Java集合是java提供的工具包，包含了常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：集合、鏈表、隊(duì)列、棧、數(shù)組、映射等。Java集合工具包位置是java.util.*
Java集合主要可以劃分為4個(gè)部分：List列表、Set集合、Map映射、工具類(lèi)(Iterator迭代器、Enumeration枚舉類(lèi)、Arrays和Collections)。
Java集合工具包框架如下圖。

說(shuō)明：看上面的框架圖，先抓住它的主干，即Collection和Map。
Collection是一個(gè)接口，是高度抽象出來(lái)的集合，它包含了集合的基本操作和屬性。
Collection包含了List和Set兩大分支。
(01) List是一個(gè)有序的隊(duì)列，每一個(gè)元素都有它的索引。第一個(gè)元素的索引值是0。
List的實(shí)現(xiàn)類(lèi)有LinkedList, ArrayList, Vector, Stack。
(02) Set是一個(gè)不允許有重復(fù)元素的集合。
Set的實(shí)現(xiàn)類(lèi)有HastSet和TreeSet。HashSet依賴(lài)于HashMap，它實(shí)際上是通過(guò)HashMap實(shí)現(xiàn)的；TreeSet依賴(lài)于TreeMap，它實(shí)際上是通過(guò)TreeMap實(shí)現(xiàn)的。
Map是一個(gè)映射接口，即key-value鍵值對(duì)。Map中的每一個(gè)元素包含“一個(gè)key”和“key對(duì)應(yīng)的value”。
AbstractMap是個(gè)抽象類(lèi)，它實(shí)現(xiàn)了Map接口中的大部分API。而HashMap，TreeMap，WeakHashMap都是繼承于AbstractMap。
Hashtable雖然繼承于Dictionary，但它實(shí)現(xiàn)了Map接口。
接下來(lái)，再看Iterator。它是遍歷集合的工具，即我們通常通過(guò)Iterator迭代器來(lái)遍歷集合。我們說(shuō)Collection依賴(lài)于Iterator，是因?yàn)镃ollection的實(shí)現(xiàn)類(lèi)都要實(shí)現(xiàn)iterator()函數(shù)，返回一個(gè)Iterator對(duì)象。
ListIterator是專(zhuān)門(mén)為遍歷List而存在的。
再看Enumeration，它是JDK 1.0引入的抽象類(lèi)。作用和Iterator一樣，也是遍歷集合；但是Enumeration的功能要比Iterator少。在上面的框圖中，Enumeration只能在Hashtable, Vector, Stack中使用。
最后，看Arrays和Collections。它們是操作數(shù)組、集合的兩個(gè)工具類(lèi)。
有了上面的整體框架之后，我們接下來(lái)對(duì)每個(gè)類(lèi)分別進(jìn)行分析。

Collection架構(gòu)
下面，我們將對(duì)Collection進(jìn)行概括。下面先看看Collection的一些框架類(lèi)的關(guān)系圖：

Collection是一個(gè)接口，它主要的兩個(gè)分支是：List 和 Set。
List和Set都是接口，它們繼承于Collection。List是有序的隊(duì)列，List中可以有重復(fù)的元素；而Set是數(shù)學(xué)概念中的集合，Set中沒(méi)有重復(fù)元素！
List和Set都有它們各自的實(shí)現(xiàn)類(lèi)。
為了方便實(shí)現(xiàn)，集合中定義了AbstractCollection抽象類(lèi)，它實(shí)現(xiàn)了Collection中的絕大部分函數(shù)；這樣，在Collection的實(shí)現(xiàn)類(lèi)中，我們就可以通過(guò)繼承AbstractCollection省去重復(fù)編碼。AbstractList和AbstractSet都繼承于AbstractCollection，具體的List實(shí)現(xiàn)類(lèi)繼承于AbstractList，而Set的實(shí)現(xiàn)類(lèi)則繼承于AbstractSet。
另外，Collection中有一個(gè)iterator()函數(shù)，它的作用是返回一個(gè)Iterator接口。通常，我們通過(guò)Iterator迭代器來(lái)遍歷集合。ListIterator是List接口所特有的，在List接口中，通過(guò)ListIterator()返回一個(gè)ListIterator對(duì)象。
接下來(lái)，我們看看各個(gè)接口和抽象類(lèi)的介紹；然后，再對(duì)實(shí)現(xiàn)類(lèi)進(jìn)行詳細(xì)的了解。

