Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection元素（Elements）。java SDK不直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的子接口。如List和Set。
首先通过jdk中的Collection类的源码我们可以发现
public interface Collection<E> extends Iterable<E>Collection继承了Java迭代接口iterable.这个接口为Collection提供了迭代使用的方法。
Collection的方法如下
List接口
List接口对Collection借口进行了简单的扩充
public interface List<E> extends Collection<E> {
// Query Operations
List接口直接从Collection接口继承而来，但是添加了一些新的方法
通过和前面的对比我们发现添加了类似于get()和set(),还有add(int,R)等等针对于List这种结构的方法。
List接口中的元素的特点是：
List中存储的元素实现类排序，而且可以重复的储存相关元素。
List接口有两个常用的实现类ArrayList和LinkedList
ArrayList
通过观察源码我们可以发现
public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.SerializableArrayList首先继承了AbstractList抽象类，然后再实现了List接口。但是我们观察AbstractList抽象类的源码：
public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {发现AbstractList已经实现了List接口，这个地方有点没想明白，欢迎各位大佬留言指教。
ArrayList数组线性表的特点为：类似数组的形式进行储存，因此它的随机访问速度快。
ArrayList数组线性表的特点为：不适合在线性表中间需要频繁进行插入和删除操作。因为每次插入和删除都需要移动数组中的元素。
为什么会有这个特点呢？
我们看一下ArrayList的具体实现。
public ArrayList(int initialCapacity) {
if (initialCapacity > 0) {
this.elementData = new Object[initialCapacity];
} else if (initialCapacity == 0) {
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
} else {
throw new IllegalArgumentException("Illegal Capacity: "+
initialCapacity);
}
}
//elementData定义
transient Object[] elementData;
//EMPTY_ELEMENTDATA定义
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};首先是带有一个整数的构造函数，initialCapacity代表初始数组的大小。如果传入的参数大于0就初始化一个和传入参数大小相同的对象数组。如果传入的数值等于0，会给elementData赋予一个为空的数组。为什么这里没有直接给elementData赋值为null呢？因为如果这里赋值null后面进行操作时，虽然数组中没有元素，但是会对这个对象进行操作，就会抛出空指针异常。
public ArrayList() {
this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
}
//DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA定义
private static final Object[] DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA = {};如果在构造对象的时候没有传入参数，也会创造一个空的数组。
public ArrayList(Collection<? extends E> c) {
elementData = c.toArray();
if ((size = elementData.length) != 0) {
// c.toArray might (incorrectly) not return Object[] (see 6260652)
if (elementData.getClass() != Object[].class)
elementData = Arrays.copyOf(elementData, size, Object[].class);
} else {
// replace with empty array.
this.elementData = EMPTY_ELEMENTDATA;
}
}这里会将传入的Collection转换成数组然后赋给elementData.
集合建立之后接下来的就是使用它了。
首先是他的get(int)方法，没什么好说的直接按照传入参数返回相应的值：
public E get(int index) {
rangeCheck(index);
//在返回值之前有一个传入参数检查
return elementData(index);
}
//如果传入参数大于已经存在的集合大小，就抛出一个IndexOutOfBoundsException异常
private void rangeCheck(int index) {
if (index >= size)
throw new IndexOutOfBoundsException(outOfBoundsMsg(index));
}
然后就是set方法
public E set(int index, E element) {
rangeCheck(index);
E oldValue = elementData(index);
elementData[index] = element;
return oldValue;
}根据传入的参数和数据更新数据，在更新前也会有一个参数检查。
然后接下来就是比较有意思的add方法
public boolean add(E e) {
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
elementData[size++] = e;
return true;
}
//这里是直接在数组的最后进行插入，在插入之前需要先判断数组大小是否足够装下下一个元素。
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
private void ensureCapacityInternal(int minCapacity) {
if (elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA) {
minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
}
ensureExplicitCapacity(minCapacity);
}
//在这里会有一个检查，如果最开始的数组是一个空数组的话，那么直接将将要改变的数组大小变为10，然后进行操作
private void ensureExplicitCapacity(int minCapacity) {
modCount++;
// overflow-conscious code
if (minCapacity - elementData.length > 0)
grow(minCapacity);
}
//这里的modCount++是记录数组变化次数的一个量，在后面迭代器的时候会用到。然后这里首先判断当前需要数组大小是否比数组长度大，如果大于数组长度就进行扩容。
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
private static int hugeCapacity(int minCapacity) {
if (minCapacity < 0) // overflow
throw new OutOfMemoryError();
return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?
