java的集合類是一種特別有用的工具，它可以用于存儲數量不等的多個對象，并可以實現常用的數據結構，如棧、隊列等。java集合還可以用于板寸具有映射關系的關聯數組。

java集合就像是一個容器，我們可以把多個對象（實際上是對象的引用，習慣上叫對象，）保存到集合容器中。在jdk1.5以前java集合會丟失容器中所有對象的數據類型，jdk1.5以后增加了泛型，java集合可以記住容器中對象的數據類型。

java集合大致可以分為三個體系：set list map.所有的集合類都位于java.util包下面。

collection接口

collection接口是list、 set、和queue接口的父接口。
collection所代表的是一種規則，它所包含的元素都必須遵循一條或者多條規則。如有些允許重復而有些則不能重復、有些必須要按照順序插入而有些則是散列，有些支持排序有些不支持排序。

一、list接口

list接口是collection接口的直接接口。list代表的是有序的collection,集合中的每個元素都有其對應的索引。list中允許有重復的元素，可以通過索引來訪問指定位置的集合元素。因為list集合默認按元素的添加順序設置元素的索引。

（1）arraylist、vector、stack

arraylist和vector作為list的兩個典型實現類，完全支持list的全部功能。

arraylist和vector類的底層都是基于數組來儲存集合元素，封裝了一個動態的object[]數組，是一種順序存儲的線性表。

arraylist和vector在用法上幾乎完全相同，只是vector在jdk1.0時就存在，它的方法名比較冗長、比arraylist包含的方法多，源碼比arraylist包含的源碼也多，arraylist的序列化實現比vector現在vector基本上被arraylist所取代了。

主要區別：arraylist是線程不安全的，vector是線程安全的。

如果需要在多線程環境下使用list集合，而且需要保證線程安全，依然可以避免使用vector，而是考慮將arraylist包裝成線程安全的集合類。java提供的collections工具類，通過該工具類synchronizelist方法即可以把arraylist包裝成線程安全的arraylist.

stack

vector提供了一個子類，它用于模擬“棧”這種數據結構，棧通常是先進后出的容器。stack提供了額外的5個方法，使得vector可以當做棧來使用。出棧pop,入棧push,訪問棧頂元素peek(),判斷棧是否為空empty(),檢測一個元素在堆棧中的位置serch().

(2)linkedlist

linkedlist是一個鏈式存儲的線性變，本質上是一個雙向鏈表，它不僅實現了list接口還實現了dueue接口(雙端隊列，既具有隊列的特征，也具有棧的特征)，所以linkedlist不僅可以做雙向鏈表來使用，還可以當棧和隊列來使用。

linkedlist對元素的插入、刪除元素時速度非常快。

linkdedlist也是非同步的。若要實現同步訪問，可以采取
list list = collections.synchronizelist(new linkedlist(.....));

(3)異同點對比

 （1）arraylist和linkedlist

1）arraylist是基于動態數組實現的，linkedlist是基于雙向鏈表實現的。
2）arraylist比較適用于隨機存取，（可直接通過索引，linkedlist需要通過指針遍歷）；linkedlist比較適用于增加刪除操作（對于單條的插入和刪除操作arraylist比linkedlist速度快，對于插入好人刪除操作，arraylist需要移動后面的所有元素。）

二、set接口

set是一種不允許包含相同元素的collection。它維持自己的內部排序，隨機訪問沒有任何意義。

（1）hashset

hashset是set接口的典型實現，hashset按hash算法來儲存集合中的元素，具有很好的存取和查找功能。
具有以下特點：

1）不保證元素的排列順序，有可能變化；
2）hashset不是同步的；
3）集合元素可以為空。

（2）treeset

 treeset是sortedset接口的唯一實現，treeset可以確保元素處于排序狀態，treeset并不是根據元素的插入順序進行排序的，而是根據實際值進行排序。支持兩種排序方式：自然排序和定制排序。

（3）enumset

是為枚舉類設計的集合類，enumset不允許加入null元素。如果試圖插入null,會拋出空指針異常。
set的三個實現類都是現成不安全的。

三、map接口

map保存具有映射關系的數據，因此map集合里保存著兩組值，一組值用來保存map里的key,一組用來保存map里的value,key和value可以是任何引用類型的數據。

map里的key不允許重復，value可以重復。key和value之間存在單向的一對一的關系，通過指定的key，總能找到唯一的、確定的value。

（1）hashmap與hashtable

hashmap與hashtable都是map的典型實現類，他們之間的關系類似于arraylist和vector：hashtable是一個古老的map實現類，在jdk1.0時就出現了。

主要區別：

1）hashtable是一個線程安全的map實現，但是hashmap是線程不安全的實現，hashmap的性能要比hashtable高一些，盡量避免使用hashtable,多個線程訪問一個map對象又要保證線程安全時，可以使用collections中的方法把hashmap變成線程安全的。
2）hashtable不允許使用null作為key和value,如果試圖把null加入hashtable中，將會引發空指針異常。

（2）treemap

treemap是map的子接口sortedmap的的實現類，與treeset類似的是treemap也是基于紅黑樹對treemap中所有的key進行排序，從而保證key-value處于有序狀態，treemap也有兩種排序方式：

1）自然排序：treemap的所有key必須實現comparable接口，而且所有key應該是同一類的對象，否則會拋出classcastexception.

2）定制排序：創建treemap時，傳入一個comparator對象，該對象負責對treemap中所有的key進行排序。
由于treemap支持內部排序，所以通常要比hashmap和hashtable慢。

四、queue接口

queue模擬了隊列這種數據結構，隊列通常是“先進先出”的數據結構，通常不允許隨機訪問隊列中的元素。
queue常用的實現類：linkedlist和priorityqueue

（1）linkedlist

linkedlist它不僅實現了list接口還實現了dueue接口(雙端隊列，既具有隊列的特征，也具有棧的特征)，dueue接口是queue的子接口。

（2）priorityqueue

priorityqueue保存隊列元素的的順序并不是按照加入隊列的順序，而是按照隊列元素大小進行重新排序。所以當調用peek和poll方法來取隊列中的元素的時候，并不是先取出來隊列中最小的元素。從這個意義上來看，priorityqueue已經違反了隊列的基本規則。priorityqueue不允許插入null元素。

總結：

線程安全的有vector stack hashtable

不允許插入空元素的有hashtable priorityqueue enumset

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