作者:鱼仔
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公众号:Java鱼仔

（一）概述

java集合是写代码时经常用到，面试时经常问到的一项基础知识。因此了解深入了解集合不管对写代码，或者是面试都有很大的帮助。作为一名合格的java程序员，你需要了解以下关于集合的知识：

1. 集合的框架体系
2. Collection接口的特点和使用
3. List和Set接口的特点和使用
4. List接口和Set接口的实现类学习
5. Map接口的特点和使用
6. Map接口的实现类学习
7. Collections工具类的使用

集合的学习方向也分成两方面：

1. 应用层面
2. 理解层面

应用层面就是对集合的使用，比较简单。理解层面就相对来说比较复杂，需要看一些集合的源码，了解其中的底层实现逻辑。理解之后要能说出各个集合之间的对比，比如：

1. Collection和Map的对比
2. List和Set的对比
3. ArrayList和Vector对比
4. ArrayList和LinkedList对比
5. HashMap和HashTable对比
6. Collection和Collections对比 ......

（二）集合的特点与好处

说到集合肯定就会想到数组，因为两者都是用来保存一组数据。但是在用数组保存数据（尤其是对象）时存在一些弊端：

1. 数组的长度必须提前指定，并且该数组的长度不能修改
2. 数组只能保存相同类型的元素。

相比之下，集合就不具备上面的弊端：

1. 集合在使用时不用指定长度，可以实现自动扩容
2. 集合在没有指定泛型时，保存的对象是Object类型，指定泛型后可以保存对应的类型。

数组比较适合保存基本类型的元素，集合适合保存引用类型的元素，即对象。

（三）集合的划分

集合主要分为两大块体系：Collection和Map。Collection保存单列的元素，Map保存双列的元素（键值对）

Collection接口：

1. Set：元素无序不可重复
2. List：元素有序可重复

Map接口：

1. Key-Value键值对集合
2. Collection接口的继承树如下所示：

Map接口的继承树如下所示

（四）Collection接口的特点

Collection接口没有自己的实现类，具体的实现类都在他的子接口中，如List和Set。Collection中提供了一系列操作集合的方法，比如增加、删除等等，对于Collection中提供的方法，可以在官方文档中查阅（java PlatForm SE 8）

（五）Collection的常用方法

Collection提供的方法并不多，这里介绍一下常用的几个：

public class TestMethod {
    public static void main(String[] args) {
        //创建collection子接口的对象，这里用ArrayList
        Collection collection=new ArrayList();
        
        //method1.add
        collection.add("zhangsan");
        collection.add(18);
        System.out.println(collection);
        
        //method2.addall
        Collection collection2=new ArrayList();
        collection2.addAll(collection);
        System.out.println(collection2);
        
        //method3.contains
        boolean contains = collection.contains(18);
        System.out.println(contains);
        
        //method4.containsAll
        boolean containsall = collection.containsAll(collection2);
        System.out.println(containsall);
        
        //method5.isEmpty
        System.out.println(collection.isEmpty());
        
        //method6.remove
        collection.remove(18);
        System.out.println(collection);
        
        //method7.size
        System.out.println(collection.size());
        
        //method8.clear
        collection.clear();
        System.out.println(collection);
    }
}

需要注意的是Collection的遍历，Collection继承了Iterable接口，使得它可以通过迭代器来遍历元素。迭代器的遍历有三步：

Collection collection=new ArrayList();
collection.add("zhangsan");
collection.add(18);
collection.add("lisi");
//1.获取迭代器对象，此时迭代器指向集合最上面元素的上一位
Iterator iterator=collection.iterator();
//2.使用hasNext()判断下一位还有没有对象
while (iterator.hasNext()){
//3.使用next()遍历
    System.out.println(iterator.next());
}

为了简化语法也可以用增强for遍历集合，增强for本质上就是迭代器

for (Object o:collection){
    System.out.println(o);
}

在迭代过程中。不能通过集合的remove去删除对象集合，不然就会报ConcurrentModificationException错误。如果一定要在迭代中删除元素，建议使用迭代器自带的remove方法删除。

（六）Collection和Collections的区别

Collection是一个接口，Collections是操作List、Set、Map的工具类。

Collections中提供了一系列静态的方法对集合进行操作，常见的排序操作：

1. reverse（List）：反转List
2. shuffle（List）：对List进行随机排序
3. sort（List）：按自然顺序对List集合进行升序排序
4. swap（List，int，int）：交换List元素两个位置的元素

public class CollectionsTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        List list=new ArrayList();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        System.out.println("原始:"+list);
        Collections.reverse(list);
        System.out.println("resverse:"+list);
        Collections.shuffle(list);
        System.out.println("shuffle:"+list);
        Collections.sort(list);
        System.out.println("sort:"+list);
        Collections.swap(list,0,3);
        System.out.println("swap:"+list);
    }
}

查找、替换操作：

1. Object max(Collection)：取出最大值
2. Object max(Collection,Comparator)：按Comparator定制的条件取出最大值
3. Object min(Collection)：取出最小值
4. Object min(Collection,Comparator)按Comparator定制的条件取出最小值
5. int frequency(Collection,Object)：出现频率
6. void copy(List dest,List src)：复制集合
7. boolean replaceAll(List list,Object oldVal,Object newVal)：替换所有对象

public class CollectionsTest2 {
    public static void main(String[] args) {
        List list=new ArrayList();
        list.add("a");
        list.add("b");
        list.add("c");
        list.add("d");
        String max = (String) Collections.max(list);
        System.out.println("max:"+max);
        String min = (String) Collections.min(list);
        System.out.println("min:"+min);
        int frequency = Collections.frequency(list, "a");
        System.out.println("frequency:"+frequency);
        List list2=new ArrayList(Arrays.asList(new Object[list.size()]));
        Collections.copy(list2,list);
        System.out.println("copy:"+list2);
        Collections.replaceAll(list,"a","b");
        System.out.println("replaceAll:"+list);
    }
}

（七）总结

虽然在工作中集合的使用很简单，但是集合的原理一定要很扎实的掌握。集合的源码不算很难，因此看懂集合的部分源代码不仅更加深刻理解java有帮助，而且在面试中也能轻易过了集合这一关。