Integer.MAX_VALUE :
MAX_ARRAY_SIZE;
}
//这里首先将容量定义为原来数组长度的3/2，如果仍然小于需要的数组长度，就直接将需要的数组长度赋给新的容量值。然后将新的容量值和开始定义的数组最大长度值比较，如果大于最大长度值就对新的数组容量重新复制。
在这里minCapacity小于0，并不是说他的真实值是小于0的，而是因为这里是使用的int类型来储存minCapacity,那么如果他超过的int的最大值，符号位就会因为值的溢出而取反，从正数被解析为负数。所以在这里抛出OutOfMemoryError异常。
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
这个带位置的index的插入方法首先检查参数代表的位置是否正确，然后再检查数组容量大小。第三步将从index开始的size-index个元素往后移一个位置，然后插入元素。remove（）方法
public E remove(int index) {
rangeCheck(index);
modCount++;
E oldValue = elementData(index);
int numMoved = size - index - 1;
if (numMoved > 0)
System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index,
numMoved);
elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work
return oldValue;
}
//首先检查传入参数位置是否正确，如果正确则取出对应位置元素。然后判断当前位置后面是否还有元素。如果有则统一向前移一个位置。然后将数组最后多出的一个元素的指向改为null，使他指向的元素能够被GC回收。addAll(Collection)
public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {
Object[] a = c.toArray();
int numNew = a.length;
ensureCapacityInternal(size + numNew); // Increments modCount
System.arraycopy(a, 0, elementData, size, numNew);
size += numNew;
return numNew != 0;
}
这里首先对数组容量进行扩容，然后将传入的集合拷贝进入内置数组。iterator()值得细细看一下
//返回一个迭代器
public Iterator<E> iterator() {
return new Itr();
}
//实现了Iterator接口
private class Itr implements Iterator<E> {
int cursor; // index of next element to return
int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
int expectedModCount = modCount;
//构建一个迭代器的时候就会记录当前数组中已经改变的次数。
public boolean hasNext() {
return cursor != size;
}
@SuppressWarnings("unchecked")
public E next() {
checkForComodification();
int i = cursor;
if (i >= size)
throw new NoSuchElementException();
Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length)
throw new ConcurrentModificationException();
cursor = i + 1;
return (E) elementData[lastRet = i];
}
public void remove() {
if (lastRet < 0)
throw new IllegalStateException();
checkForComodification();
try {
ArrayList.this.remove(lastRet);
cursor = lastRet;
lastRet = -1;
expectedModCount = modCount;
} catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
}
@Override
@SuppressWarnings("unchecked")
public void forEachRemaining(Consumer<? super E> consumer) {
Objects.requireNonNull(consumer);
final int size = ArrayList.this.size;
int i = cursor;
if (i >= size) {
return;
}
final Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
if (i >= elementData.length) {
throw new ConcurrentModificationException();
}
while (i != size && modCount == expectedModCount) {
consumer.accept((E) elementData[i++]);
}
// update once at end of iteration to reduce heap write traffic
cursor = i;
lastRet = i - 1;
checkForComodification();
}
//这里会有一个判断，如果执行这个函数的时候发现这个ArrayList改变的次数和建立这个Iterator的时候不一样的话，就抛出一个异常。
final void checkForComodification() {
if (modCount != expectedModCount)
throw new ConcurrentModificationException();
}
}关于接下来的写在Java集合概述《二》中
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