1.集合
什么是集合
概念：
对象的容器，提供了一些多个对象操作的方法，类似于数组。
跟数组的区别：
- 数组长度是固定的，集合长度不固定。
- 数组支持基本类型与引用类型，集合只支持引用类型。
2.Collection体系
3.Collection根接口
特点：
表示一组任意类型的对象，每个对象被称为元素，并且定义了一些常用方法。
常用方法：
| boolean add(E e) | 添加指定元素到集合中 |
| boolean addAll(Collection<? extends E c) | 将相同引用类型的集合中所有元素添加到当前集合 |
| void clear() | 移除集合中所有元素 |
| boolean contains(Object o) | 返回集合是否包含指定的对象 |
| boolean containsAll(Collection<?> c) | 返回当前集合是否包含指定集合的所有元素 |
| boolean equals(Object o) | 与指定对象进行比较 |
| int hashCode() | 返回当前集合的哈希值 |
| boolean isEmpty() | 返回集合是否不包含任意元素 |
| Iterator<E> iterator() | 返回集合中的元素的迭代器 |
| default Stream<E> parallelStream() | 返回一个当前集合作为数据来源的可能并行的Stream |
| boolean remove(Object o) | 从集合中移除指定的元素 |
| boolean remove(Collection<?> c) | 移除当前集合中包含的指定集合的所有元素 |
| default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) | 移除当前集合中满足指定Predicate的所有元素 |
| boolean retainAll(Collection<?> c) | 仅保留当前集合包含的指定集合的所有元素 |
| int size() | 返回集合中元素个数 |
| default Spliterator<E> spliterator() | 创建当前集合中元素的Spliterator |
| default Stream<E> stream() | 返回一个当前集合作为数据来源的Stream |
| Object[] toArray() | 返回包含当前集合所有元素的数组；数组类型为Object类型 |
| <T> T[] toArray(T[] a) | 返回包含此集合中所有元素的数组；数组类型与元素类型相同 |
4.迭代器(Iterator)
概念：
专门遍历集合的对象。
方法：
| default void forEachRemaining(Consumer<? super E> action) | 对迭代器剩余的每个元素执行指定的Consumer，直到所有剩余元素都被处理或发生异常中断 |
| boolean hasNext() | 迭代器是否有下一个元素 |
| E next() | 返回迭代器下一个元素 |
| default void remove() | 从迭代器对应的集合中移除最后一个元素（其实是迭代器当前索引位置的元素） |
注意：
不能在使用迭代器遍历时，使用Collection.remove等可以移除元素的方法。
5.List
特点：
有序、有下标所以元素可重复。
独有方法：
List 继承自Collection，所以 List 内的方法包含了Collection接口方法，就不再赘述，见上文。
| void add(int index,E element) | 在List指定位置插入指定的元素 |
| void addAll(Collection<? extends E> c) | 在List指定位置插入指定集合的所有元素 |
| E get(int index) | 返回指定位置的元素 |
| int indexOf(Object o) | 返回在List中指定对象第一次出现的索引 |
| int lastIndexOf(Object o) | 返回在List中指定对象最后一次出现的索引 |
| ListIterator<E> listIterator() | 返回List的ListIterator |
| ListIterator<E> listIterator(int index) | 返回List从指定索引开始的ListIterator，ListIterator包含指定索引的元素 |
| E remove(int index) | 移除List指定位置的元素 |
| boolean replaceAll(UnaryOperator<E> operator) | 使用UnaryOperator替换List中每个元素 |
| E set(int index,E element) | 替换List中指定位置的元素 |
| default void sort(Comparator<? super E> c) | 使用指定的Comparator对List所有元素进行排序 |
| List<E> subList(int fromIndex,int toIndex) | 以List返回指定起始索引到终止索引见的所有元素，包含起始索引对应的元素，不包含终止索引对应的元素 |
6.List 常用实现类
| ArrayList | 数组结构实现，查询快、增删慢；JDK1.2 版本支持，运行效率快、线程不安全 |
| Vector | 数组结构实现，查询快、增删慢；JDK1.0 版本支持，运行效率慢、线程安全 |
| LinkedList | 链表结构实现，查询慢、增删快；JDK1.2 版本支持，运行效率快、线程不安全 |
7.ArrayList
源码分析：
