Java_集合类基础

What：

JDK1.2+的集合类框架提供了一套设计优良的接口和实现类，使得程序员操作成批的数据结构或者对象元素极为方便。

JCF(Java Collection Framework)是Java中为了表示和操作集合而规定的一种统一的标准的体系结构。主要包含三大块内容：对外的接口，接口的实现，对集合的操作。

Why：

集合框架提供了有用的数据结构和算法，使得我们集中精力于程序的业务逻辑上，而不是为了让程序能运转而将注意力集中在底层设计上。
集合框架设计得性能高效；
集合框架允许不同的集合类型以相似的方式工作，提供高度的互操作性，减少学习和使用新的API的辛劳。
集合框架鼓励软件复用，对于遵照标准集合框架接口的新的数据结构天生是可复用的，同样对于操作一个实现了这些接口的对象的算法也是如此。

How：

1、我们在看怎么使用集合类框架之前，先看一下集合类的层次结构：

*图片引用自： http://beginnersbook.com/java-collections-tutorials/

结合上图，我们平时开发中，常用的数据结构是： Array, List(Vector, ArrayList, LinkedList), Set(HashSet, TreeSet, LinkedHashSet), Map(HashMap, TreeMap, LinkedHashMap)。

2、对于这些数据结构，集合类框架提供了基本的增删改查的操作。一些具体的集合类，如Queue，会有一些针对自身数据结构的操作，比如：offer(), peek(), poll()。

这篇博文： Java基础---集合之常用集合类的区别和联系、collections、泛型 也总结了对集合类的使用，我觉得作者总结的实现类的区别的图标非常棒，引用来加深理解：

从上图可以看到：

(1) List允许元素重复；Set不允许元素重复；Map不允许Key重复；

(2) List元素是插入顺序；基于Hash的集合类是无序的；基于Tree(实际是red-black tree)的集合类是内部有序的；LinkedHashMap和LinkedHashSet通过链表维持了元素插入的顺序；

(3) List中的元素，需要重写equals()方法，如果使用到Collections.sort()方法，还需要实现Comparable接口的compareTo方法或者实现Comparator类；基于Hash的集合类，其Key需要重写equals()和hashCode()方法；基于Tree的集合类，其元素需要重写equals()和Comparable接口的compareTo方法或者实现Comparator类；

3、如果考虑到线程安全，有两种常用的方案：

(1) 使用Collections.synchronizedXXX对List, Set, Map的操作进行synchronized化；

(2) 使用java.util.concurrent类提供的并发工具类，如ConcurrentHashMap, CopyOnWriteArrayList, CopyOnWriteArraySet, ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue等并发类容器；

4、Arrays和Collections类都是操作集合类的工具类，提供了静态方法，非常有用，但是也要查看javadoc的使用提示，避免理解不深入而掉坑中！

【参考文章】

1. beginnersbook

2. Java基础---集合之常用集合类的区别和联系、collections、泛型