<blockquote><p>Java集合框架的设计主要目的是为了提供一种通用、高效和可扩展的数据结构和算法库，以满足不同的编程需求。</p></blockquote><p>Java提供了各种类和接口，可以用于实现不同类型的集合数据结构 如列表（List）、集（Set）、映射（Map）等。</p><h3>Java中实现了List接口的集合类</h3><ol><li><p>ArrayList：基于数组实现的动态数组，支持随机访问和快速插入删除元素，可以根据需要自动调整大小。是最常用的List实现类之一。</p></li><li><p>LinkedList：基于链表实现的双向列表，支持快速插入删除元素，但随机访问较慢。适用于频繁插入删除操作。还实现了Queue接口，可以用作队列数据结构。</p></li><li><p>Vector：是一个线程安全的动态数组，与ArrayList功能类似，但所有方法都是同步的。在多线程环境中使用Vector可以确保线程安全，但性能相对较低。</p></li><li><p>Stack：基于Vector实现的栈（后进先出）数据结构，也是线程安全的。主要提供了入栈（push）、出栈（pop）和查看栈顶元素（peek）等操作。</p></li><li><p>CopyOnWriteArrayList：是一个线程安全的动态数组，通过复制整个数组来实现并发安全。使用了"写时复制"的策略，在对数组进行修改操作时会创建一个新的副本，从而保证读操作的高效性，适用于读多写少的场景。</p></li><li><p>Immutable List（不可变列表）：Java 9及以上版本引入了List.of()方法，用于创建不可变的列表，其中的元素不可被修改。些列表的长度在创建后是固定的，不支持添加、删除或修改元素。</p></li><li><p>Arrays.asList()：不是一个独立的集合类，而是将数组转换为List的快捷方式。通过Arrays.asList()方法，可以将一个数组转换为固定大小的List。但需要注意的是，由于该List是基于原始数组的，因此无法使用添加或删除元素的方法。</p></li></ol><h3>Java中实现了Map接口的集合类</h3><ol><li><p>HashMap：是最常用的Map实现类之一，通过链表维护元素的插入顺序。提供了快速的插入、查找和删除操作，但不保证元素的顺序。</p></li><li><p>LinkedHashMap：是HashMap的一个子类，保留了插入键值对的顺序。在迭代时，按照插入顺序或访问顺序进行遍历。</p></li><li><p>TreeMap：是一个基于红黑树实现的有序映射。按照键的自然顺序或特定的比较器顺序对键进行排序。</p></li><li><p>Hashtable：是一个线程安全的哈希表，与HashMap功能类似，但所有方法都是同步的。尽管效率较低，Hashtable仍然被广泛应用在旧的Java代码中。</p></li><li><p>ConcurrentHashMap：ConcurrentHashMap是一个线程安全的哈希映射实现，支持并发访问和更新。在多线程环境下，使用普通的HashMap可能会导致意外的结果，如死锁或数据不一致。而ConcurrentHashMap通过采用分段锁（锁分段技术）来对不同的片段进行并发控制，从而实现高度的并发性能。ConcurrentHashMap通过将哈希表分成多个小的片段，每个片段拥有自己的锁，不同片段的操作可以并发进行，从而提供了更好的并发性能。使得ConcurrentHashMap非常适合在多线程环境下进行高效的并发读写操作。</p></li><li><p>WeakHashMap：WeakHashMap是一个特殊的映射实现，用于保存对键的弱引用。弱引用是指如果一个对象只被弱引用所引用，而且没有其他强引用指向，那么在垃圾回收时个对象就会被回收。因此，当使用WeakHashMap存储键值对时，如果某个键只有WeakHashMap持有的弱引用，那么当该键没有被其他地方引用时，可能会被垃圾回收器回收，并从WeakHashMap中自动移除。使得WeakHashMap非常适合用于缓存、高速缓存和一些特殊的应用场景，其中被缓存的对象在其他地方不再被使用时可以自动被回收。</p></li><li><p>IdentityHashMap：这是一个特殊的Map实现类，它使用引用相等（而不是对象相等）来判断键的唯一性。在IdentityHashMap中，两个键只有在它们引用同一个对象时才被认为是相等的。</p></li><li><p>EnumMap：这是专门用于枚举类型作为键的Map实现类。它提供了高效的枚举键的存储和检索。</p></li><li></li></ol><h3>Java中实现了Set接口的集合类</h3><ol><li><p>HashSet：是最常用的Set实现类之一，使用哈希表来存储元素。HashSet不保证元素的顺序，且不允许重复元素。</p></li><li><p>LinkedHashSet：是HashSet的一个子类，保留了插入元素的顺序。在迭代时，按照插入顺序进行遍历。</p></li><li><p>TreeSet：是一个基于红黑树实现的有序Set。按照元素的自然顺序或特定的比较器顺序对元素进行排序。</p></li><li><p>EnumSet：是专门用于枚举类型的Set实现类。内部使用位向量实现，可以高效地存储、查询和操作枚举常量。EnumSet提供了一系列针对枚举类型的特定操作，例如按照枚举常量的声明顺序迭代元素，以及执行按位操作（如交集、并集）等。</p></li><li><p>CopyOnWriteArraySet：这是一个基于CopyOnWriteArrayList的并发安全Set实现类。它在添加、删除元素时会创建一个新的数组来避免并发修改异常。在迭代时，它保证遍历到的元素是在创建迭代器时的快照，即不会受到其他线程修改的影响。</p></li><li><p>ConcurrentSkipListSet：ConcurrentSkipListSet是一个线程安全的有序集合实现，底层使用跳表数据结构。提供了高效的插入、删除和查找操作，并且元素按照自然排序或自定义排序顺序进行排列。</p></li></ol>