集合继承关系图解

参考：http://www.cnblogs.com/jing99/p/7057245.html

集合的特点：

用来存储不同类型的对象（基本数据类型除外），存储长度可变。
Java集合中实际存放的只是对象的引用，每个集合元素都是一个引用变量，实际内容都放在堆内存或者方法区里面，但是基本数据类型是在栈内存上分配空间的，栈上的数据随时就会被收回的。

集合框架图：

上述类图中，实线边框的是实现类，比如ArrayList，LinkedList，HashMap等，折线边框的是抽象类，比如AbstractCollection，AbstractList，AbstractMap等，而点线边框的是接口，比如Collection，Iterator，List等。

（1）Iteraor接口
(迭代器接口)用于遍历集合中元素的接口，主要包含三种方法：

boolean hasNext()E next()void remove()

它的一个子接口LinkedIterator在它的基础上又添加了三种方法：

add()previous()hasPrevious()

也就是说如果是实现Iterator接口，那么在遍历集合中元素的时候，只能往后遍历，被遍历后的元素不会在遍历到，通常无序集合实现的都是这个接口，比如HashSet，HashMap；
而在方法中实现了LinkedIterator接口的集合，可以双向遍历，既可以通过next()访问下一个元素，又可以通过previous()访问前一个元素，比如List。

Iterator和Iterable的区别：
1). Iterator是迭代器接口，而Iterable是为了只要实现该接口就可以使用foreach，进行迭代.

2). Iterable中封装了Iterator接口，只要实现了Iterable接口的类，就可以使用Iterator迭代器了。

3). 集合Collection、List、Set都是Iterable的实现类，所以他们及其他们的子类都可以使用foreach进行迭代。

4). Iterator中和核心的方法next(),hasnext(),remove(),都是依赖当前位置，如果这些集合直接实现Iterator，则必须包括当前迭代位置的指针。当集合在方法间进行传递的时候，由于当前位置不可知，所以next()之后的值，也不可知。而当实现Iterable则不然，每次调用都返回一个从头开始的迭代器，各个迭代器之间互不影响。

（2）Collection （集合的最大接口）继承关系
Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List和Set。
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。
（1）List：可以存放重复的内容
（2）Set：不能存放重复的内容，所以的重复内容靠hashCode()和equals()两个方法区分
（3）Queue：队列接口
（4）SortedSet　　可以对集合中的数据进行排序
Collection定义了集合框架的共性功能。

集合中存储的都是对象的引用(地址)。

• List接口
  按照元素插入的顺序进行存放，元素可以重复。
  其定义的方法包括：

int size();boolean isEmpty();boolean contains(Object o);Iterator<E> iterator();Object[] toArray();<T> T[] toArray(T[] a);boolean add(E e);boolean remove(Object o);boolean containsAll(Collection<?> c);boolean addAll(Collection<? extends E> c);boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c);boolean removeAll(Collection<?> c);void clear();boolean equals(Object o);int hashCode();E get(int index);E set(int index, E element);void add(int index, E element);E remove(int index);int indexOf(Object o);int lastIndexOf(Object o);ListIterator<E> listIterator();ListIterator<E> listIterator(int index);List<E> subList(int fromIndex, int toIndex);

实现List的子类的特点：
——ArrayList 　　底层数组实现，线程不安全，查询速度快
——Vector　　线程安全，但速度慢，已被ArrayList替代
——LinkedList　　底层链表实现，链表结果，增删速度快，没有同步方法
——Stack(已经不用，可由LinkedList代替)

• Set接口：
  Set接口也是Collection的一种扩展，而与List不同的时，在Set中的对象元素不能重复，也就是说你不能把同样的东西两次放入同一个Set容器中。它的常用具体实现有HashSet和TreeSet类。HashSet能快速定位一个元素，但是你放到HashSet中的
  对象需要实现hashCode()方法，它使用了前面说过的哈希码的算法。而TreeSet则将放入其中的元素按序存放，这就要求你放入其中的对象是可排序的，这就用到了集合框架提供的另外两个实用接口Comparable和Comparator。一个类是可排序的，它就应该实现Comparable接口。有时多个类具有相同的排序算法，那就不需要在每分别重复定义相同的排序算法，只要实现Comparator接口即可。
  Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素。
  很明显，Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。
  请注意：必须小心操作可变对象（MutableObject）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

int size();boolean isEmpty();boolean contains(Object o);Iterator<E> iterator();Object[] toArray();<T> T[] toArray(T[] a);boolean add(E e);boolean remove(Object o);boolean containsAll(Collection<?> c);boolean addAll(Collection<? extends E> c);boolean retainAll(Collection<?> c);boolean removeAll(Collection<?> c);void clear();boolean equals(Object o);int hashCode();

• SortedSet接口(实现了Set接口)：

//普通    返回排序有关联的比较器public Comparator<? super E>                //普通    返回集合中的第一个元素public E first()                    //普通    返回从开始到指定元素的集合public SortedSet<E> headSet(E toElement)        //普通    返回最后一个元素public E last()//普通    返回指定对象间的元素public SortedSet<E> subSet(E fromElement,E toElement)    //普通    从指定元素到最后public SortedSet<E> tailSet(E fromElement)

其实这就是个Set接口的输出接口

实现Set接口子类的特点：
——HashSet:底层数据结构又hashmap的键来实现。不保证集合中元素的顺序，即不能保证迭代的顺序与插入的顺序一致。是线程不安全的。
——TreeSet：有序的存放，线程不安全，可以对Set集合中的元素进行排序，由红黑树来实现排序，TreeSet实际上也是SortedSet接口的子类，其在方法中实现了SortedSet的所有方法，并使用comparator()方法进行排序。
——LinkedHashSet:底层由链表实现，按照元素插入的顺序进行迭代，即迭代输出的顺序与插入的顺序保持一致

（3）Map接口：
Map是一种把键对象和值对象进行关联的容器，而一个值对象又可以是一个Map，依次类推，这样就可形成一个多级映射。对于键对象来说，像Set一样，一个Map容器中的键对象不允许重复，这是为了保持查找结果的一致性;如果有两个键对象一样，那你想得到那个键对象所对应的值对象时就有问题了，可能你得到的并不是你想的那个值对象，结果会造成混乱，所以键的唯一性很重要，也是符合集合的性质的。当然在使用过程中，某个键所对应的值对象可能会发生变化，这时会按照最后一次修改的值对象与键对应。对于值对象则没有唯一性的要求。你可以将任意多个键都映射到一个值对象上，这不会发生任何问题（不过对你的使用却可能会造成不便，你不知道你得到的到底是那一个键所对应的值对象）。
请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图，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。
注意：由于Map中作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方法。

实现Map接口的子类：
——Hashtable：Hashtable继承Dictionary