最近看泛型的時候，剛好看到集合相關的，所以想把一些常用集合類型的思路理清一下。 參考文章： [http://android.blog.51cto.com/268543/400557/](http://android.blog.51cto.com/268543/400557/) [http://www.cnblogs.com/xwdreamer/archive/2012/05/30/2526822.html](http://www.cnblogs.com/xwdreamer/archive/2012/05/30/2526822.html) [http://blog.csdn.net/softwave/article/details/4166598](http://blog.csdn.net/softwave/article/details/4166598) ### 一、Java集合結構圖  但是本文只介紹在實際工作中比較經常使用的集合類型，下面是Java常用集合結構圖：  ### 二、Collection及其子類型介紹 **2.1、Collection接口** Collection是最基本的集合接口，一個Collection代表一組Object的集合，這些Object被稱作Collection的元素。 所有實現Collection接口的類都必須提供兩個標準的構造函數：無參數的構造函數用于創建一個空的Collection，有一個Collection參數的構造函數用于創建一個新的Collection，這 個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。后一個構造函數允許用戶復制一個Collection。 ~~~ Collection<Object> collection1 = new ArrayList<Object>(); //無參構造方法 collection1.add("123"); Collection<Object> collection2 = new ArrayList<Object>(collection1); //帶參構造方法 System.out.println(collection2); // 結果為[123] //Collection<Object> c = Collection<Object>();這樣寫是不對的，因為Collection是接口不能實例化 ~~~ 如何遍歷Collection中的每一個元素？不論Collection的實際類型如何，它都支持一個iterator()的方法，該方法返回一個迭代子，使用該迭代子即可逐一訪問Collection中每一個元素。典型的用法如下： ~~~ Iterator it = collection.iterator(); // 獲得一個迭代子 while(it.hasNext()) { 　　Object obj = it.next(); // 得到下一個元素 } ~~~ 根據用途的不同，Collection又劃分為List與Set。 **2.2、List接口** List繼承自Collection接口。List是有序的Collection，使用此接口能夠精確的控制每個元素插入的位置。用戶能夠使用索引（元素在List中的位置，類似于數組下標）來訪問List中的元素，這類似于Java的數組。 ~~~ List list = new ArrayList<Object>(); list.add("123"); System.out.println(list.get(0)); // 結果為 123 ， 允許通過下標獲取元素 ~~~ 跟Set集合不同的是，List允許有重復元素。對于滿足e1.equals(e2)條件的e1與e2對象元素，可以同時存在于List集合中。當然，也有List的實現類不允許重復元素的存在。 除了具有Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個listIterator()方法，返回一個 ListIterator接口，和標準的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，允許添加，刪除，設定元素， 還能向前或向后遍歷。 實現List接口的常用類有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。 **2.3、LinkedList類** LinkedList實現了List接口，允許null元素。此外LinkedList提供額外的get，remove，add方法在 LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧（stack），隊列（queue）或雙向隊列（deque）。   注意LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List，則必須自己實現訪問同步。一種解決方法是在創建List時構造一個同步的List，如： ~~~ List<String> linkedList = Collections.synchronizedList(new LinkedList<String>()) ~~~ **2.4、ArrayList類** ArrayList實現了可變大小的數組。它允許所有元素，包括null。 和LinkedList一樣，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。 每個ArrayList實例都有一個容量（Capacity），即用于存儲元素的數組的大小。這個容量可隨著不斷添加新元素而自動增加，但是增長算法并沒有定義。當需要插入大量元素時，在插入前可以調用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。 ~~~ ArrayList<Object> list = new ArrayList<Object>(); list.ensureCapacity(4*10100); for (int i = 0; i < 10000; i++) { list.add(i); } ~~~ **2.5、Vector類** Vector非常類似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector創建的Iterator，雖然和ArrayList創建的 Iterator是同一接口，但是，因為Vector是同步的，當一個Iterator被創建而且正在被使用，另一個線程改變了Vector的狀態（例如，添加或刪除了一些元素），這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException，因此必須捕獲該異常。 