- static final int DEFAULT_CAPACITY 是10，是默认容量。但是如果没向集合中添加任何元素是，当前ArrayList容量为0，添加一个元素后，容量为10。
- 可以指定初始容量，在构造ArrayList时指定。
- ArrayList 每次扩容会扩容为原来的1.5倍。
- Object[] elementData 是存放元素的数组。
- int size 是实际元素个数。
8.ArrayList与LinkedList的区别
9.泛型
- Java 泛型是JDK1.5引入的一个新特性，本质是把类型参数化，即类型可以作为参数传递。
- 常见形式有泛型类、泛型接口、泛型方法。
- 语法：<T,….>T称为类型占位符，表示一种引用类型。
- 好处：提高代码的重用性；防止类型转换异常，提高代码的安全性。
10.泛型集合
概念：
参数化类型以及类型安全的集合，要求所有集合元素的类型必须一致。
特点：
- 编译时即可检查，而不会运行时抛出异常（类型不一致异常）。
- 访问，不需要强制类型转换（拆箱）。
- 不同泛型之间引用不能相互赋值，泛型不存在多态。
11.Set接口
Set 接口完全继承自Collection，没有自己独有的方法。
12.Set 实现类
| HashSet | 基于HashCode实现元素不重复。 当存入元素的HashCode相同时，会调用equals进行判断，如果为true，会拒绝后者写入。 |
| TreeSet | 基于排列顺序实现元素不重复。 实现了SortedSet接口，对集合元素自动排序。 元素对象的类型必须实现Comparable接口，指定排序规则。 通过CompareTo方法确定是否为重复元素。 |
13.HashSet
存储结构：
哈希表（数组+链表+红黑树）
存储过程：
先根据元素的HashCode计算存储位置，如果计算出来的存储位置没有存储对象，那么就直接存储；如果有，就调用equals方法，如果equals方法返回true，则认为重复拒绝写入，否则，形成链表。
14.TreeSet
存储结构：
红黑树。
15.Map
Map体系
Map 接口
特点：存储键值对，无序、无下标，键不可重复，值可以重复。
常用方法：
| V put(K key,V value) | 将键值对存入到Map中。Key 重复会覆盖掉原值 |
| Object get(Object key) | 根据键获取值 |
| Set<K> keySet() | 返回所有Key |
| Collection<V> values() | 返回包含所有值的Collection集合 |
| Set<Map.Entry<K,V>> entrySet() | 键值匹配的Set集合 |
16.Map实现类
| HashMap | JDK1.2，线程不安全，运行效率快；允许用null作为Key或Value |
| Hashtable | JDK1.0，线程安全，运行效率慢；不允许用null作为Key或Value |
| Properties | Hashtable 子类，要求Key和Value都必须String；通常用于资源文件的读写 |
| TreeMap | 实现了SortedMap接口（是Map的子接口），可以对Key自动排序 |
17.HashMap
存储结构：
哈希表。
重复依据：键的hashCode()方法和equals()方法。
源码分析：
| static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; | hashMap初始容量大小 |
| static final int MAXIMUM_CAPACITY = 1 << 30; | hashMap的数组最大容量 |
| static final float DEFAULT_LOAD_FACTOR = 0.75f; | 默认加载因子 |
| static final int TREEIFY_THRESHOLD = 8; | jdk1.8 当链表长度大于8时，调整为红黑树 |
| static final int UNTREEIFY_THRESHOLD = 6; | jdk1.8 当链表长度小于6时，调整为链表 |
| static final int MIN_TREEIFY_CAPACITY = 64; | jdk1.8 当链表长度大于8时，并且集合元素个数大于等于64时，调整为红黑树 |
| transient Node<K,V>[] table | 哈希表中的数组 |
| transient int size; | 元素个数 |
总结：
- HashMap刚创建没添加元素时，table是null，为了节省空间，当添加第一个元素时，table容量调整为16.
- 当元素个数大于阈值（16*0.75=12）时，会进行扩容，扩容后大小为原来的2倍。目的是减少调整元素的个数。
- jdk1.8 当每个链表长度大于8，并且数组元素个数大于等于64时，会调整为红黑树，目的提高执行效率。
- jdk1.8 当链表长度小于6时，调整为链表。
- jdk1.8以前，链表是头插入，jdk1.8以后是尾插入。
注意：
HashSet 内部用的就是HashMap。
18.TreeMap
存储结构：
红黑树。
注意：
TreeSet 内部用的就是TreeMap。
19.Collections工具类
概念：
集合工具类，定义了集合除存取以外的集合常用方法。
方法：
| public static void reverse(List<?> list) | 反转集合中元素的顺序 |
| public static void shuffle(List<?> list) | 随机重置集合元素的顺序 |
| public static <T extends Comparable<? super T>> void sort(List<T> list) | 升序排序（元素类型必须实现Comparable接口） |
