### Java 集合框架与 Stream 流深入剖析
#### 1. Java 集合框架概述
Java 集合框架是一个用于存储和操作一组对象的设计良好的 API。它主要由两部分组成：接口和实现类[^1]。这些接口定义了通用的数据结构行为，而具体的实现则提供了不同的数据存储方式。
以下是集合框架的核心组成部分及其功能：
- **List**: 存储有序的、可重复的元素集合，典型实现包括 `ArrayList` 和 `LinkedList`。
- **Set**: 不允许存储重复元素的集合，常见实现有 `HashSet` 和 `TreeSet`。
- **Queue**: 主要用于处理队列操作（先进先出），如 `PriorityQueue`。
- **Map**: 键值对映射，不允许键重复，常见的实现有 `HashMap` 和 `TreeMap`。
```java
// List 示例
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Apple");
list.add("Banana");
// Set 示例
Set<String> set = new HashSet<>();
set.add("Orange");
set.add("Grapes");
// Map 示例
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
map.put(1, "One");
map.put(2, "Two");
```
#### 2. Stream 流的概念与应用
Stream 是 Java 8 引入的一个重要特性，旨在简化集合的操作并支持函数式编程风格[^3]。通过 Stream，可以高效地执行过滤、转换和聚合操作。
##### 核心概念
- **创建 Stream**: 可以从集合、数组或其他来源创建 Stream。
- **中间操作**: 如 `filter`, `map`, `sorted` 等，返回一个新的 Stream 实例以便链式调用。
- **终端操作**: 如 `forEach`, `collect`, `reduce` 等，触发实际计算并结束 Stream 的流水线。
```java
// 使用 Stream 过滤和收集列表中的大写字母字符串
List<String> strings = Arrays.asList("A", "b", "C", "d", "E");
List<String> result = strings.stream()
.filter(s -> Character.isUpperCase(s.charAt(0))) // 中间操作
.collect(Collectors.toList()); // 终端操作
System.out.println(result); // 输出: [A, C, E]
```
#### 3. 思维导图示例
虽然无法直接提供下载链接，但可以通过以下层次构建 Java 集合框架与 Stream 流的思维导图：
- **根节点**: Java 集合框架与 Stream 流
- **子节点 1**: 集合框架
- 接口 (Collection, List, Set, Queue, Map)
- 实现类 (`ArrayList`, `LinkedList`, `HashSet`, `TreeSet`, `HashMap`)
- 特性 (有序/无序, 是否允许重复)
- **子节点 2**: Stream 流
- 创建 Stream (集合, 数组, 文件等)
- 中间操作 (`filter`, `map`, `flatMap`, `distinct`, `sorted`)
- 终端操作 (`forEach`, `collect`, `reduce`, `count`)
- 并行流 (Parallel Streams)
#### 4. 深入剖析的关键点
为了更全面理解集合框架与 Stream 流，可以从以下几个方面展开学习：
- **性能分析**: 比较不同集合类型的底层实现及时间复杂度[^1]。
- **并发安全性**: 探讨如何在多线程环境中安全使用集合[^2]。
- **Lambda 表达式与方法引用**: 结合 Stream 提高代码简洁性和效率[^3]。
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