一．Java集合類(lèi)概述
1.集合類(lèi)：為了保存數量不確定的數據，以及具有映射關(guān)系的數據（關(guān)聯(lián)數組）。集合類(lèi)主要負責保存和盛裝其他數據，因此集合類(lèi)又叫做容器類(lèi)。
2.集合類(lèi)與數組的區別：
① 集合類(lèi)中的數據數量不確定，而數組中數據的數量確定。
② 數組中的數據既可以是基本數據類(lèi)型，又可以是對象。而集合類(lèi)中只能保存對象。
3.Java集合框架的根接口：Collection和 Map
Map保存的的每一項數據都是一個(gè)key-value對，其中 key是不重復的。
二．Collection接口和 Iterator接口
1.Collection 接口
add,addAll,clear,contains,containAll,,remove,removeAll,size,isEmpty,toArray,iterator,re-tainAll等
2.Iterator 接口
Iterator對象被稱(chēng)為迭代器，用于遍歷集合中的元素。
三個(gè)方法：hasNext， next，remove
注意：
① 使用Iterator對集合元素進(jìn)行迭代時(shí)，并不是把集合元素本身賦給迭代變量，而是把集合元素的值賦給迭代變量，所以修改迭代元素的值對于集合不會(huì )有任何影響。
② 使用Iterator對集合元素進(jìn)行迭代時(shí)，集合元素不能被改變（Iterator的 remove方法除外），否則會(huì )產(chǎn)生異常。
3.foreach循環(huán)
利用 foreach循環(huán)也可以遍歷集合中的元素。
與 Iterator注意的兩點(diǎn)相同。
三．Set接口
Set集合類(lèi)似于一個(gè)罐子，其中的元素無(wú)序且不相等。Set集合判斷兩個(gè)元素是否相等是根據equal方法，而不是根據“ ==”來(lái)判斷。
1.HashSet類(lèi)
HashSet是根據哈希算法來(lái)存取集合中的元素。
HashSet集合判斷兩個(gè)元素相等的標準是：通過(guò)equals方法比較兩個(gè)對象相等，并且hashCode方法的返回值也相等。
注意：
① 如果一個(gè)類(lèi)重寫(xiě)equals方法，那么相應的也要重寫(xiě)hashCode方法。規則是：如果兩個(gè)對象通過(guò) equals方法比較返回true，那么它們的 hashCode方法的返回值也應該相同。
② 當向HashSet集合中添加可變對象時(shí)要格外注意，因為通過(guò)對可變對象的修改可能會(huì )導致 HashSet集合中的兩個(gè)元素完全相同，但是又處于不同的位置，從而導致 HashSet集合無(wú)法準確的訪(fǎng)問(wèn)該對象。
LinkedHashSet類(lèi)，是HashSet的子類(lèi)，與HashSet類(lèi)不同的是，它通過(guò)鏈表維持集合中元素的順序，使得集合中的元素看起來(lái)時(shí)按照插入順序保存的。
2.TreeSet類(lèi)
繼承了SortedSet接口，確保集合中的元素處于排序狀態(tài)。
與HashSet類(lèi)相比增加了如下幾個(gè)方法：
first,last,lower,higher,subset,headSet,tailSet,comparator
TreeSet并不是按照元素的插入順序進(jìn)行排序， TreeSet支持兩種排序算法：自然排序和定制排序。
·自然排序： TreeSet調用元素的compareTo方法來(lái)比較元素的大小關(guān)系，然后按照升序排列。如果試圖將一個(gè)對象加入 TreeSet集合，那么這個(gè)對象所對應的類(lèi)必須實(shí)現Comparable接口，否則會(huì )拋出異常。向TreeSet集合中加入的必須是同一類(lèi)型的對象，否則也會(huì )拋出異常。
TreeSet集合中兩個(gè)對象完全相同的標準是：通過(guò) equals方法比較返回true，并且同 compareTo方法比較返回0.