1. Collection簡(jiǎn)介
Collection的定義如下：

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

它是一個(gè)接口，是高度抽象出來(lái)的集合，它包含了集合的基本操作：添加、刪除、清空、遍歷(讀取)、是否為空、獲取大小、是否保護(hù)某元素等等。
Collection接口的所有子類(lèi)(直接子類(lèi)和間接子類(lèi))都必須實(shí)現(xiàn)2種構(gòu)造函數(shù)：不帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù) 和 參數(shù)為Collection的構(gòu)造函數(shù)。帶參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，可以用來(lái)轉(zhuǎn)換Collection的類(lèi)型。

// Collection的API
abstract 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簡(jiǎn)介
List的定義如下：

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

List是一個(gè)繼承于Collection的接口，即List是集合中的一種。List是有序的隊(duì)列，List中的每一個(gè)元素都有一個(gè)索引；第一個(gè)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中允許有重復(fù)的元素。 List的官方介紹如下：
A List is a collection which maintains an ordering for its elements. Every element in the List has an index. Each element can thus be accessed by its index, with the first index being zero. Normally, Lists allow duplicate elements, as compared to Sets, where elements have to be unique.
關(guān)于API方面。既然List是繼承于Collection接口，它自然就包含了Collection中的全部函數(shù)接口；由于List是有序隊(duì)列，它也額外的有自己的API接口。主要有“添加、刪除、獲取、修改指定位置的元素”、“獲取List中的子隊(duì)列”等。

// Collection的API
abstract 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()
// 相比與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簡(jiǎn)介
Set的定義如下：

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

Set是一個(gè)繼承于Collection的接口，即Set也是集合中的一種。Set是沒(méi)有重復(fù)元素的集合。
關(guān)于API方面。Set的API和Collection完全一樣。

// Set的API
abstract 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的定義如下：

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

AbstractCollection是一個(gè)抽象類(lèi)，它實(shí)現(xiàn)了Collection中除iterator()和size()之外的函數(shù)。
AbstractCollection的主要作用：它實(shí)現(xiàn)了Collection接口中的大部分函數(shù)。從而方便其它類(lèi)實(shí)現(xiàn)Collection，比如ArrayList、LinkedList等，它們這些類(lèi)想要實(shí)現(xiàn)Collection接口，通過(guò)繼承AbstractCollection就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了大部分的接口了。

5. AbstractList
AbstractList的定義如下：

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

AbstractList是一個(gè)繼承于AbstractCollection，并且實(shí)現(xiàn)List接口的抽象類(lèi)。它實(shí)現(xiàn)了List中除size()、get(int location)之外的函數(shù)。
AbstractList的主要作用：它實(shí)現(xiàn)了List接口中的大部分函數(shù)。從而方便其它類(lèi)繼承List。
另外，和AbstractCollection相比，AbstractList抽象類(lèi)中，實(shí)現(xiàn)了iterator()接口。

6. AbstractSet

AbstractSet的定義如下：
public abstract class AbstractSet<E> extends AbstractCollection<E> implements Set<E> {}

AbstractSet是一個(gè)繼承于AbstractCollection，并且實(shí)現(xiàn)Set接口的抽象類(lèi)。由于Set接口和Collection接口中的API完全一樣，Set也就沒(méi)有自己?jiǎn)为?dú)的API。和AbstractCollection一樣，它實(shí)現(xiàn)了List中除iterator()和size()之外的函數(shù)。
AbstractSet的主要作用：它實(shí)現(xiàn)了Set接口中的大部分函數(shù)。從而方便其它類(lèi)實(shí)現(xiàn)Set接口。

7. Iterator
Iterator的定義如下：

public interface Iterator<E> {}

Iterator是一個(gè)接口，它是集合的迭代器。集合可以通過(guò)Iterator去遍歷集合中的元素。Iterator提供的API接口，包括：是否存在下一個(gè)元素、獲取下一個(gè)元素、刪除當(dāng)前元素。
注意：Iterator遍歷Collection時(shí)，是fail-fast機(jī)制的。即，當(dāng)某一個(gè)線程A通過(guò)iterator去遍歷某集合的過(guò)程中，若該集合的內(nèi)容被其他線程所改變了；那么線程A訪問(wèn)集合時(shí)，就會(huì)拋出ConcurrentModificationException異常，產(chǎn)生fail-fast事件。關(guān)于fail-fast的詳細(xì)內(nèi)容，我們會(huì)在fail-fast總結(jié)后面專(zhuān)門(mén)進(jìn)行說(shuō)明。

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

8. ListIterator
ListIterator的定義如下：

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

ListIterator是一個(gè)繼承于Iterator的接口，它是隊(duì)列迭代器。專(zhuān)門(mén)用于便利List，能提供向前/向后遍歷。相比于Iterator，它新增了添加、是否存在上一個(gè)元素、獲取上一個(gè)元素等等API接口。

// ListIterator的API
// 繼承于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)