全文大約【4400】字，不說(shuō)廢話，只講可以讓你學(xué)到技術(shù)、明白原理的純干貨!本文帶有豐富的案例及配圖視頻，讓你更好地理解和運(yùn)用文中的技術(shù)概念，并可以給你帶來(lái)具有足夠啟迪的思考......

　　一. 集合簡(jiǎn)介

　　1.數(shù)組缺陷

　　只要是內(nèi)部能夠持有若干個(gè)其他Java對(duì)象，并對(duì)外提供了訪問(wèn)接口的Java對(duì)象，都屬于集合。根據(jù)之前我們對(duì)數(shù)組的認(rèn)知，數(shù)組其實(shí)也是一種集合，也可以將不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)起來(lái)。既然如此，我們?yōu)槭裁催€要搞出來(lái)一種新的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)呢?這主要是因?yàn)閿?shù)組自身存在一些缺陷。

　　我們雖然可以使用數(shù)組來(lái)保存多個(gè)對(duì)象，但數(shù)組的長(zhǎng)度不可變!也就是說(shuō)，一旦我們?cè)诔跏蓟瘮?shù)組時(shí)指定了數(shù)組的長(zhǎng)度，這個(gè)數(shù)組的長(zhǎng)度就不可變了。如果我們要保存數(shù)量不斷變化的數(shù)據(jù)，使用數(shù)組的效率就會(huì)很差。

　　另外數(shù)組也不能保存具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)。有時(shí)候我們想根據(jù)某個(gè)關(guān)鍵字查找到對(duì)應(yīng)的值，數(shù)組是做不到的。比如我們想存儲(chǔ)學(xué)生的成績(jī)信息，”語(yǔ)文—89“，”數(shù)學(xué)—60“，數(shù)組就很難表達(dá)出這種一對(duì)一的映射關(guān)系。

　　正因如此，數(shù)組難以滿足我們?cè)陂_(kāi)發(fā)時(shí)的一些需求，所以這就需要有新的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，那么集合也就應(yīng)運(yùn)而生了。

　　2.集合概念

　　我們可以把集合理解成是一種用于存放對(duì)象的容器，可以保存數(shù)量不確定的數(shù)據(jù)，以及保存具有映射關(guān)系的數(shù)據(jù)(也被稱(chēng)為關(guān)聯(lián)數(shù)組)。它就好比是一個(gè)鍋、一個(gè)碗，里面可以存儲(chǔ)適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)元素，所以集合就是“由若干個(gè)確定的數(shù)據(jù)元素所構(gòu)成的整體”，負(fù)責(zé)保存、盛裝其他數(shù)據(jù)，故也被稱(chēng)為容器類(lèi)。集合的概念在很多編程語(yǔ)言中都有，并不是Java獨(dú)有的技術(shù)。

　　Java中的集合其實(shí)可以理解成是一個(gè)”統(tǒng)稱(chēng)“，它實(shí)際上主要包括了兩種類(lèi)型的容器，一種是用于存儲(chǔ)單個(gè)數(shù)據(jù)元素的Collection集合，屬于單列集合，另一種是可以存儲(chǔ)鍵/值對(duì)映射關(guān)系的Map集合，屬于雙列集合。這兩個(gè)集合接口都是集合的根接口，它們各自又包含了一些子接口或?qū)崿F(xiàn)類(lèi)。其中Collection集合又包括3種子類(lèi)型：List、Set和Queue，而Map集合又包括AbstractMap、SortedMap和HashTable等，如下圖所示：

　　Java所有的集合類(lèi)都位于java.util包下，提供了一個(gè)表示和操作對(duì)象集合的統(tǒng)一構(gòu)架，內(nèi)部包含了大量集合接口，以及這些接口的實(shí)現(xiàn)類(lèi)和操作它們的算法。

　　● 接口：代表了集合的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型，例如Collection、List、Set、Map等。集合中定義多個(gè)接口，是為了能夠以不同的方式操作集合對(duì)象;

　　● 實(shí)現(xiàn)類(lèi)：代表了集合接口的具體實(shí)現(xiàn)，例如ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等。本質(zhì)上它們都是可重復(fù)使用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);

　　● 算法：代表了實(shí)現(xiàn)集合接口的對(duì)象在執(zhí)行的一些計(jì)算功能，例如搜索和排序等。這些算法都是多態(tài)的表現(xiàn)，因?yàn)橄嗤姆椒梢栽谙嗨频慕涌谏嫌兄煌膶?shí)現(xiàn)。

　　另外集合類(lèi)和數(shù)組不一樣，數(shù)組里的元素既可以是基本類(lèi)型的值，也可以是對(duì)象(實(shí)際保存的是對(duì)象的引用變量)，而集合里只能保存對(duì)象(實(shí)際上是保存的對(duì)象引用變量，但通常習(xí)慣上我們認(rèn)為集合里保存的是對(duì)象)。

