全文大約【4400】字，不說廢話，只講可以讓你學到技術、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用文中的技術概念，并可以給你帶來具有足夠啟迪的思考......

　　一. 集合簡介

　　1.數組缺陷

　　只要是內部能夠持有若干個其他Java對象，并對外提供了訪問接口的Java對象，都屬于集合。根據之前我們對數組的認知，數組其實也是一種集合，也可以將不同類型的數據存儲起來。既然如此，我們為什么還要搞出來一種新的存儲結構來進行數據的存儲呢?這主要是因為數組自身存在一些缺陷。

　　我們雖然可以使用數組來保存多個對象，但數組的長度不可變!也就是說，一旦我們在初始化數組時指定了數組的長度，這個數組的長度就不可變了。如果我們要保存數量不斷變化的數據，使用數組的效率就會很差。

　　另外數組也不能保存具有映射關系的數據。有時候我們想根據某個關鍵字查找到對應的值，數組是做不到的。比如我們想存儲學生的成績信息，”語文—89“，”數學—60“，數組就很難表達出這種一對一的映射關系。

　　正因如此，數組難以滿足我們在開發時的一些需求，所以這就需要有新的存儲結構出現，那么集合也就應運而生了。

　　2.集合概念

　　我們可以把集合理解成是一種用于存放對象的容器，可以保存數量不確定的數據，以及保存具有映射關系的數據(也被稱為關聯數組)。它就好比是一個鍋、一個碗，里面可以存儲適當的數據元素，所以集合就是“由若干個確定的數據元素所構成的整體”，負責保存、盛裝其他數據，故也被稱為容器類。集合的概念在很多編程語言中都有，并不是Java獨有的技術。

　　Java中的集合其實可以理解成是一個”統稱“，它實際上主要包括了兩種類型的容器，一種是用于存儲單個數據元素的Collection集合，屬于單列集合，另一種是可以存儲鍵/值對映射關系的Map集合，屬于雙列集合。這兩個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實現類。其中Collection集合又包括3種子類型：List、Set和Queue，而Map集合又包括AbstractMap、SortedMap和HashTable等，如下圖所示：

　　Java所有的集合類都位于java.util包下，提供了一個表示和操作對象集合的統一構架，內部包含了大量集合接口，以及這些接口的實現類和操作它們的算法。

　　● 接口：代表了集合的抽象數據類型，例如Collection、List、Set、Map等。集合中定義多個接口，是為了能夠以不同的方式操作集合對象;

　　● 實現類：代表了集合接口的具體實現，例如ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等。本質上它們都是可重復使用的數據結構;

　　● 算法：代表了實現集合接口的對象在執行的一些計算功能，例如搜索和排序等。這些算法都是多態的表現，因為相同的方法可以在相似的接口上有著不同的實現。

　　另外集合類和數組不一樣，數組里的元素既可以是基本類型的值，也可以是對象(實際保存的是對象的引用變量)，而集合里只能保存對象(實際上是保存的對象引用變量，但通常習慣上我們認為集合里保存的是對象)。

　　3. 集合特點

　　從集合的設計實現來看，Java集合中的接口和實現類進行了分離，比如有序表的接口是List，而具體實現類則是ArrayList、LinkedList等。另外集合還支持泛型，使得一個集合只能存放同一種數據類型的元素。

　　集合包括List、Set、Map等幾種不同的實現形式，從功能上來看，它們也有各自的特點：

　　● List集合：List集合是一個有序的、可重復的集合，各個元素對象之間有指定的順序，且允許出現重復元素和多個值為null的元素對象。

　　● Set集合：Set集合是一個不可重復的集合，各個元素對象之間沒有指定的順序，元素不允許出現重復值，且只允許有一個值為null的元素對象。

　　● Map集合：Map集合是一個無序的，具有唯一key鍵，但值不唯一的集合，元素允許出現重復值，且元素可以根據索引進行查找。

　　4. 集合分類

　　根據上面的描述和集合架構圖，我們知道，Java中的集合其實可以分為兩大類，若干子類：

　　● Collection：屬于單列集合，內部包括List、Set和Queue等子類，其中List是一種有序列表的集合，Set是可以保證沒有重復元素的集合。

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

　　5. 核心接口

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

　　6. 常用實現類

　　我們在開發時常用List、Set和Map這3種集合接口，而常用的集合實現類則是ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等。

