前言

java的集合框架基本上是必备的知识，也感觉是面试的重灾区吧，，虽然我没有去面试过。集合框架确实是一个值得理解很多遍的东西，由于由Collection接口衍生出来的类特别多，以及Map（没有实现collection接口）。所以不经常用的话会生疏。这类知识到处都有，这里只是我自己的一些总结。最初学习这些知识的时候，并不会数据结构。对于数据的存储方式等等完全不了解。而现在学习了数据结构之后，感觉有些知识不用再去单纯的去背了。

图列

Collection

├List

│├LinkedList

│├ArrayList

│└Vector

│　└Stack

└Set

Map

├Hashtable

├HashMap

└WeakHashMap

Interface Collection

第一个就要提到Collection接口。java sdk不提供这个最基本的集合接口，而是只提供实现了Collection接口的set和list接口。所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个 Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后 一个构造函数允许用户复制一个Collection。实现Collection里面接口的实现需要使用一种叫迭代器的东西（Iterator)，方法：

Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
　　　　while(it.hasNext()) {
　　　　　　Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
　　　　}

Interface Set

set是一个不包含重复元素的实现了Collection接口的接口（e1.equals(e2) == false)，最多含有一个Null元素。

Interface List

List接口是实现了Collection接口的一个接口，叫列表。它是一个有序的Collection，它可以准确的记录下每个元素在列表中的位置，并且可以通过索引（相当于数组的下标）来对元素进行操作。这个接口比较类似数组，可以有重复的元素存在。除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个 ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素， 还能向前或向后遍历。

Class ArrayList(非同步类，无同步方法）

我觉得应该是我们现在最常用的一个集合类，泛型数组，特点就是可以自动扩充大小，当元素数目大于当前数组大小的时候进行扩充，arraylist增长率为目前数组长度的50%。这个集合类实现了List接口，因为继承了List接口的一些特点，不用再多说了。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法(自己百度）来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

Class LinkList（非同步类，无同步方法）

与Arraylist差别用法差别其实并不大，此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。它与ArrayList的差别我们在总结里面提。

Class Vector（线程安全，同步）

Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和 ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了 Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。当元素数目大于当前数组大小的时候进行扩充，Vector增长率为目前数组长度的100%。

Class Stack

Stack继承自Vector，实现一个栈（先进后出）。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop 方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Interface Map(映射)

Map这个接口你可以从最开始的那个图中看出来，她是没有实现Collection这个接口的，它是一种“键值对”的形式来存储元素。（key-value)Map接口实现的就是形成key到value的映射。不许有重复的key，因为它是一一对应的关系，value可以重复。Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。

Class HashMap(同步)

　　　　Hashtable numbers = new Hashtable();
　　　　numbers.put(“one”, new Integer(1));
　　　　numbers.put(“two”, new Integer(2));
　　　　numbers.put(“three”, new Integer(3));
　　//要取出一个数，比如2，用相应的key：
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
　　　　System.out.println(“two = ” + n);

HashMap里面元素的key和value都分别算作是一个个的对象，然后key对象不重复是通过它的hashcode不同，equals结果返回false来实现的，两者不可或缺，缺一不可。如图，String类是SDK提供的类，所以不用管它的hashcode(),equals()函数，但是如果这里是个Person类，Student类，你就需要重写它的hashcode()和equals()类，因为不同的对象的hashcode值可能是相同的！然后不同对象equals结果肯定是false，多以容易引起冲突，所以两个函数必须全部重写。

Class TreeMap（二叉树结构）

（实现SortMap接口)里面的元素也是不重复，并且是按照一种自然顺序或者是特定的自定义顺序来排序的映射类，并且顺序固定不变

Class WeakHashMap

WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

弱引用（WeakReference）和强引用(StrongReference)以及软引用(SoftReference)和虚引用(PhantomReference)的用法以及区别以后再谈吧

总结

1.如果需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList（链式存储结构），如 果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList（顺序存储结构）。至于原因，大家学了数据结构就会很清楚了。

2.如果程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，如果多个线程可能同时操作一个类，应该使用同步的类。

3.要特别注意对哈希表的操作，作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。

4.尽量返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码 不用改变。这就是针对抽象编程。

5.同步性：以Vector和ArrayList为列子，前者是同步的而后者是非同步的。浅而言之就是同步的集合类在多线程程序里面会很安全，然而如果在单线程程序里面我们自然就应该调用非同步的集合类，效率应该更高。

6.扩增性：Vector的扩增是每次100%，而ArrayList是每次50%，因此每次都扩增自己的这么多倍，所以到最后列表的大小永远都要比本身的元素大小要大。在这里我们处理大数据的时候用Vector比较合理。

7.ArrayList,LinkList,Vector：Vetcor和ArrayList采用的是数组数据结构在add和remove的时候都是把数组里面的元素分别按照索引往后移动一个位置，效率不高，然而LinkList则是采用的双链表数据结构，它在add的时候只需要用指针标记要插入位置的前后索引号就行了，效率高。因此，我们在进行大量数据的插入删除的时候就应该使用LinkList。然后ArrayList在get的时候却要比LinkList效率高。因为Arrayist在get的时候是通过索引来获取，但是LinkList则需要移动指针来实现。