。它允許任何符合規(guī)則的元素插入甚至包括null我衬。每一個(gè)ArrayList都有一個(gè)初始容量（10）叹放，該容量代表了數(shù)組的大小。隨著容器中的元素不斷增加挠羔，容器的大小也會(huì)隨著增加井仰。在每次向容器中增加元素的同時(shí)都會(huì)進(jìn)行容量檢查，當(dāng)快溢出時(shí)破加，就會(huì)進(jìn)行擴(kuò)容操作俱恶。所以如果我們明確所插入元素的多少，最好指定一個(gè)初始容量值范舀，避免過(guò)多的進(jìn)行擴(kuò)容操作而浪費(fèi)時(shí)間速那、效率。

size尿背、isEmpty端仰、get、set田藐、iterator 和 listIterator 操作都以固定時(shí)間運(yùn)行荔烧。add 操作以分?jǐn)偟墓潭〞r(shí)間運(yùn)行，也就是說(shuō)汽久，添加 n 個(gè)元素需要 O(n) 時(shí)間（由于要考慮到擴(kuò)容鹤竭，所以這不只是添加元素會(huì)帶來(lái)分?jǐn)偣潭〞r(shí)間開銷那樣簡(jiǎn)單）。

ArrayList擅長(zhǎng)于隨機(jī)訪問(wèn)景醇。同時(shí)ArrayList是非同步的臀稚。

（2）LinkedList

同樣實(shí)現(xiàn)List接口的LinkedList與ArrayList不同，ArrayList是一個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組三痰，而LinkedList是一個(gè)雙向鏈表吧寺。所以它除了有ArrayList的基本操作方法外還額外提供了get，remove散劫，insert方法在LinkedList的首部或尾部稚机。

由于實(shí)現(xiàn)的方式不同，LinkedList不能隨機(jī)訪問(wèn)获搏，它所有的操作都是要按照雙重鏈表的需要執(zhí)行赖条。在列表中索引的操作將從開頭或結(jié)尾遍歷列表（從靠近指定索引的一端）。這樣做的好處就是可以通過(guò)較低的代價(jià)在List中進(jìn)行插入和刪除操作。

與ArrayList一樣纬乍，LinkedList也是非同步的碱茁。如果多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)List，則必須自己實(shí)現(xiàn)訪問(wèn)同步仿贬。一種解決方法是在創(chuàng)建List時(shí)構(gòu)造一個(gè)同步的List：

List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

（3）Vector

與ArrayList相似早芭，但是Vector是同步的。所以說(shuō)Vector是線程安全的動(dòng)態(tài)數(shù)組诅蝶。它的操作與ArrayList幾乎一樣退个。

（4）Stack

Stack繼承自Vector，實(shí)現(xiàn)一個(gè)后進(jìn)先出的堆棧调炬。Stack提供5個(gè)額外的方法使得Vector得以被當(dāng)作堆棧使用语盈。基本的push和pop 方法缰泡，還有peek方法得到棧頂?shù)脑氐痘模琫mpty方法測(cè)試堆棧是否為空，search方法檢測(cè)一個(gè)元素在堆棧中的位置棘钞。Stack剛創(chuàng)建后是空棧缠借。

2.Set接口

Set是一種不包括重復(fù)元素的Collection。它維持它自己的內(nèi)部排序宜猜，所以隨機(jī)訪問(wèn)沒有任何意義泼返。與List一樣，它同樣允許null的存在但是僅有一個(gè)姨拥。由于Set接口的特殊性绅喉，所有傳入Set集合中的元素都必須不同，同時(shí)要注意任何可變對(duì)象叫乌，如果在對(duì)集合中元素進(jìn)行操作時(shí)柴罐，導(dǎo)致e1.equals(e2)==true，則必定會(huì)產(chǎn)生某些問(wèn)題憨奸。Set接口有三個(gè)具體實(shí)現(xiàn)類革屠，分別是散列集HashSet、鏈?zhǔn)缴⒘屑疞inkedHashSet和樹形集TreeSet排宰。

Set是一種不包含重復(fù)的元素的Collection似芝，無(wú)序，即任意的兩個(gè)元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false额各，Set最多有一個(gè)null元素国觉。需要注意的是:雖然Set中元素沒有順序吧恃，但是元素在set中的位置是由該元素的HashCode決定的虾啦，其具體位置其實(shí)是固定的。

此外需要說(shuō)明一點(diǎn)，在set接口中的不重復(fù)是有特殊要求的傲醉。

舉一個(gè)例子:對(duì)象A和對(duì)象B蝇闭，本來(lái)是不同的兩個(gè)對(duì)象，正常情況下它們是能夠放入到Set里面的硬毕，但是如果對(duì)象A和B的都重寫了hashcode和equals方法呻引，并且重寫后的hashcode和equals方法是相同的話。那么A和B是不能同時(shí)放入到Set集合中去的吐咳，也就是Set集合中的去重和hashcode與equals方法直接相關(guān)逻悠。

為了更好地理解，請(qǐng)看下面的例子：

public class Test{

public static void main(String[] args) {

Set set=new HashSet();

set.add("Hello");

set.add("world");

set.add("Hello");

System.out.println("集合的尺寸為:"+set.size());

System.out.println("集合中的元素為:"+set.toString());

}

}

運(yùn)行結(jié)果：

集合的尺寸為:2

集合中的元素為:[world, Hello]

分析：由于String類中重寫了hashcode和equals方法韭脊，用來(lái)比較指向的字符串對(duì)象所存儲(chǔ)的字符串是否相等童谒。所以這里的第二個(gè)Hello是加不進(jìn)去的。

再看一個(gè)例子：

public class TestSet {

public static void main(String[] args){

Set books = new HashSet();