當向 TreeSet中加入可變對象時(shí)要格外注意，對可變對象修改后，排序不會(huì )發(fā)生變化，刪除元素也可能會(huì )失敗，因為 TreeSet中可能存在兩個(gè)完全相同的元素。
總之，不要向 HashSet和 TreeSet中加入可變對象。
·定制排序：通過(guò) Comparator接口實(shí)現。加入TreeSet集合中的元素沒(méi)有必要再實(shí)現 Comparable接口，但是加入加入TreeSet集合中的元素仍然需要是同一類(lèi)型。
3.EnumSet類(lèi)
EnumSet是專(zhuān)為枚舉類(lèi)設計的集合類(lèi)，EnumSet集合的元素必須為指定枚舉類(lèi)型的枚舉值。
EnumSet沒(méi)有暴露任何構造方法來(lái)構造該類(lèi)的對象，要構造該類(lèi)的對象必須通過(guò)EnumSet本身提供的靜態(tài)方法。
主要的靜態(tài)方法如下：
allOf,noneOf,of,range,copyof(EnumSet),copyOf(Collection),complementOf
如何選擇實(shí)現Set接口的各個(gè)類(lèi)：
·HashSet 類(lèi)的性能總是比TreeSet 類(lèi)的性能要好，而TreeSet 類(lèi)在需要排序時(shí)才使用。
·HashSet 類(lèi)的性能比LinkedHashSet 類(lèi)的性能也要略好一些，但是LinkedHashSet 類(lèi)在遍歷集合元素時(shí)要快一些。
·EnumSet 是所有的Set 實(shí)現類(lèi)中性能最好的，但是只能保存枚舉類(lèi)型的元素。
·Set 實(shí)現類(lèi)都不是線(xiàn)程安全的。
四．List接口
List是一個(gè)有序的集合，List集合中的每一個(gè)元素都有其對應的索引，所以List集合中的元素允許重復。 List按照添加元素的先后順序設置索引。
1.List接口與ListIterator接口
與Collection接口不同， List接口中增加一些根據索引操作元素的方法。
List接口中的方法：
·添加元素： add(Object),add(index,Object),addAll(Collection),addAll(index,Collection)
·刪除元素： remove(Object),removeAll(Collection),remove(index)
·獲取元素：get(index)
·替換元素：set(index,Object)
·截取元素： subList(fromIndex,toIndex)
·返回索引值： indexOf(Object),lastIndexOf(Object)
ListIterator接口是Iterator接口的子接口，它增加了一些新的方法，專(zhuān)門(mén)用來(lái)操作 List集合。
ListIterator接口中新增加的方法有：
·hasPrevious()
·previous()
·add()
2.ArrayList 和Vector實(shí)現類(lèi)
ArrayList和Vector類(lèi)都是基于數組實(shí)現的，所以 ArrayList和Vector都封裝了一個(gè)動(dòng)態(tài)分配大小的數組 Object[]。ArrayList和 Vector類(lèi)都有一個(gè)屬性capacity，表示它們封裝的數組 Object[]的大小，capacity會(huì )隨集合中元素的個(gè)數變化而自動(dòng)變化。
ArrayList和Vector類(lèi)可以通過(guò)以下方法來(lái)操作 capacity屬性：
·ensureCapacity(minCapacity)
·trimToSize()
Vector類(lèi)提供了一個(gè)子類(lèi)Stack類(lèi)用來(lái)模擬“?！边@種數據結構。 Stack具有的方法如下：
·push(Object)
·pop()
·peek()
3.固定長(cháng)度的List
Arrays.ArrayList類(lèi)：可以將一個(gè)數組或者指定個(gè)數的對象轉換成一個(gè)List集合。不能進(jìn)行插入和刪除操作，只能遍歷。
五．Queue接口
Queue接口模擬隊列這種特殊的數據結構，主要的方法如下：
add(),offer(),element(),peek(),poll(),remove()
1.LinkedList 實(shí)現類(lèi)
LinkedList類(lèi)既可以當做雙向隊列來(lái)使用，也可以當做棧來(lái)使用，還可以當做List集合來(lái)使用。
LinkedList類(lèi)與ArrayList和 Vector類(lèi)的實(shí)現機制完全不同，ArrayList和 Vector類(lèi)內部是以數組的形式保存元素，所以隨機訪(fǎng)問(wèn)性能較好，而 LinkedList類(lèi)是以鏈表的形式保存元素，所以隨機訪(fǎng)問(wèn)性能較差，但是在迭代訪(fǎng)問(wèn)元素，插入、刪除元素方面性能較好。