關于ConcurrentModificationException異常原因和解決方法，請參考文章： [http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3933551.html](http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3933551.html) **2.6、Stack 類** Stack繼承自Vector，實現一個后進先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆棧使用。基本的push和pop方 法，還有peek方法得到棧頂的元素，empty方法測試堆棧是否為空，search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛創建后是空棧。 **2.7、Set接口** Set繼承自Collection接口。Set是一種不能包含有重復元素的集合，Set集合里任意兩個元素e1和e2都滿足e1.equals(e2)==false條件，Set最多有一個null元素。因為Set的這個制約，在使用Set集合的時候，應該注意： 1、為Set集合里的元素的實現類實現一個有效的equals(Object)方法。 2、對Set的構造函數，傳入的Collection參數不能包含重復的元素。 **2.8、HashSet類** 此類實現 Set 接口，由哈希表（實際上是一個 HashMap 實例）支持。它不保證集合的迭代順序；特別是它不保證該順序恒久不變。此類允許使用 null 元素。HashSet是非同步的. ### 三、Map及其子類型介紹 **3.1、Map接口** Map沒有繼承Collection接口。也就是說Map和Collection是2種不同的集合。Collection可以看作是（value）的集合，而Map可以看作是（key，value）的集合。 **3.2、Hashtable類** Hashtable繼承Map接口，實現一個key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的對象都可作為key或者value。 添加數據使用put(key, value)，取出數據使用get(key)，這兩個基本操作的時間開銷為常數。 Hashtable 通過initial capacity和load factor兩個參數調整性能。通常缺省的load factor 0.75較好地實現了時間和空間的均衡。增大load factor可以節省空間但相應的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操作。 使用Hashtable的簡單示例如下，將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是”one”，”two”，”three”： ~~~ Hashtable<String,String> numbers = new Hashtable<String,String>(); numbers.put("one", "1"); numbers.put("two", "2"); numbers.put("three", "3"); ~~~ 要取出一個數，比如2，用相應的key： ~~~ String n = numbers.get("two"); System.out.println("two =" + n); ~~~ 由于作為key的對象將通過計算其散列函數來確定與之對應的value的位置，因此任何作為key的對象都必須實現hashCode和equals方 法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，如果你用自定義的類當作key的話，要相當小心，按照散列函數的定義，如果兩個對象相 同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個對象不同，則它們的hashCode不一定不同，如 果兩個不同對象的hashCode相同，這種現象稱為沖突，沖突會導致操作哈希表的時間開銷增大，所以盡量定義好的hashCode()方法，能加快哈希 表的操作。 如果相同的對象有不同的hashCode，對哈希表的操作會出現意想不到的結果（期待的get方法返回null），要避免這種問題，只需要牢記一條：要同時復寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。 Hashtable是同步的。 **3.3、HashMap類** HashMap和Hashtable類似，不同之處在于HashMap是非同步的，并且允許null，即null value和null key。，但是將HashMap視為Collection時（values()方法可返回Collection），其迭代子操作時間開銷和HashMap 的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相當重要的話，不要將HashMap的初始化容量設得過高，或者load factor過低。 **3.4、WeakHashMap類** WeakHashMap是一種改進的HashMap，它對key實行“弱引用”，如果一個key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。 ### 四、總結 1、如果涉及到堆棧，隊列等操作，應該考慮用List，對于需要快速插入，刪除元素，應該使用LinkedList，如果需要快速隨機訪問元素，應該使用ArrayList。 2、如果程序在單線程環境中，或者訪問僅僅在一個線程中進行，考慮非同步的類，其效率較高，如果多個線程可能同時操作一個類，應該使用同步的類。 3、要特別注意對哈希表的操作，作為key的對象要正確復寫equals和hashCode方法。 4、盡量返回接口而非實際的類型，如返回List而非ArrayList，這樣如果以后需要將ArrayList換成LinkedList時，客戶端代碼不用改變。這就是針對抽象編程。 5、Collection沒有get()方法來取得某個元素。只能通過iterator()遍歷元素。 6、Set和Collection擁有一模一樣的接口。 7、List，可以通過get()方法來一次取出一個元素。使用數字來選擇一堆對象中的一個，get(0)…。(add/get) 8、一般使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue。 9、Map用 put(k,v) / get(k)，還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。 HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。 10、Map中元素，可以將key序列、value序列單獨抽取出來。 使用keySet()抽取key序列，將map中的所有keys生成一個Set。 使用values()抽取value序列，將map中的所有values生成一個Collection。 為什么一個生成Set，一個生成Collection？那是因為，key總是獨一無二的，value允許重復。