Java 集合系列0、概述

概述：

 

Collection 框架中 从最上层的核心主干可以看到：
Iterator、Collection、Map 三个接口（拓展思考1）
1、Collection 接口：主要包括了集合中的一些常用操作，类似于CRUD 等，在JDK 1.8 之后，提供了stream 与 parallerStream 两个抽象方法，用于将集合转换成流。
主要分支：
　　A：List 是一个有序的队列，每一个元素都有他的索引。
实现类：ArrayList、LinkedList、Vector
　　B：Set 是一个不允许有重复元素的集合
实现类：TreeSet、Hashset。底层实现分别依靠了 TreeMap 以及 HashMap。

2、Map 接口：核心思想为基于 key -value 的存储方式进行数据存储。AbstractMap 实现了Map 接口，并且实现了大部分的操作。而HashMap，TreeMap，linkHashMap 等都继承了AbstractMap 同时实现了Map 接口。

3、Iterator 接口：用于遍历集合，也称为Iterator 迭代器。Collection 实现了Iterator 接口，通过iterator（）方法返回迭代器。

拓展思考1：为什么是接口，而不是抽象类呢？
因为这三个接口主要是定义了集合中一些基本操作，在抽象类与接口中的本质区别中，我们可以理解 抽象类主要是用于定义一个东西是什么，而接口则用于定义他能做什么。但是由于他们还没有没有明确定义他们是什么，只是说明了主要有这一些操作，因此是用的是接口。

拓展思考2:为什么HashMap 继承了AbstractMap 还要实现Map 接口？(Collection 类也有类似情况)
　　1、http://stackoverflow.com/questions/2165204/why-does-linkedhashsete-extend-hashsete-and-implement-sete
　　　　得票最高的答案的回答者说他问了当初写这段代码的 Josh Bloch，得知这就是一个写法错误。

　　2、Class类的getInterfaces 可以获取到实现的接口，却不能获取到父类实现接口，但是这种操作无意义。

 

 

Collection 概述：

Collection 框架中 主要提供了三种数据结构：
　　1、List（有序队列，有序，允许值重复）
　　2、Set（数学概念中的集合，不允许值重复，底层实现依赖于 Map 的具体实现）
　　3、Queue（队列，每一个元素都是一个节点，在线程池中有使用）

 

 

 

为了后续便于操作，AbstractCollection 中实现了大部分的Collection 操纵，Collection中有一个iterator()函数，它的作用是返回一个Iterator接口。通常，我们通过Iterator迭代器来遍历集合。ListIterator是List接口所特有的，在List接口中，通过ListIterator()返回一个ListIterator对象。

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.

1、List（Since JDK 1.0 ）
　　List是一个继承于Collection的接口，即List是集合中的一种。List是有序的队列，List中的每一个元素都有一个索引；第一个元素的索引值是0，往后的元素的索引值依次+1。
　　AbstractList 中完成了 List 的少部分动作，主要通过获取迭代器来进行操作，例如 indexOf(),lastIndexOf(),contains()等操作，在内部实现了Iterator 具体实现类Itr。
　　List 的主要实现有：ArrayList、LinkList以及Vector；在Concurrent 包下的实现 CopyOnWriteArrayList。
　　在Collection 的基础上，List 接口拓展了以下方法：

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)

 

2、Set（Since JDK 1.0 ）
　　Set 是一个没有重复元素的集合，他的实现依赖于Map进行相关操作。
　　AbstractSet 中并没有实现Collection 的操作，主要原因在于，Set 的底层数据接口依赖于具体的Map 进行实现。
　　Set 的主要实现：HashSet（依赖于HashMap），TreeSet（依赖于NavigableMap）；Concurrent 包下实现了 CopyOnWriteSet(依赖于 CopyOnWriteArrayList)。

3、Queue（Since JDK 1.5 ）
　　Queue 接口是在JDK 1.5后发行的，底层数据结构是（FIFO）。在消费者生产者，或者其他中间件，线程池中都有广泛的使用。
　　Queue 的实现主要有：阻塞队列，非阻塞队列以及双端队列。Concurrent 包中的实现，ConcurrentLinkedQueue。
　　Queue 在Collection 基础上添加的方法：
　

　　　　 add 增加一个元索 如果队列已满，则抛出一个IIIegaISlabEepeplian异常
　　    remove 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
　　    element 返回队列头部的元素 如果队列为空，则抛出一个NoSuchElementException异常
　　    offer 添加一个元素并返回true 如果队列已满，则返回false
　　    poll 移除并返问队列头部的元素 如果队列为空，则返回null
　　    peek 返回队列头部的元素 如果队列为空，则返回null
　　    put 添加一个元素 如果队列满，则阻塞
　     take 移除并返回队列头部的元素 如果队列为空，则阻塞

 

Iterator （Since JDK 1.5 ）

迭代器，主要用于遍历集合，接口中并没有定义具体实现，基于集合的数据结构而进行具体实现。　

　　List 中的迭代器：ListIteraor
　　Set 中的迭代器：HashSet 调用的是 HashMap 中的KeySet（）iterator。
　　Queue 中的迭代器：使用的是内部实现的 Itr 类。

 

拓展思考1、Set 中的toArray（） 方法？
　　在Set 接口以及 HashSet、TreeSet 等方法中，并没有重写ToArray（）方法，默认调用的是AbstractCollection 中的实现。