關(guān)于List 集合實(shí)現類(lèi)的選擇問(wèn)題：
· 如果需要遍歷集合中的元素，對于ArrayList和 Vector類(lèi)最好使用隨機訪(fǎng)問(wèn)（ get()）的方法，對于 LinkedList類(lèi)最好使用迭代器遍歷。
· 如果需要經(jīng)常執行插入和刪除操作來(lái)改變集合的大小，則應該選用 LinkedList類(lèi)，而不要使用 ArrayList類(lèi)和 Vector類(lèi)。
· 如果需要多條線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)List 集合，則可以考慮使用Vector 類(lèi)來(lái)同步實(shí)現。
2.PriorityQueue實(shí)現類(lèi)
對于PriorityQueue集合中的元素也是按照大小排序，排序的規則與 TreeSet類(lèi)相同，也分自然排序和定制排序兩種。
六．Map接口
首先可以將 Map接口理解成一個(gè)特殊的Set接口，只是該 Set接口中保存的元素都比較特殊，每個(gè)元素都是一個(gè)Entry對象， Entry類(lèi)封裝了一個(gè)key-value對，它有三個(gè)方法：
· Object getKey()
· Object getValue()
· Object setValue(value)
其次也可以將 Map接口理解成一個(gè)特殊的List接口，只是 List接口中用整數值做索引，而Map接口中用 key值做索引，key可以為任意對象。
Map接口用于保存映射數據，它里面保存有兩組數據，一組用來(lái)保存key，一組用來(lái)保存 value。Key不允許重復。Map有時(shí)也被稱(chēng)為字典或者關(guān)聯(lián)數組。
Map接口提供的方法：
·添加元素：put(Object key,Object value),putAll(Map m)
·刪除元素：remove(Object key)
·清除所有元素：clear()
·獲取元素：get(Object key)
·測試： containsKey(key),containsValue(value),isEmpty()
·集合大?。?/span>size()
·轉化：Collection values(),Set keyset(),Set entrySet()
1.HashMap 和Hashtable類(lèi)
HashMap類(lèi)和Hashtable類(lèi)的關(guān)系就像 ArrayList和Vector類(lèi)的關(guān)系一樣。
HashMap和Hashtable類(lèi)的區別：
·Hashtable是一個(gè)線(xiàn)程安全類(lèi)，而 HashMap不是線(xiàn)程安全的。但是HashMap性能比 Hashtable性能高一些。
·Hashtable不允許 null作為key或者value，而 HashMap允許。但在HashMap集合中最多有一個(gè) key為null，但是可以有多個(gè)value為null。
HashMap和Hashtable類(lèi)也不能保證其中 key-value對的順序，但是它們中的key必須實(shí)現 equals和hashCode方法。
HashMap和Hashtable類(lèi)判斷兩個(gè) key值是否相等標準：通過(guò)equals方法比較返回 true，并且具有相同的hashcode。
HashMap和Hashtable類(lèi)判斷兩個(gè) value值是否相等標準：通過(guò)equals方法比較返回 true。
與HashSet類(lèi)似，盡量不要使用可變對象作為 HashMap和Hashtable的 key。
HashMap的子類(lèi)LinkedHashMap：與 HashMap不同的是它可以維護元素的迭代順序，在性能上略差于 HashMap，迭代速度卻高于HashMap。
Hashtable的子類(lèi) Properties類(lèi)：
Properties類(lèi)用來(lái)將Map對象與屬性文件關(guān)聯(lián)起來(lái)，從而可以將 Map對象中的key-value對加入到屬性文件，同時(shí)也可以將屬性文件中的內容加入到 Map對象中。
由于屬性文件中的“屬性名”和“屬性值”都是字符串類(lèi)型，所以 Properties文件中的key和 value也都是字符串類(lèi)型。
Properties類(lèi)主要提供如下幾個(gè)方法：
·String getProperty(String key)
·String getProperty(String key,String defaultValues)
·void setProperty(String key,String value)
·void load(InputStream is)
·void store(OutputStream os,String comments)
3.SortedMap 接口和TreeMap實(shí)現類(lèi)
