初级篇

结构图

关键点

List、Set和Map的区别

1、List（有序、可重复）
List里存放的对象是有序的，同时也是可以重复的，List关注的是索引，拥有一系列和索引相关的方法，查询速度快。因为往list集合里插入或删除数据时，会伴随着后面数据的移动，所有插入删除数据速度慢。
2、Set（无序、不能重复）
Set里存放的对象是无序，不能重复的，集合中的对象不按特定的方式排序，只是简单地把对象加入集合中。
3、Map（键值对、键唯一、值不唯一）
Map集合中存储的是键值对，键不能重复，值可以重复。根据键得到值，对map集合遍历时先得到键的set集合，对set集合进行遍历，得到相应的值。
对比如下：

接口	实现类	是否有序	是否允许元素重复
Collection		否	是
List		是	是
Set	AbstractSet	否	否
	HashSet	否	否
	TreeSet	是（用二叉排序树）	否
Map	AbstractMap	否	使用key-value来映射和存储数据，key必须唯一，value可以重复
	HashMap	否
	TreeMap	是

获取元素方法

add和remove，在当前增加或删除元素。（队列一样）。
push和pop，是堆栈形式，先进后出。
offer和poll，是队列形式，先进先出。
peek获取当前的元素。
take获取当前元素，但是有阻塞功能。

具体说明

Collection 继承Iterable接口，由iterator构成的接口。主要定义一些集合基本方法，包括添加元素（add）、移除元素（remove）、集合数量（size）、是否包含某个元素或者集合（contains）、清除元素（clear）、获取元素（iterator）等等。

AbstractCollection实现了Collection接口的抽象类，实现isEmty、contains、toArray、add、remove、containsAll、retainAll、clear等方法。

List有序，可重复，继承Collection接口。由于是有序的，会增加一些index的方法，比如add(int,object)、get、set、SubList（获取列表某一段子列表，对子列表操作会影响父列表）、indexOf、lastIndexOf等。

AbstractList 继承AbstractCollection抽象类实现List接口，除了继承AbstractCollection的方法外，实现了List接口的一些方法，比如add、get、set、SubList（获取列表某一段子列表，对子列表操作会影响父列表）、indexOf、lastIndexOf、removeRange等。

Vector继承AbstractList抽象类并实现List接口，主要是动态数组，同时实现线程安全的类。几个重要的属性elementCount（数据数量，默认10）、capacityIncrement（数组超出，每次增加数量，默认2倍）。除了原先AbstractList的方法外，增加了自身一些操作lastIndex(Object,int)、elementAt、firstElement、lastElement、setElement、removeElement等，这些方法与原先的add、set、get的方法有类似作用。

Stack继承Vector，主要实现堆栈效果，后进先出，也实现线程安全。增加了堆栈的一些方法，push、pop和peek等方法

ArrayList继承AbstractList抽象类并实现List接口，主要是动态数组，非线程安全。重要的属性elementCount（数据数量，默认10），每次增加50%。与Vector基本一致，只是线程问题不同而已。

AbstractSequentialList继承AbstractList抽象类，主要用于按次序访问list，主要方法是实现其listIterator(in)接口。

LinkedList继承AbstractSequentialList抽象类实现List和Deque接口，属于链表结构，非线程安全。与不同之处在于一些性能，比如增加删除会快于ArrayList，而获取某一个元素则比ArrayList慢。实现Deque接口的一些方法，如：addFirst、addLast、peek、poll、pop、offer等链表式操作

Set无序、不可重复的的接口，继承Collection接口。原封不动继承了Collection的一些方法。

AbstractSet继承AbstractCollection抽象类并实现Set接口，主要是为了区分Set接口功能特点（不可重复），重新定义了equal、hashCode、removeAll方法。

HashSet继承AbstractSet抽象类并实现Set接口，主要使用HashMap（数组结构）存储，实现Set接口的一些操作方法，如add、iterator、size、contains、isEmpty、remove、clear等。

LinkedHashSet继承HashSet类并实现Set接口，主要使用LinkedHashMap（链式结构）存储。与HashSet最大不同是按照元素插入的顺序进行迭代，即迭代输出的顺序与插入的顺序保持一致。