//添加一個(gè)字符串對(duì)象

books.add(new String("Struts2權(quán)威指南"));

//再次添加一個(gè)字符串對(duì)象沪羔，

//因?yàn)閮蓚€(gè)字符串對(duì)象通過(guò)equals方法比較相等饥伊，所以添加失敗，返回false

boolean result = books.add(new String("Struts2權(quán)威指南"));

System.out.println(result);

//下面輸出看到集合只有一個(gè)元素

System.out.println(books);

}

}

運(yùn)行結(jié)果：

false

[Struts2權(quán)威指南]

說(shuō)明：程序中蔫饰，book集合兩次添加的字符串對(duì)象明顯不是一個(gè)對(duì)象（程序通過(guò)new關(guān)鍵字來(lái)創(chuàng)建字符串對(duì)象）琅豆，當(dāng)使用==運(yùn)算符判斷返回false，使用equals方法比較返回true篓吁，所以不能添加到Set集合中茫因，最后只能輸出一個(gè)元素。

（1）HashSet

HashSet 是一個(gè)沒有重復(fù)元素的集合杖剪。它是由HashMap實(shí)現(xiàn)的节腐，不保證元素的順序(這里所說(shuō)的沒有順序是指：元素插入的順序與輸出的順序不一致)，而且HashSet允許使用null 元素摘盆。HashSet是非同步的翼雀，如果多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)哈希set，而其中至少一個(gè)線程修改了該set孩擂，那么它必須保持外部同步狼渊。 HashSet按Hash算法來(lái)存儲(chǔ)集合的元素，因此具有很好的存取和查找性能类垦。

HashSet的實(shí)現(xiàn)方式大致如下狈邑，通過(guò)一個(gè)HashMap存儲(chǔ)元素，元素是存放在HashMap的Key中蚤认，而Value統(tǒng)一使用一個(gè)Object對(duì)象米苹。

HashSet使用和理解中容易出現(xiàn)的誤區(qū):

a.HashSet中存放null值

HashSet中是允許存入null值的，但是在HashSet中僅僅能夠存入一個(gè)null值砰琢。

b.HashSet中存儲(chǔ)元素的位置是固定的

HashSet中存儲(chǔ)的元素的是無(wú)序的蘸嘶，這個(gè)沒什么好說(shuō)的良瞧，但是由于HashSet底層是基于Hash算法實(shí)現(xiàn)的，使用了hashcode训唱，所以HashSet中相應(yīng)的元素的位置是固定的褥蚯。

c.必須小心操作可變對(duì)象（Mutable Object）。如果一個(gè)Set中的可變?cè)馗淖兞俗陨頎顟B(tài)導(dǎo)致Object.equals(Object)=true將導(dǎo)致一些問(wèn)題况增。

（2）LinkedHashSet

LinkedHashSet繼承自HashSet赞庶，其底層是基于LinkedHashMap來(lái)實(shí)現(xiàn)的，有序澳骤，非同步歧强。LinkedHashSet集合同樣是根據(jù)元素的hashCode值來(lái)決定元素的存儲(chǔ)位置，但是它同時(shí)使用鏈表維護(hù)元素的次序为肮。這樣使得元素看起來(lái)像是以插入順序保存的誊锭，也就是說(shuō)，當(dāng)遍歷該集合時(shí)候弥锄，LinkedHashSet將會(huì)以元素的添加順序訪問(wèn)集合的元素丧靡。

（3）TreeSet

TreeSet是一個(gè)有序集合，其底層是基于TreeMap實(shí)現(xiàn)的籽暇，非線程安全温治。TreeSet可以確保集合元素處于排序狀態(tài)。TreeSet支持兩種排序方式戒悠，自然排序和定制排序熬荆，其中自然排序?yàn)槟J(rèn)的排序方式。當(dāng)我們構(gòu)造TreeSet時(shí)绸狐，若使用不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)卤恳，則TreeSet的使用自然比較器；若用戶需要使用自定義的比較器寒矿，則需要使用帶比較器的參數(shù)突琳。

注意：TreeSet集合不是通過(guò)hashcode和equals函數(shù)來(lái)比較元素的.它是通過(guò)compare或者comparaeTo函數(shù)來(lái)判斷元素是否相等.compare函數(shù)通過(guò)判斷兩個(gè)對(duì)象的id，相同的id判斷為重復(fù)元素符相，不會(huì)被加入到集合中拆融。

由于個(gè)人時(shí)間問(wèn)題今天的分享就先到這里，有興趣的同學(xué)可以關(guān)注我啊终，留意下節(jié)文章的發(fā)布镜豹。

每天都在分享文章，也每天都有人想要我出來(lái)給大家分享下怎么去學(xué)習(xí)Java蓝牲。大家都知道趟脂，我們是學(xué)Java全棧的，大家就肯定以為我有全套的Java系統(tǒng)教程例衍。沒錯(cuò)昔期，我是有Java全套系統(tǒng)教程已卸，進(jìn)扣裙【47】974【9726】所示，今天小編就免費(fèi)送!~

后記：對(duì)于大部分轉(zhuǎn)行的人來(lái)說(shuō)镇眷，找機(jī)會(huì)把自己的基礎(chǔ)知識(shí)補(bǔ)齊咬最，邊工作邊補(bǔ)基礎(chǔ)知識(shí)翎嫡，真心很重要欠动。

“我們相信人人都可以成為一個(gè)程序員，現(xiàn)在開始惑申，找個(gè)師兄具伍，帶你入門，學(xué)習(xí)的路上不再迷茫圈驼。這里是ja+va修真院人芽，初學(xué)者轉(zhuǎn)行到互聯(lián)網(wǎng)行業(yè)的聚集地。"