Java：Collection集合

Collection集合

集合：集合是java中提供的一种容器，可以用来存储多个数据。

Collection 层次结构 中的根接口。Collection 表示一组对象，这些对象也称为 collection 的元素。一些 collection 允许有重复的元素，而另一些则不允许。一些 collection 是有序的，而另一些则是无序的。JDK 不提供此接口的任何直接 实现：它提供更具体的子接口（如 Set 和 List）实现。此接口通常用来传递 collection，并在需要最大普遍性的地方操作这些 collection。

包 (bag) 或多集合 (multiset)（可能包含重复元素的无序 collection）应该直接实现此接口。 所有通用的 Collection 实现类（通常通过它的一个子接口间接实现 Collection）应该提供两个“标准”构造方法：一个是 void（无参数）构造方法，用于创建空 collection；另一个是带有 Collection 类型单参数的构造方法，用于创建一个具有与其参数相同元素新的 collection。实际上，后者允许用户复制任何 collection，以生成所需实现类型的一个等效 collection。尽管无法强制执行此约定（因为接口不能包含构造方法），但是 Java 平台库中所有通用的 Collection 实现都遵从它。

此接口中包含的“破坏性”方法，是指可修改其所操作的 collection 的那些方法，如果此 collection 不支持该操作，则指定这些方法抛出 UnsupportedOperationException。如果是这样，那么在调用对该 collection 无效时，这些方法可能，但并不一定抛出 UnsupportedOperationException。例如，如果要添加的 collection 为空且不可修改，则对该 collection 调用 addAll(Collection) 方法时，可能但并不一定抛出异常。

一些 collection 实现对它们可能包含的元素有所限制。例如，某些实现禁止 null 元素，而某些实现则对元素的类型有限制。试图添加不合格的元素将抛出一个未经检查的异常，通常是 NullPointerException 或 ClassCastException。试图查询是否存在不合格的元素可能抛出一个异常，或者只是简单地返回 false；某些实现将表现出前一种行为，而某些实现则表现后一种。较为常见的是，试图对某个不合格的元素执行操作且该操作的完成不会导致将不合格的元素插入 collection 中，将可能抛出一个异常，也可能操作成功，这取决于实现本身。这样的异常在此接口的规范中标记为“可选”。
由每个 collection 来确定其自身的同步策略。在没有实现的强烈保证的情况下，调用由另一进程正在更改的 collection 的方法可能会出现不确定行为；这包括直接调用，将 collection 传递给可能执行调用的方法，以及使用现有迭代器检查 collection。
Collections Framework 接口中的很多方法是根据 equals 方法定义的。例如，contains(Object o) 方法的规范声明：“当且仅当此 collection 包含至少一个满足 (o null ? enull : o.equals(e)) 的元素 e 时，返回 true。”不 应将此规范理解为它暗指调用具有非空参数 o 的 Collection.contains 方法会导致为任意的 e 元素调用 o.equals(e) 方法。可随意对各种实现执行优化，只要避免调用 equals 即可，例如，通过首先比较两个元素的哈希码。（Object.hashCode() 规范保证哈希码不相等的两个对象不会相等）。较为常见的是，各种 Collections Framework 接口的实现可随意利用底层 Object 方法的指定行为，而不管实现程序认为它是否合适。
此接口是 Java Collections Framework 的一个成员。

集合和数组均为容器，他们的区别如下：

1. 数组的长度是固定的。集合的长度是可变的。数组中存储的是同一类型的元素，可以存储基本数据类型值。
2. 集合存储的都是对象。而且对象的类型可以不一致。在开发中一般当对象多的时候，使用集合进行存储。

集合按照其存储结构可以分为两大类：
3. 单列集合java.util.Collection
4. 双列集合java.util.Map

Collection是所有单列集合的父接口，因此在Collection中定义了单列集合(List和Set)通用的一些方法，这些方法可用于操作所有的单列集合。

常用方法：

• public boolean add(E e)： 把给定的对象添加到当前集合中 。
• public void clear() :清空集合中所有的元素。
• public boolean remove(E e): 把给定的对象在当前集合中删除。
• public boolean contains(E e): 判断当前集合中是否包含给定的对象。
• public boolean isEmpty(): 判断当前集合是否为空。
• public int size(): 返回集合中元素的个数。
• public Object[] toArray(): 把集合中的元素，存储到数组中。

方法摘要
boolean add(E e)
确保此 collection 包含指定的元素（可选操作）。
boolean addAll(Collection<? extends E> c) 将指定 collection 中的所有元素都添加到此 collection 中（可选操作）。 void clear() 移除此 collection 中的所有元素（可选操作）。 boolean contains(Object o) 如果此 collection 包含指定的元素，则返回 true。 boolean containsAll(Collection<?> c)
如果此 collection 包含指定 collection 中的所有元素，则返回 true。
boolean equals(Object o)
比较此 collection 与指定对象是否相等。
int hashCode()
返回此 collection 的哈希码值。
boolean isEmpty()
如果此 collection 不包含元素，则返回 true。
Iterator iterator()
返回在此 collection 的元素上进行迭代的迭代器。
boolean remove(Object o)
从此 collection 中移除指定元素的单个实例，如果存在的话（可选操作）。
boolean removeAll(Collection<?> c) 移除此 collection 中那些也包含在指定 collection 中的所有元素（可选操作）。 boolean retainAll(Collection<?> c)
仅保留此 collection 中那些也包含在指定 collection 的元素（可选操作）。
int size()
返回此 collection 中的元素数。
Object[] toArray()
返回包含此 collection 中所有元素的数组。
T[]
toArray(T[] a)
返回包含此 collection 中所有元素的数组；返回数组的运行时类型与指定数组的运行时类型相同。