SortedSet继承Set接口，特点变成有序，添加了一些方法如：comparator、subSet、headSet、tailSet、first、tail方法。

NavigableSet继承SortedSet接口，增加了一些navigable的方法，如：lower、floor、ceiling、higher、pollFirst、pollLast、descendingSet等方法。

TreeSet继承AbstractSet抽象类并实现NavigableSet接口，主要使用TreeMap（二叉树结构）存储，实现了NavigableSet接口的一些操作方法，比如：lower、floor、ceiling、higher、pollFirst、pollLast、descendingSet等方法。

Queue继承Collection接口，序列定义一些方法，如poll、peek、offer方法。

Deque继承Queue接口，增加了一些first和last的操作。

ArrayDeque继承AbstractCollection并实现Deque接口，使用数组结构，并实现Collection接口和Deque接口的方法。与LinkedList的区别在于，ArrayDeque是双向队列。

Map无序，key不能重复的接口。定义map的操作，如：get、put、remove、keySet、entrySet、valueSet、size、contains等。

AbstractMap实现Map接口，实现一些基本map方法，如：get、put、remove、keySet、entrySet、valueSet、size、contains等。

HashMap继承AbstractMap抽象类并实现Map接口，属于数组结构，实现具体的方法。

LinkedHashMap继承HashMap，属于链式结构，实现具体的方法。与HashMap最大不同是按照元素插入的顺序进行迭代，即迭代输出的顺序与插入的顺序保持一致。

SortedMap继承Map接口，特点变成有序，并增加一些方法，如：comparator、entrySet、headMap、tailMap、firstKey、lastKey、subMap方法。

NavigableMap继承SortedMap接口，增加了一些navigable的方法，如：lowerKey/Entry、floorKey/Entry、ceilingKey/Entry、higherKey/Entry、pollFirstKey/Entry、pollLastKey/Entry、descendingMap等方法。

TreeMap继承AbstractMap抽象类实现NavigableMap接口，属于二叉树结构，实现NavigableMap接口的一些方法，比如：lowerKey/Entry、floorKey/Entry、ceilingKey/Entry、higherKey/Entry、pollFirstKey/Entry、pollLastKey/Entry、descendingMap等方法。

Hashtable继承Dictionary抽象类实现Map接口，属于数组结构，同时实现线程安全。与HashMap基本一致，只是线程安全不同而已，不能接受key和value为null的，。

WeakHashMap继承AbstractMap抽象类并实现Map接口。弱化的Map，会自动回收数据，主要用于缓存。

IdentityHashMap继承AbstractMap抽象类并实现Map接口。允许存在2个相同key（内容相同，地址不同）的Map。与HashMap最大的不同是使用key获取数据，IdentityHashMap用的是地址而不是内容。

主要区别

Vector与ArrayList

Vector与ArrayList都是数组结构，但是vector是线程安全，arrayList是非线程安全。
ArrayList与LinkedList
ArrayList是数组结构，而LinkedList是链式结构，在频繁新增和删除上面，LinkedList有优势。而在读取某一个元素ArrayList有优势。

List与Set

List是有序，可重复元素的，Set是无序，不可重复元素的。

Set与SortedSet

SortedSet继承Set，并增加有序功能。
HashSet、LinkedHashSet和TreeSet
HashSet是数组结构，无序；LinkedHashSet是链式结构，有序，如何进入如何出来；TreeSet是二叉树结构，有序，自动排序，默认从小到大排序（可以定义Comparator来排序）

HashMap、LinkedMap和TreeMap

HashMap是数组结构，无序；LinkedHashMap是链式结构，有序，如何进入如何出来；TreeMap是二叉树结构，有序，自动排序，默认从小到大排序（可以定义Comparator来排序）

HashMap与Hashtable

HashMap是非线程安全，Hashtable是线程安全的。

HashMap与IdentityHashMap

HashMap的key如果内容相同，则代表同一个可以。IdentityHashMap的key必须是地址相同才代表同一个key，这样可以实现假象存在2个相同key的map。

关于Collection的synchronized

在collection中定义许多synchronized的修饰方法和类，如Collections.synchronizedMap()、
synchronizedList() 和 synchronizedSet()等。主要用于线程安全。