　　3. 集合特點(diǎn)

　　從集合的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)來(lái)看，Java集合中的接口和實(shí)現(xiàn)類(lèi)進(jìn)行了分離，比如有序表的接口是List，而具體實(shí)現(xiàn)類(lèi)則是ArrayList、LinkedList等。另外集合還支持泛型，使得一個(gè)集合只能存放同一種數(shù)據(jù)類(lèi)型的元素。

　　集合包括List、Set、Map等幾種不同的實(shí)現(xiàn)形式，從功能上來(lái)看，它們也有各自的特點(diǎn)：

　　● List集合：List集合是一個(gè)有序的、可重復(fù)的集合，各個(gè)元素對(duì)象之間有指定的順序，且允許出現(xiàn)重復(fù)元素和多個(gè)值為null的元素對(duì)象。

　　● Set集合：Set集合是一個(gè)不可重復(fù)的集合，各個(gè)元素對(duì)象之間沒(méi)有指定的順序，元素不允許出現(xiàn)重復(fù)值，且只允許有一個(gè)值為null的元素對(duì)象。

　　● Map集合：Map集合是一個(gè)無(wú)序的，具有唯一key鍵，但值不唯一的集合，元素允許出現(xiàn)重復(fù)值，且元素可以根據(jù)索引進(jìn)行查找。

　　4. 集合分類(lèi)

　　根據(jù)上面的描述和集合架構(gòu)圖，我們知道，Java中的集合其實(shí)可以分為兩大類(lèi)，若干子類(lèi)：

　　● Collection：屬于單列集合，內(nèi)部包括List、Set和Queue等子類(lèi)，其中List是一種有序列表的集合，Set是可以保證沒(méi)有重復(fù)元素的集合。

　　● Map：屬于雙列集合，是可以通過(guò)鍵值(key-value)查找的映射表集合，內(nèi)部包括AbstractMap、SortedMap和HashTable等子類(lèi)。

　　5. 核心接口

　　在上面的描述中，小編給大家說(shuō)過(guò)，組成集合的架構(gòu)包括了各種接口，這些常用的接口作用如下：

　　6. 常用實(shí)現(xiàn)類(lèi)

　　我們?cè)陂_(kāi)發(fā)時(shí)常用List、Set和Map這3種集合接口，而常用的集合實(shí)現(xiàn)類(lèi)則是ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等。

　　7. 過(guò)時(shí)API

　　集合作為Java里特別常用和重要的API，可以說(shuō)幾乎每個(gè)Java項(xiàng)目都有集合的身影。但是集合結(jié)構(gòu)從JDK 1.0開(kāi)始就被設(shè)計(jì)出來(lái)，其設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)非常久遠(yuǎn)，中間經(jīng)歷了幾次大的修改。這就像一個(gè)龐大的機(jī)器經(jīng)歷了幾十年的修修補(bǔ)補(bǔ)，雖然性能依然強(qiáng)悍，但也存在一些不適合繼續(xù)使用的過(guò)時(shí)API，比如：

　　● Vector：一種線程安全的List實(shí)現(xiàn)類(lèi)，不推薦使用;

　　● Stack：基于Vector實(shí)現(xiàn)的LIFO的棧，不推薦使用;

　　● Hashtable：一種線程安全的Map實(shí)現(xiàn)，不推薦使用;

　　● Enumeration：已被Iterator取代，不推薦使用。

　　以上這些API都已被遺棄，開(kāi)發(fā)時(shí)請(qǐng)大家盡量不要再使用。另外現(xiàn)在我們只是簡(jiǎn)單地認(rèn)識(shí)一下集合中的接口和個(gè)別實(shí)現(xiàn)類(lèi)，后面小編再詳細(xì)地給大家進(jìn)行進(jìn)行介紹，先不要著急哦。

　　二. Collection接口

　　在上面的內(nèi)容中，小編說(shuō)過(guò)，集合主要有兩大接口，即Collection和Map，而Collection接口其實(shí)又是List和Set的父接口。在開(kāi)始詳細(xì)學(xué)習(xí)List和Set集合類(lèi)之前，我們先來(lái)搞清楚Collection是怎么回事。

　　1.簡(jiǎn)介

　　Collection接口是List、Set和Queue的父接口，在開(kāi)發(fā)時(shí)我們不會(huì)直接使用該接口，而是會(huì)使用該接口的某個(gè)具體實(shí)現(xiàn)子類(lèi)。Collection接口里定義了List/Set/Queue的一些通用方法，這些方法可以操作List、Set和Queue集合，實(shí)現(xiàn)對(duì)集合基本的添加、刪除、判斷等操作。