與SortedSet接口和 TreeMap實(shí)現類(lèi)完全類(lèi)似。
4.WeakHashMap 實(shí)現類(lèi)
WeakHashMap類(lèi)與HashMap類(lèi)基本相同，不同的是 HashMap的key保留了對實(shí)際對象的強引用，而WeakHashMap類(lèi)的 key保留了對實(shí)際對象的弱引用。
5.IdentityHashMap類(lèi)
IdentityHashMap類(lèi)與HashMap類(lèi)基本相同，不同的是IdentityHashMap類(lèi)在判斷 key值相等時(shí)，必須保證代表key值的兩個(gè)對象完全相等時(shí)才認為是相等的。
6.EnumMap 類(lèi)
EnumMap是一個(gè)與枚舉類(lèi)一起使用的Map實(shí)現，它要求 key值必須是一個(gè)枚舉類(lèi)的枚舉值，創(chuàng )建EnumMap類(lèi)時(shí)必須顯示或者隱式的指定它對應的枚舉類(lèi)。
EnumMap不允許使用null作為 key值，但是允許null作為 value值。
Map 集合的選擇問(wèn)題：
· HashMap和 Hashtable類(lèi)的效率基本相同，但 HashMap的性能可能比 Hashtable要好一些，因為 HashMap沒(méi)有實(shí)現同步操作。
·TreeMap 類(lèi)的性能不如HashMap ，但是TreeMap 類(lèi)中的key-value 對都是有序的。
·LinkedHashMap 的性能比HashMap 略差一點(diǎn)，因為它要維護key 的插入順序。
·EnumMap 的性能最好，但是它要求必須要將一個(gè)枚舉類(lèi)中的元素作為key。
七．HashSet和 HashMap的性能選項
桶： hash表中可以存儲元素的位置。
HashSet和HashMap的 hash表都有以下性能選項：
·容量（ capacity）：hash表中桶的數量
·初始化容量（ initialCapacity）：創(chuàng )建hash表時(shí)指定的桶的數量。
·尺寸（ size）：當前散列表中記錄的數量
·負載因子（ loadFactor）：size/capacity，輕負載的散列表具有沖突少，插入方便，易查詢(xún)的優(yōu)點(diǎn)。
負載極限：負載極限的值在 0-1之間，當超過(guò)負載極限時(shí)，會(huì )成倍的增加容量（rehashing）。
八．操作集合的工具類(lèi)Collections
Java提供了一個(gè)操作Set，List， Map等集合的工具類(lèi)：Collections。
1.排序操作
Collections提供了一下幾個(gè)方法用于對List集合進(jìn)行排序（都是靜態(tài)的）：
·reverse(list)：反轉集合中的元素
·shuffle(list):對集合中的元素進(jìn)行隨機排序
·sort(list)：根據自然順序對集合中的元素進(jìn)行排序
·sort(list,comparator)：根據定制順序對集合中的元素進(jìn)行排序
·swap(list,i,j)：將 i和j處的元素進(jìn)行交換
·rotate(list,i):將 i和list.length-1-i處的元素進(jìn)行交換
2.查找、替換操作
Collections提供了一下幾個(gè)方法用于對List集合進(jìn)行查找、替換（都是靜態(tài)的）：
·binarySearch(list,object)：查找指定元素在list中的索引，但執行此方法前必須保證list已經(jīng)處于有序狀態(tài)。
·max(collection):按照自然排序查找 collection中的最大值
·max(collection,comparator):按照定制排序查找collection中的最大值
·min(collection):按照自然排序查找 collection中的最小值
·min(collection,comparator): 按照定制排序查找collection中的最小值
·fill(list,object):使用指定元素 object替換list中的所有元素
·frequency(colletion,object):返回集合collection中object元素出現的次數
· replaceAll(list,oldval,newval):用新的元素 newval替代list中所有舊的元素oldval
3.同步控制
Collections提供了多個(gè) synchronizedXxx方法用來(lái)同步集合對象，可以解決多線(xiàn)程并發(fā)訪(fǎng)問(wèn)集合時(shí)的線(xiàn)程安全問(wèn)題。
4.設置不可變的集合
Collections提供了三個(gè)方法返回一個(gè)不可變的集合：
·emptyXxx():返回一個(gè)空的不可變的集合對象。
·singleton(object):返回一個(gè)只包含一個(gè)元素 object的集合對象。
·unmodifiableXxx(colletion or map):返回一個(gè)不可變的視圖。
