Collection接口及其常用子类（java.util包）

1. Collection接口

• List关注事物的索引列表

  • ArrayList:可以理解为一个可增长的数组，提供快速迭代和随机访问的能力。
  • LinkedList：可以理解为一个双链表，提供快速插入删除的能力。
  • Vector：是线程安全版本的ArrayList，但是性能低。

Collection结构图及总结

Collection是单个集合保存的最大父接口。
每一次进行数据操作的时候只能够对单个对象进行处理。

public interface Collection extends Iterable

• Iterable是一个迭代器接口。
  接口Iterable，该接口包含一个能够产生Iterator接口的iterator()方法，并且Iterable对象被foreach用来在序列中移动，因此创建的任何实现了Iterable接口的类都可以将它用于foreach。
  
  

1.1Collection接口中的核心方法

****add(T t) //向类集中添加元素
****iterator() //取得类集迭代器
addAll()
clear()
contains()
remove()
size()
toArray()

---------简写，并不全是无参。加星号的表示比较重要。

collection只定义了存储数据的标准，但是无法区分存储类型。
实际中更多的是使用两个子接口：1. List（允许重复） 2. Set（不允许重复）

1.2List接口

在进行单个集合处理时，优先考虑List接口，是允许数据重复的。

List接口若想保存自定义类的对象，该类必须覆写equals()才能使用contains()、remove()。
所以使用List接口一定得覆写equals（）方法。

List接口除了实现Collection接口的方法，还有自己独有的方法。

public E get(int index) //根据索引获取数据
public E set(int index,E element) //根据索引更新数据，返回原来数据

List中有三个常用的子类，值得去深究它们之间的区别和底层实现。
1.ArrayList 2.Vector 3.LinkedList 都继承抽象类 AbstractList< E>抽象类

重点重点重点重点

• 问题1：ArrayList和Vector区别

共同点：底层都是用数组实现存储对象
区别：

1. 版本
   ArrayList JDK1.2。Vector JDK1.0:在类集出现之前，都是直接继承这个类。
2. 初始化策略
   Vector在无参构造执行后将对象数组大小初始化为10.
   ArrayList在构造阶段并不初始化对象数组，在第一次添加元素时才初始化数组。-懒加载策略
   创建大小minCapacity = Math.max(DEFAULT_CAPACITY, minCapacity);
   DEFAULT_CAPACITY大小为10
3. 扩容策略：
   Vector：2倍（根据操作系统不同而不同）
   int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ? capacityIncrement : oldCapacity);
   ArrayList：1.5倍
   int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
4. 线程处理：
   Vector： 方法上加锁，线程安全，效率较低。 synchronized
   ArrayList： 异步处理，线程不安全，效率较高。
   （即便要用线程安全的List，也不用Vector）
5. 遍历：
   Vector： 支持较老的迭代器Enumeration
   ArrayList：不支持

• 问题2：ArrayList和LinkedList区别

共同点：都没有加锁操作，异步处理。
区别：

1. 底层实现：
   ArrayList：使用数组
   LinkedList：使用链表

1.3 Set接口

不允许数据重复！！

没有扩充方法，直接覆写collection的抽象方法。

• 有两个很重要的子类：

1. HashSet ||无序存储
   实际上就是HashMap 的Key值+一个静态的null对象
   底层使用哈希表+红黑树
   允许存放null
2. TreeSet ||有序存储
   底层使用红黑树
   不允许存放null
   ：因为是有序存储，所以自定义类要想保存到TreeSet中
   必须①实现Comparable接口
   或者②向TreeSet中传入比较器（Compartor接口）
   实现比较标准，才能实现TreeSet中部分方法。

• 问题1：说到了Comparable和Compartor接口，那就简单比较区分一下：

它们的目的和作用都是一样的，在Java中实现自定义类的比较。
多用于TreeSet和TreeMap。

但是使用方法上和功能实现上都是完全不一样的。

实现java.lang.Comparable（1.2）接口，就说明该类支持排序。
存放该类的collection或者数组可以通过collections.sort（）进行排序。可以直接存放在TreeSet中。
接口内就一个int ComparTo（T o）方法，覆写这个方法，就是告诉怎么去比较。在类内实现排序。
称之为 类内比较器。

第三方实现java.util.Comparator （1.5）接口，是需要比较的类本身不支持排序，就可以外部建立一个该类的"比较器"来进行排序。这个外部比较器实现Compartor接口即可。
接口中有个compare（T t，E e）方法。创建一个类在类外实现排序。必须实现equals
称之为 外部比较器。
-策略模式，更加灵活，可以轻松改变策略进行第三方排序。

• 问题2：既然知道了TreeXXX自定义类的比较方法，那么同样在意顺序的HashXXX怎么比较对象顺序呢？

这就得引出一个HashCode概念，这是通过哈希算法散列得来的。哈希表中的概念。
要判断大小就得同时覆写HashCode（）和equals（）两个方法。
必须hashCode和equals都返回ture才是相等。
equals比较的是元素的内容，HashCode比较的是元素存储的经过hash转化的地址。

equals相同，hashcode一定保证相同
hashcode相同，equals不一定相同

这里又引入了一个问题，问题3：哈希碰撞，~~~
把任意长度的字符串变成固定长度的字符串，所以必有一个输出串对应无穷多个输入串，碰撞是必然存在的。
解决方法在这里就简单一提，
1.开放定址法，也就是一直为冲突的元素找新地址
2.再哈希法，就是同时构造多个hash函数，冲突就换函数
3.链地址法，把冲突的元素放进一个链表中
4.建立公共溢出区，将冲突的元素统一放入另一个区域

• 问题4：那为什么非要在乎比较对象大小这个概念？

因为Set是不可重复的，那既然不可重复就得规定一个标准，让计算机知道怎么样才能算相等，就像定义了一个学生信息表，你就得规定姓名和学号完全一样才算相等。
还有就是TreeXXX在意的是对象的自然排序，所以必须要定义这个比较"准则"。

2. Collections工具类

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• 常用子类

1. 将线程不安全集合包装成线程安全集合（不推荐）
   推荐使用juc包下的并发集合类（ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList）
   eg：把ArrayList变的安全
   内部实现就是在方法内部使用 线程安全同步代码块，效率较低
   synchronizedList(list)
2. 向集合中一次加入多个元素
   addAll()
3. 集合反转
   reverse()
4. 集合排序
   sort()

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写到这里，Collection接口和Map接口的特点、实现以及它们的常用子类的特点、区别、适用都已经有个大概了解和区分了。
这个总结的比较精炼，就是我觉得重要的都写了，图我也是花了一下午时间，如果看不懂的话可以去源码里找答案，看源码真的蛮有意思，一步跳一步像推理小说一样。哈哈~
嗯，可以从图中看见，Collection接口还实现了一个迭代器接口，下一篇博客再总结它吧~