java se集合框架（一）概述

　　Java集合框架提供了数据持有对象的方式，提供了对数据集合的操作。Java集合框架位于 java.util 包下，主要有三个大类：Collection(接口)、Map(接口)、集合工具类。
　　集合框架图
　　
　　
　　Collection
　　
　　

• ArrayList：线程不同步。默认初始容量为10，当数组大小不足时容量扩大为1.5倍。为追求效率，ArrayList没有实现同步（synchronized），如果需要多个线程并发访问，用户可以手动同步，也可使用Vector替代。
• LinkedList：线程不同步。双向链接实现。LinkedList同时实现了List接口和Deque接口，也就是说它既可以看作一个顺序容器，又可以看作一个队列（Queue），同时又可以看作一个栈（Stack）。这样看来，LinkedList简直就是个全能冠军。当你需要使用栈或者队列时，可以考虑使用LinkedList，一方面是因为Java官方已经声明不建议使用Stack类，更遗憾的是，Java里根本没有一个叫做Queue的类（它是个接口名字）。关于栈或队列，现在的首选是ArrayDeque，它有着比LinkedList（当作栈或队列使用时）有着更好的性能。
• Stack and Queue：Java里有一个叫做Stack的类，却没有叫做Queue的类（它是个接口名字）。当需要使用栈时，Java已不推荐使用Stack，而是推荐使用更高效的ArrayDeque；既然Queue只是一个接口，当需要使用队列时也就首选ArrayDeque了（次选是LinkedList）。
• Vector：线程同步。默认初始容量为10，当数组大小不足时容量扩大为2倍。它的同步是通过Iterator方法加synchronized实现的。
• Stack：线程同步。继承自Vector，添加了几个方法来完成栈的功能。现在已经不推荐使用Stack，在栈和队列中有限使用ArrayDeque，其次是LinkedList。
• TreeSet：线程不同步，内部使用NavigableMap操作。默认元素“自然顺序”排列，可以通过Comparator改变排序。TreeSet里面有一个TreeMap（适配器模式）
• HashSet：线程不同步，内部使用HashMap进行数据存储，提供的方法基本都是调用HashMap的方法，所以两者本质是一样的。集合元素可以为NULL。
• Set：Set是一种不包含重复元素的Collection，Set最多只有一个null元素。Set集合通常可以通过Map集合通过适配器模式得到。
• PriorityQueue：Java中PriorityQueue实现了Queue接口，不允许放入null元素；其通过堆实现，具体说是通过完全二叉树（complete binary tree）实现的小顶堆（任意一个非叶子节点的权值，都不大于其左右子节点的权值），也就意味着可以通过数组来作为PriorityQueue的底层实现。
  优先队列的作用是能保证每次取出的元素都是队列中权值最小的（Java的优先队列每次取最小元素，C++的优先队列每次取最大元素）。这里牵涉到了大小关系，元素大小的评判可以通过元素本身的自然顺序（natural
  ordering），也可以通过构造时传入的比较器（Comparator，类似于C++的仿函数）。
• NavigableSet：添加了搜索功能，可以对给定元素进行搜索：小于、小于等于、大于、大于等于，放回一个符合条件的最接近给定元素的 key。
• EnumSet：线程不同步。内部使用Enum数组实现，速度比HashSet快。只能存储在构造函数传入的枚举类的枚举值。

Map

• TreeMap：线程不同步，基于 红黑树 （Red-Black tree）的NavigableMap
  实现，能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。
  TreeMap底层通过红黑树（Red-Black tree）实现，也就意味着containsKey(), get(), put(), remove()都有着log(n)的时间复杂度。其具体算法实现参照了《算法导论》。
• HashMap：线程不同步。根据key的hashcode进行存储，内部使用静态内部类Node的数组进行存储，默认初始大小为16，每次扩大一倍。当发生Hash冲突时，采用拉链法（链表）。JDK1.8中：当单个桶中元素个数大于等于8时，链表实现改为红黑树实现；当元素个数小于6时，变回链表实现。由此来防止hashCode攻击。
  Java HashMap采用的是冲突链表方式。
  HashMap是Hashtable的轻量级实现，可以接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable不允许。
• LinkedHashMap：保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的。也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种情况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比LinkedHashMap慢，因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。
• HashTable：线程安全，HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器。HashTable不能存储NULL的key和value。
• WeakHashMap：从名字可以看出它是某种 Map。它的特殊之处在于 WeakHashMap 里的entry可能会被GC自动删除，即使程序员没有调用remove()或者clear()方法。WeakHashMap的存储结构类似于HashMap
  既然有 WeekHashMap，是否有 WeekHashSet 呢？答案是没有！不过Java Collections工具类给出了解决方案，Collections.newSetFromMap(Map

工具类

• Collections、Arrays：集合类的一个工具类帮助类，其中提供了一系列静态方法，用于对集合中元素进行排序、搜索以及线程安全等各种操作。
• Comparable、Comparator：一般是用于对象的比较来实现排序，两者略有区别。
  类设计者没有考虑到比较问题而没有实现Comparable接口。这是我们就可以通过使用Comparator，这种情况下，我们是不需要改变对象的。
  一个集合中，我们可能需要有多重的排序标准，这时候如果使用Comparable就有些捉襟见肘了，可以自己继承Comparator提供多种标准的比较器进行排序。
  说明：线程不同步的时候可以通过，Collections.synchronizedList() 方法来包装一个线程同步方法.

通用实现