　　7. 過時API

　　集合作為Java里特別常用和重要的API，可以說幾乎每個Java項目都有集合的身影。但是集合結構從JDK 1.0開始就被設計出來，其設計實現非常久遠，中間經歷了幾次大的修改。這就像一個龐大的機器經歷了幾十年的修修補補，雖然性能依然強悍，但也存在一些不適合繼續使用的過時API，比如：

　　● Vector：一種線程安全的List實現類，不推薦使用;

　　● Stack：基于Vector實現的LIFO的棧，不推薦使用;

　　● Hashtable：一種線程安全的Map實現，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，開發時請大家盡量不要再使用。另外現在我們只是簡單地認識一下集合中的接口和個別實現類，后面小編再詳細地給大家進行進行介紹，先不要著急哦。

　　二. Collection接口

　　在上面的內容中，小編說過，集合主要有兩大接口，即Collection和Map，而Collection接口其實又是List和Set的父接口。在開始詳細學習List和Set集合類之前，我們先來搞清楚Collection是怎么回事。

　　1.簡介

　　Collection接口是List、Set和Queue的父接口，在開發時我們不會直接使用該接口，而是會使用該接口的某個具體實現子類。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，實現對集合基本的添加、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，我們可以先來了解一下這些常用方法的含義，以后開發時這些方法都很常用。

　　因為Collection是一個接口，所以我們不能對其直接進行實例化操作，上述表格中的這些方法，我們需要先創建出某個具體的實現類對象進行調用，比如調用ArrayList對象的相關方法。

　　三. Iterator迭代器

　　1.簡介

　　我們可以使用Iterator迭代器對集合進行遍歷，Iterator迭代器是集合類的輸出接口，主要用于進行遍歷輸出(即迭代訪問)Collection集合中的每個元素。迭代器是集合接口的父接口，子類實現Collection接口時也必須實現Iterator接口。不同的List對象調用iterator()方法時，會返回不同實現的Iterator對象，該Iterator對象對集合總是具有最高的訪問效率。

　　2.迭代原理

　　所謂的迭代，其實是一個重復反饋過程的活動，也就是一遍又一遍地執行相似的任務，其目的通常是為了逼近所需的目標或結果。每一次對過程的重復稱為一次“迭代”，而每一次迭代得到的結果又會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迭代器的使用其實也很簡單，主要是有兩個常用方法，如下所示：

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

　　● E next()：該方法用于返回集合的下一個元素。　　

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：
        List<String> list = List.of("java", "大數據");
        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()){
            //取出下一個值
            String value = it.next();
            System.out.println("遍歷方式二，值="+value);
        }

        //List遍歷方式三，增強for循環：內部會自動使用Iterator
        for(String item:list) {
            System.out.println("遍歷方式三，item="+item);
        }
    }
}

　　4.潛在問題

　　我們在使用迭代器時，有可能會出現如下若干問題需要我們注意：

　　● 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，不要多次調用next()方法，否則可能會出現NoSuchElementException異常;

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

　　四. 結語

　　至此，小編就把集合的基本情況給大家介紹完了，請大家梳理記憶集合類之間的這些關系。我們在面試時，經常會有面試官問我們Java中有哪些集合類，它們是什么關系和區別，其實考察的就是今天的內容。那么今天的重點內容，小編給大家總結如下：

　　● Java集合類定義在java.util包中;

　　● Java集合的接口和實現類進行了分離，支持泛型;

　　● Java集合分為Collection和Map兩大類，具體又分為List、Set、Queue和Map等子類;

　　● Java集合使用Iterator遍歷集合，我們在開發時盡量不要使用遺留接口。