java容器的理解（collection）

　　容器类（Conllection）对于一个开发者来说是最强大的工具之一，可以大幅提高编程能力。容器是一个将多个元素组合到一个单元的对象，是代表一组对象的对象，容器中的对象成为它的元素。

容器适用于处理各种类型的对象的聚集，例如存储、获取、操纵聚合数据，以及聚合数据的通信。容器只保存Object的引用，因为这是所有类的基类，因此，容器可以保存任何类的对象。

　　容器框架包括以下元素：

　　接口：它们代表容器类型的抽象数据类型。整个java容器类的基础都是容器接口，而不是类。最大的好处就在于将容器的实现和容器的接口分开。

　　实现：它们是容器接口的具体实现。

　　算法：它们实在实现集合接口对象上执行运算的方法，如排序和搜索。这些方法被称为多态的，也就是说相同的方法可以处理某个接口的许多不同的实现，算法就是可重用的功能。

　　Java容器框架的优势和劣势

　　1、减少编程量，容器框架提供了有用的数据结构和算法的高性能、高质量的实现，这样程序员就不必辛苦的编写和维护自己的数据结构，减少出错的可能，可以有更多的时间提高程序的质量和性能。

　　2、提高程序的运行速度和质量

　　3、允许独立的API之间的互操作

　　4、减少了学习和使用新API的难度

　　5、减少设计新API的工作量

　　6、促进软件的重用。

　　1、Collection接口：是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。java SDK不提供直接继承自Collection的类，提供的类都是继承自Collection的子接口如list何set。如何遍历Collection中的每一个元素？无论Collection的实际类型如何，它都支持iterator()的方法，这个方法返回迭代子，使用该迭代子即可逐一访问collection中的每一个元素。如：

Iterator it = collection.iterator();//获取一个迭代子

while(it.hasNext()){

　　Object obj = it.next();//得到下一个元素

}

　　2、List接口，它是有序的collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置，用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组的下标）来访问List中的元素，这类似于数组，和下面要提到的Set不同的是List出现相同的元素。除了具有标准的Iterator方法外，List还提供了一个listIterator()方法。与标准的Iterator接口相比

从上面两张图片可以得知，listIterator继承了iterator,并且在继承iterator属性和方法的同时，扩展了其他的方法。list有一个set（index，Object），这个方法是接替换掉了list中的第index个元素。实现List接口的常用类有：LinkedList,ArrayList,Vector和Stack等。

　　LinkedList类：它实现了List接口，允许null元素，此外LinkedList提供额外的get,remove，insert方法在LinkedList的首部或者尾部。这些操作使LinkedList可被用做堆栈（stack）,队列（queue）或双向队列（deque）。LinkedList没有同步方法，如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法就是在创建List时构造一个同步的List:List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

ArrayList类
　　ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。
size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
　 　每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并 没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
　　和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。

Vector类
　 　Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector创建的Iterator，虽然和ArrayList创建的 Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态（例 如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出ConcurrentModificationException，因此必须捕获该 异常。

Stack 类
　　 Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方 法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。

Set接口
　　Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素。
　　很明显，Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。
　　请注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。

Map接口
　 　请注意，Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个 value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。

Hashtable类
　　Hashtable继承Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。
　　添加数据使用put(key, value)，取出数据使用get(key)，这两个基本操作的时间开销为常数。
Hashtable 通过initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75较好地实现了时间和空间的均衡。增大load factor可以节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get和put这样的操作。
使用Hashtable的简单示例如下，将1，2，3放到Hashtable中，他们的key分别是”one”，”two”，”three”：
　　　　Hashtable numbers = new Hashtable();
　　　　numbers.put(“one”, new Integer(1));
　　　　numbers.put(“two”, new Integer(2));
　　　　numbers.put(“three”, new Integer(3));
　　要取出一个数，比如2，用相应的key：
　　　　Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
　　　　System.out.println(“two = ” + n);
　 　由于作为key的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的value的位置，因此任何作为key的对象都必须实现hashCode和equals方 法。hashCode和equals方法继承自根类Object，如果你用自定义的类当作key的话，要相当小心，按照散列函数的定义，如果两个对象相 同，即obj1.equals(obj2)=true，则它们的hashCode必须相同，但如果两个对象不同，则它们的hashCode不一定不同，如 果两个不同对象的hashCode相同，这种现象称为冲突，冲突会导致操作哈希表的时间开销增大，所以尽量定义好的hashCode()方法，能加快哈希 表的操作。
　　如果相同的对象有不同的hashCode，对哈希表的操作会出现意想不到的结果（期待的get方法返回null），要避免这种问题，只需要牢记一条：要同时复写equals方法和hashCode方法，而不要只写其中一个。
　　Hashtable是同步的。

HashMap类
　 　HashMap和Hashtable类似，不同之处在于HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将HashMap视为Collection时（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap 的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。

WeakHashMap类
　　WeakHashMap是一种改进的HashMap，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。

总结
　　如果涉及到堆栈，队列等操作，应该考虑用List，对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList，如果需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。
　　如果程序在单线程环境中，或者访问仅仅在一个线程中进行，考虑非同步的类，其效率较高，如果多个线程可能同时操作一个类，应该使用同步的类。
　　要特别注意对哈希表的操作，作为key的对象要正确复写equals和hashCode方法。
　　尽量返回接口而非实际的类型，如返回List而非ArrayList，这样如果以后需要将ArrayList换成LinkedList时，客户端代码不用改变。这就是针对抽象编程。

参考 http://blog.csdn.net/wwww1988600/article/details/8646191