高级篇

结构图

关键点

	抛异常	特定值	阻塞	超时
插入	add(o)	offer(o)	put(o)	offer(o, timeout, timeunit)
移除	remove(o)	poll(o)	take(o)	poll(timeout, timeunit)
检查	element(o)	peek(o)

四组不同的行为方式解释：

1. 抛异常：如果试图的操作无法立即执行，抛一个异常。
2. 特定值：如果试图的操作无法立即执行，返回一个特定的值(常常是 true / false)。
3. 阻塞：如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行。
4. 超时：如果试图的操作无法立即执行，该方法调用将会发生阻塞，直到能够执行，但等待时间不会超过给定值。返回一个特定值以告知该操作是否成功(典型的是 true / false)。

具体说明

BlockingQueue继承AbstractQueue抽象类并实现BlockingQueue接口，增加一些阻塞定义方法offer、poll、take，与原先的offer、poll不一样是增加阻塞功能。

ArrayBlockingQueue继承AbstractQueue抽象类并实现BlockingQueue接口，属于数组结构，初始化时固定数量。实现BlockingQueue的一些方法。

LinkedBlockingQueue继承AbstractQueue抽象类并实现BlockingQueue接口，属于链式结构，可以无限增长数量。实现BlockingQueue的一些方法。

PriorityBlockingQueue继承AbstractQueue抽象类并实现BlockingQueue接口，属于数组结构，底层存放数据使用PriorityQueue，可以无限增长数量。具有自动排序功能，但是元素必须实现Comparable接口。注意：使用iterator方法获取数据不能保证一定有排序功能。

SynchronousQueue继承AbstractQueue抽象类并实现BlockingQueue接口。此队列只能保存一个数据。

DelayQueue继承AbstractQueue抽象类并实现BlockingQueue接口，属于数组结构，底层存放数据使用PriorityQueue。具有延迟效果，但是元素必须实现Delayed接口，如果接口getDelayed返回0或者负数，下次take将会被释放。其中Delayed接口还继承Comparable接口，用于比较优先级被释放。

BlockingDeque继承Deque和BlockingQueue接口。双向队列，具有Deque功能的阻塞队列。增加push和pop方法，实现堆栈功能。

LinkedBlockingDeque实现BlockingDeque接口。属于链式结构，实现BlockingDeque接口的方法。

ConcurrentLinkedQueue继承AbstractQueue接口，实现线程安全，链式结构。

ConcurrentMap继承Map接口。增加replace方法。继承此类的子类都实现线程安全。

ConcurrentHashMap继承AbstractMap抽象类并实现ConcurentMap接口。与HashTable提供一样功能的线程安全，但是效率比HashTable高。

ConcurrentNavigableMap继承SortMap接口，与NavigableMap功能一样，但是增加线程安全。

ConcurrentSkipListMap继承ConcurrentMap和ConcurrentNavigableMap接口。实现线程安全，和链表式结构，而且是有序的。

ConcurrentSkipListSet继承AbstractSet并实现NavigableSet接口。实现线程安全，和链式接口，并且有序的，不重复。内部主要使用ConcurrentSkipListMap实现。

CopyOnWriteArrayList继承List接口。实现并发机制线程安全。但是不能保证读取的实效性。

CopyOnWriteArraySet继承Set接口。实现并发机制线程安全。但是不能保证读取的实效性。

主要区别

BlockingQueue与Queue

BlockingQueue实现了阻塞功能，增加一些阻塞定义方法offer、poll、take。

为什么有Concurrent包

关于线程安全，在原始的java.lang包中已经包含Vertor和Hashtable，Collections的同步封装工厂也可以实现线程安全，但是为什么还需要concurrent。这个与迭代和并发修改之间的交互有关，如果在迭代过程中任何其他线程修改 List，迭代可能失败。如果迭代线程采用复制或者锁定列表，那么对性能影响很大。

ConcurrentLinkedQueue与LinkedList

ConcurrentLinkedQueue实现线程安全。

ConcurrentMap与Map

ConcurrentMap实现线程安全，增加replace方法。ConcurrentMap采用分段存储，减少并发锁等待。

ConcurrentSkipListMap与ConcurrentHashMap

ConcurrentSkipListMap是链式结构，并且有序。而ConcurrentHashMap是无序，数组结构。