集合类

java,util包中提供了一些集合类，这些集合类又被叫做容器，它们提供了不同的存储对象的方式，常用的集合有List集合、Set集合、Map集合。

List集合

List代表一种线性表的数据结构，List集合有常用的三种实现类Vector、ArrayList、LinkedList。

Vector

Vector是Java早期提供的线程安全的动态数组，如果不需要线程安全，并不建议选择，因为效率较低（多了加锁、解锁等操作）。

Vector底层是使用数组来保存数据的，可以根据需要自动增加数组容量。具体实现方式是：默认创建一个大小为10的数组，并将pacityIncrement设置为0；当数组满后，如果pacityIncrement大于0，则将数组的大小扩大为size+pacityIncrement；如果pacityIncrement小于等于0，则将数组容量扩大为原来的2倍。

Vector目前已经被ArrayList代替，不推荐使用。

ArrayList

ArrayList是应用更加广泛的动态数组实现，它与Vector的最大区别在于它不是线程安全的，性能要好很多。

与Vector类似，ArrayList底层也是用数组来保存数据的，当ArrayList数组满时，总是将数组容量扩大为原来的1.5倍。

另外，ArrayList使用了transient修饰底层数组，这保证序列化ArrayList对象时不会直接序列化数组，而是通过ArrayList提供的writeObject、readObject方法来实现定制序列化；但对于Vector而言，它没有使用transient修饰底层数组，而且只提供了一个writeObject方法并没有完全实现定制序列化。从序列化机制的角度来看来看，ArrayList的实现要比Vector的实现更加安全。

注意：变量被修饰为transient，表示不能被序列化。transient只能修饰变量而不能修饰类和方法。

Vector和ArrayList底层都是数组实现的，可以通过数组下标进行随机访问，效率较高；但对于插入和删除，除了尾部插入和删除，往往性能较差，因为它要移动后续元素。

LinkedList

LinkedList底层采用一个双向链表实现，是一种链式存储的线性表，它不仅实现了List接口还实现了Deque接口。也就是说，LinkedList既可以当成双向链表使用，也可以当成队列使用，还可以当成栈来使用（Deque代表双端队列，既具有队列的特征，又具有栈的特征）。

由于LinkedList底层是采用双向链表实现，所以LinkedList每次访问某一节点都需要遍历链表，随机访问性能较差。但是插入、删除都只需要改变前后节点的next链的指向，不需要移动后续元素，所以插入、删除的性能较好。

大部分情况下，ArrayList的性能总是优于LinkedList，但如果程序需要经常添加、删除元素，则应考虑使用LinkedList。

Set集合

Set代表一种元素无序、不可重复的集合，Set集合底层是基于Map实现的，常用的实现类有HashSet和TreeSet。

HashSet

HashSet利用哈希算法，以HashMap为基础实现的，底层采用HashMap来保存所有元素。所有放入HashSet中的集合元素实际上由HashMap的key来保存，而HashMap的value则存储了一个PRESENT，它是一个静态的Object对象。

HashSet的绝大部分方法都是通过调用HashMap的方法来实现的，因此HashSet和HashMap两个集合在实现本质上是相同的。

TreeSet

TreeSet底层采用一个NavigableMap来保存TreeSet集合的元素。但实际上，由于NavigableMap只是一个接口，底层依然是使用TreeMap来包含Set集合中的所有元素。

与HashSet一样，所有放入TreeSet中的集合元素也是TreeMap的key来保存，TreeMap的value存储了一个PRESENT，它是一个静态的Object对象。
TreeSet支持自然顺序访问，但是添加、删除等操作要相对较低效（log（n）时间）。

Map集合

Map是广义Java集合框架中的另外一部分，常用的实现类有HashTable、HashMap和TreeMap。

HashTable

HashTable也是早期Java提供的一各哈希表实现，它实现了Map接口，另外还扩展了Dictionary类。它是线程安全的，同时不支持null键和null值，由于同步导致的性能开销，现在已经不推荐使用了。

HashMap

HashMap是应用更加广泛的哈希表实现，行为上大致和HashTable一致，主要区别在于HashMap不是同步的，并且支持一个null键和多个null值。通常情况下，HashMap进行put或者get操作，可以达到常数时间的性能，所以它是绝大部分利用键值对存取场景的首选。

TreeMap

TreeMap是基于红黑树的一种提供顺序访问的Map，和HashMap不同，它的get、put、remove等操作都是O（log（n））的时间复杂度，具体的顺序可以由指定的Comparator来决定，或者根据键的自然顺序来判断。