集合系列(一) -集合框架简介

一、集合类简介

Java集合就像一种容器，可以把多个对象（实际上是对象的引用，但习惯上都称对象）“丢进”该容器中。从Java 5 增加了泛型以后，Java集合可以记住容器中对象的数据类型，使得编码更加简洁、健壮。

Java集合大致可以分为两大体系，一个是Collection，另一个是Map

• Collection ：主要由List、Set、Queue接口组成，List代表有序、重复的集合；其中Set代表无序、不可重复的集合；Java 5 又增加了Queue体系集合，代表一种队列集合实现。
• Map：则代表具有映射关系的键值对集合。

java.util.Collection下的接口和继承类关系简易结构图：

java.util.Map下的接口和继承类关系简易结构图：

其中，Java 集合框架中主要封装的是典型的数据结构和算法，如动态数组、双向链表、队列、栈、Set、Map 等。

将集合框架挖掘处理，可以分为以下几个部分
1) 数据结构
List列表、Queue队列、Deque双端队列、Set集合、Map映射
2) 比较器
Comparator比较器、Comparable 排序接口
3) 算法
Collections常用算法类、Arrays静态数组的排序、查找算法
4) 迭代器
Iterator通用迭代器、ListIterator针对 List 特化的迭代器

二、有序列表（List）

List集合的特点就是存取有序，可以存储重复的元素，可以用下标进行元素的操作

List主要实现类：ArrayList、LinkedList、Vector、Stack。

2.1、ArrayList

ArrayList是一个动态数组结构，支持随机存取，尾部插入删除方便，内部插入删除效率低（因为要移动数组元素）；如果内部数组容量不足则自动扩容，因此当数组很大时，效率较低。

2.2、LinkedList

LinkedList是一个双向链表结构，在任意位置插入删除都很方便，但是不支持随机取值，每次都只能从一端开始遍历，直到找到查询的对象，然后返回；不过，它不像 ArrayList 那样需要进行内存拷贝，因此相对来说效率较高，但是因为存在额外的前驱和后继节点指针，因此占用的内存比 ArrayList 多一些。

2.3、Vector

Vector也是一个动态数组结构，一个元老级别的类，早在jdk1.1就引入进来类，之后在jdk1.2里引进ArrayList，ArrayList大部分的方法和Vector比较相似，两者是不同的，Vector是允许同步访问的，Vector中的操作是线程安全的，但是效率低，而ArrayList所有的操作都是异步的，执行效率高，但不安全！

关于Vector，现在用的很少了，因为里面的get、set、add等方法都加了synchronized，所以，执行效率会比较低，如果需要在多线程中使用，可以采用下面语句创建ArrayList对象

List<Object> list =Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>());

也可以考虑使用复制容器 java.util.concurrent.CopyOnWriteArrayList进行操作，例如：

final CopyOnWriteArrayList<Object> cowList = new CopyOnWriteArrayList<String>(Object);

2.4、Stack

Stack是Vector的一个子类，本质也是一个动态数组结构，不同的是，它的数据结构是先进后出，取名叫栈！

关于Stack，现在用的也很少，因为有个ArrayDeque双端队列，可以替代Stack所有的功能，并且执行效率比它高！

三、集(Set)

Set集合的特点：元素不重复，存取无序，无下标；

Set主要实现类：HashSet、LinkedHashSet和TreeSet。

3.1、HashSet

HashSet底层是基于 HashMap 的k实现的，元素不可重复，特性同 HashMap。

3.2、LinkedHashSet

LinkedHashSet底层也是基于 LinkedHashMap 的k实现的，一样元素不可重复，特性同 LinkedHashMap。

3.3、TreeSet

同样的，TreeSet也是基于 TreeMap 的k实现的，同样元素不可重复，特性同 TreeMap；

Set集合的实现，基本都是基于Map中的键做文章，使用Map中键不能重复、无序的特性；所以，我们只需要重点关注Map的实现即可！

四、队列(Queue)

Queue是一个队列集合，队列通常是指“先进先出”（FIFO）的容器。新元素插入（offer）到队列的尾部，访问元素（poll）操作会返回队列头部的元素。通常，队列不允许随机访问队列中的元素。

Queue主要实现类：ArrayDeque、LinkedList、PriorityQueue。