Java集合-Collection

首先来看看Collection的一些框架类关系图：

 

Collection是一个接口，它主要的两个分支是：List 和 Set。
List和Set都是接口，它们继承于Collection。List是有序的队列，List中可以有重复的元素；而Set是数学概念中的集合，Set中没有重复元素！
List和Set都有它们各自的实现类。
为了方便，我们抽象出了AbstractCollection抽象类，它实现了Collection中的绝大部分函数；这样，在Collection的实现类中，我们就可以通过继承AbstractCollection省去重复编码。AbstractList和AbstractSet都继承于AbstractCollection，具体的List实现类继承于AbstractList，而Set的实现类则继承于AbstractSet。
另外，Collection中有一个iterator()函数，它的作用是返回一个Iterator接口。通常，我们通过Iterator迭代器来遍历集合。ListIterator是List接口所特有的，在List接口中，通过ListIterator()返回一个ListIterator对象。
接下来，我们看看各个接口和抽象类的介绍；然后，再对实现类进行详细的了解

1 Collection简介
2 List简介
3 Set简介
4 AbstractCollection
5 AbstractList
6 AbstractSet
7 Iterator
8 ListIterator

1.Collection

Collection的定义如下：

public interface Collection<E> extends Iterable<E> {}

它是一个接口，是高度抽象出来的集合，它包含了集合的基本操作：添加、删除、清空、遍历(读取)、是否为空、获取大小、是否保护某元素等等。
Collection接口的所有子类(直接子类和间接子类)都必须实现2种构造函数：不带参数的构造函数 和 参数为Collection的构造函数。带参数的构造函数，可以用来转换Collection的类型。

Collection的API

// Collection的APIabstract boolean         add(E object)abstract boolean         addAll(Collection<? extends E> collection)abstract void            clear()abstract boolean         contains(Object object)abstract boolean         containsAll(Collection<?> collection)abstract boolean         equals(Object object)abstract int             hashCode()abstract boolean         isEmpty()abstract Iterator<E>     iterator()abstract boolean         remove(Object object)abstract boolean         removeAll(Collection<?> collection)abstract boolean         retainAll(Collection<?> collection)abstract int             size()abstract <T> T[]         toArray(T[] array)abstract Object[]        toArray()

2.List

List的定义如下：

public interface List<E> extends Collection<E> {}

List是一个继承于Collection的接口，即List是集合中的一种。List是有序的队列，List中的每一个元素都有一个索引；第一个元素的索引值是0，往后的元素的索引值依次+1。和Set不同，List中允许有重复的元素。

关于API方面。既然List是继承于Collection接口，它自然就包含了Collection中的全部函数接口；由于List是有序队列，它也额外的有自己的API接口。主要有“添加、删除、获取、修改指定位置的元素”、“获取List中的子队列”等。

// Collection的APIabstract boolean         add(E object)abstract boolean         addAll(Collection<? extends E> collection)abstract void            clear()abstract boolean         contains(Object object)abstract boolean         containsAll(Collection<?> collection)abstract boolean         equals(Object object)abstract int             hashCode()abstract boolean         isEmpty()abstract Iterator<E>     iterator()abstract boolean         remove(Object object)abstract boolean         removeAll(Collection<?> collection)abstract boolean         retainAll(Collection<?> collection)abstract int             size()abstract <T> T[]         toArray(T[] array)abstract Object[]        toArray()// 相比与Collection，List新增的API：abstract void                add(int location, E object)abstract boolean             addAll(int location, Collection<? extends E> collection)abstract E                   get(int location)abstract int                 indexOf(Object object)abstract int                 lastIndexOf(Object object)abstract ListIterator<E>     listIterator(int location)abstract ListIterator<E>     listIterator()abstract E                   remove(int location)abstract E                   set(int location, E object)abstract List<E>             subList(int start, int end)

3.Set

Set的定义如下：

public interface Set<E> extends Collection<E> {}

Set是一个继承于Collection的接口，即Set也是集合中的一种。Set是没有重复元素的集合。

Set的API和Collection完全一样。

// Set的APIabstract boolean         add(E object)abstract boolean         addAll(Collection<? extends E> collection)abstract void             clear()abstract boolean         contains(Object object)abstract boolean         containsAll(Collection<?> collection)abstract boolean         equals(Object object)abstract int             hashCode()abstract boolean         isEmpty()abstract Iterator<E>     iterator()abstract boolean         remove(Object object)abstract boolean         removeAll(Collection<?> collection)abstract boolean         retainAll(Collection<?> collection)abstract int             size()abstract <T> T[]         toArray(T[] array)abstract Object[]         toArray()

4.AbstractCollection

AbstractCollection的定义如下：

public abstract class AbstractCollection<E> implements Collection<E> {}

AbstractCollection是一个抽象类，它实现了Collection中除iterator()和size()之外的函数。
AbstractCollection的主要作用：它实现了Collection接口中的大部分函数。从而方便其它类实现Collection，比如ArrayList、LinkedList等，它们这些类想要实现Collection接口，通过继承AbstractCollection就已经实现了大部分的接口了。

5.AbstractList

AbstractList的定义如下：

public abstract class AbstractList<E> extends AbstractCollection<E> implements List<E> {}

AbstractList是一个继承于AbstractCollection，并且实现List接口的抽象类。它实现了List中除size()、get(int location)之外的函数。
AbstractList的主要作用：它实现了List接口中的大部分函数。从而方便其它类继承List。
另外，和AbstractCollection相比，AbstractList抽象类中，实现了iterator()接口。

6.AbstractSet

AbstractSet的定义如下：

public abstract class AbstractSet<E> extends AbstractCollection<E> implements Set<E> {}

AbstractSet是一个继承于AbstractCollection，并且实现Set接口的抽象类。由于Set接口和Collection接口中的API完全一样，Set也就没有自己单独的API。和AbstractCollection一样，它实现了List中除iterator()和size()之外的函数。
AbstractSet的主要作用：它实现了Set接口中的大部分函数。从而方便其它类实现Set接口。

7.Iterator

Iterator的定义如下：

public interface Iterator<E> {}

Iterator是一个接口，它是集合的迭代器。集合可以通过Iterator去遍历集合中的元素。Iterator提供的API接口，包括：是否存在下一个元素、获取下一个元素、删除当前元素。
注意：Iterator遍历Collection时，是fail-fast机制的。即，当某一个线程A通过iterator去遍历某集合的过程中，若该集合的内容被其他线程所改变了；那么线程A访问集合时，就会抛出ConcurrentModificationException异常，产生fail-fast事件。关于fail-fast的详细内容，我们会在后面专门进行说明。

Iterator的API

// Iterator的APIabstract boolean hasNext()abstract E next()abstract void remove()

8.ListIterator

ListIterator的定义如下：

public interface ListIterator<E> extends Iterator<E> {}

ListIterator是一个继承于Iterator的接口，它是队列迭代器。专门用于便利List，能提供向前/向后遍历。相比于Iterator，它新增了添加、是否存在上一个元素、获取上一个元素等等API接口。

// ListIterator的API// 继承于Iterator的接口abstract boolean hasNext()abstract E next()abstract void remove()// 新增API接口abstract void add(E object)abstract boolean hasPrevious()abstract int nextIndex()abstract E previous()abstract int previousIndex()abstract void set(E object)