　　2.方法

　　下面是Collection接口中定義的一些常用方法，我們可以先來(lái)了解一下這些常用方法的含義，以后開(kāi)發(fā)時(shí)這些方法都很常用。

　　因?yàn)镃ollection是一個(gè)接口，所以我們不能對(duì)其直接進(jìn)行實(shí)例化操作，上述表格中的這些方法，我們需要先創(chuàng)建出某個(gè)具體的實(shí)現(xiàn)類(lèi)對(duì)象進(jìn)行調(diào)用，比如調(diào)用ArrayList對(duì)象的相關(guān)方法。

　　三. Iterator迭代器

　　1.簡(jiǎn)介

　　我們可以使用Iterator迭代器對(duì)集合進(jìn)行遍歷，Iterator迭代器是集合類(lèi)的輸出接口，主要用于進(jìn)行遍歷輸出(即迭代訪問(wèn))Collection集合中的每個(gè)元素。迭代器是集合接口的父接口，子類(lèi)實(shí)現(xiàn)Collection接口時(shí)也必須實(shí)現(xiàn)Iterator接口。不同的List對(duì)象調(diào)用iterator()方法時(shí)，會(huì)返回不同實(shí)現(xiàn)的Iterator對(duì)象，該Iterator對(duì)象對(duì)集合總是具有最高的訪問(wèn)效率。

　　2.迭代原理

　　所謂的迭代，其實(shí)是一個(gè)重復(fù)反饋過(guò)程的活動(dòng)，也就是一遍又一遍地執(zhí)行相似的任務(wù)，其目的通常是為了逼近所需的目標(biāo)或結(jié)果。每一次對(duì)過(guò)程的重復(fù)稱(chēng)為一次“迭代”，而每一次迭代得到的結(jié)果又會(huì)作為下一次迭代的初始值。迭代器的工作原理如下圖所示：

　　3. 基本使用

　　Iterator迭代器的使用其實(shí)也很簡(jiǎn)單，主要是有兩個(gè)常用方法，如下所示：

　　● boolean hasNext()：該方法用于判斷集合中是否還有下一個(gè)元素;

　　● E next()：該方法用于返回集合的下一個(gè)元素。　　

import java.util.Iterator;
import java.util.List;

public class Demo02 {
    public static void main(String[] args) {
        //List遍歷方式一，普通for循環(huán)：
        List<String> list = List.of("java", "大數(shù)據(jù)");
        for(int i=0;i<list.size();i++) {
            System.out.println("遍歷方式一，值="+list.get(i));
        }
        
        //List遍歷方式二，迭代器：
        Iterator<String> it = list.iterator();
        while(it.hasNext()){
            //取出下一個(gè)值
            String value = it.next();
            System.out.println("遍歷方式二，值="+value);
        }

        //List遍歷方式三，增強(qiáng)for循環(huán)：內(nèi)部會(huì)自動(dòng)使用Iterator
        for(String item:list) {
            System.out.println("遍歷方式三，item="+item);
        }
    }
}

　　4.潛在問(wèn)題

　　我們?cè)谑褂玫鲿r(shí)，有可能會(huì)出現(xiàn)如下若干問(wèn)題需要我們注意：

　　● 迭代器迭代完成后，迭代器的位置在最后一位，所以迭代器只能迭代一次;

　　● 迭代器在迭代時(shí)，不要多次調(diào)用next()方法，否則可能會(huì)出現(xiàn)NoSuchElementException異常;

　　● 迭代器在迭代時(shí)，不能向集合中添加或刪除元素，否則會(huì)出現(xiàn)ConcurrentModificationException異常。

　　四. 結(jié)語(yǔ)

　　至此，小編就把集合的基本情況給大家介紹完了，請(qǐng)大家梳理記憶集合類(lèi)之間的這些關(guān)系。我們?cè)诿嬖嚂r(shí)，經(jīng)常會(huì)有面試官問(wèn)我們Java中有哪些集合類(lèi)，它們是什么關(guān)系和區(qū)別，其實(shí)考察的就是今天的內(nèi)容。那么今天的重點(diǎn)內(nèi)容，小編給大家總結(jié)如下：

　　● Java集合類(lèi)定義在java.util包中;

　　● Java集合的接口和實(shí)現(xiàn)類(lèi)進(jìn)行了分離，支持泛型;

　　● Java集合分為Collection和Map兩大類(lèi)，具體又分為L(zhǎng)ist、Set、Queue和Map等子類(lèi);

　　● Java集合使用Iterator遍歷集合，我們?cè)陂_(kāi)發(fā)時(shí)盡量不要使用遺留接口。