# Java 集合框架 早在Java 2中之前，Java就提供了特设类。比如：Dictionary, Vector, Stack, 和Properties这些类用来存储和操作对象组。 虽然这些类都非常有用，但是它们缺少一个核心的，统一的主题。由于这个原因，使用Vector类的方式和使用Properties类的方式有着很大不同。 集合框架被设计成要满足以下几个目标。 * 该框架必须是高性能的。基本集合（动态数组，链表，树，哈希表）的实现也必须是高效的。 * 该框架允许不同类型的集合，以类似的方式工作，具有高度的互操作性。 * 对一个集合的扩展和适应必须是简单的。 为此，整个集合框架就围绕一组标准接口而设计。你可以直接使用这些接口的标准实现，诸如： LinkedList, HashSet, 和 TreeSet等,除此之外你也可以通过这些接口实现自己的集合。 集合框架是一个用来代表和操纵集合的统一架构。所有的集合框架都包含如下内容： * **接口：**是代表集合的抽象数据类型。接口允许集合独立操纵其代表的细节。在面向对象的语言，接口通常形成一个层次。 * **实现（类）：**是集合接口的具体实现。从本质上讲，它们是可重复使用的数据结构。 * **算法：**是实现集合接口的对象里的方法执行的一些有用的计算，例如：搜索和排序。这些算法被称为多态，那是因为相同的方法可以在相似的接口上有着不同的实现。 除了集合，该框架也定义了几个Map接口和类。Map里存储的是键/值对。尽管Map不是collections，但是它们完全整合在集合中。 ## 集合接口 集合框架定义了一些接口。本节提供了每个接口的概述： | 接口 | 描述 | | --- | --- | | Collection | 接口 允许你使用一组对象，是Collection层次结构的根接口。 | | List | 接口 继承于**Collection**和一个 List实例存储一个有序集合的元素。 | | Set | 继承于 **Collection，是**一个不包含重复元素的集合。 | | SortedSet | 继承于Set保存有序的集合。 | | Map | 将唯一的键映射到值。 | | Map.Entry | 描述在一个Map中的一个元素（键/值对）。是一个Map的内部类。 | | SortedMap | 继承于Map，使Key保持在升序排列。 | | Enumeration | 这是一个传统的接口和定义的方法，通过它可以枚举（一次获得一个）对象集合中的元素。这个传统接口已被迭代器取代。 | ## 集合类 Java提供了一套实现了Collection接口的标准集合类。其中一些是具体类，这些类可以直接拿来使用，而另外一些是抽象类，提供了接口的部分实现。 标准集合类汇总于下表： | 类 | 描述 | | --- | --- | | **AbstractCollection ** | 实现了大部分的集合接口。 | | **AbstractList ** | 继承于AbstractCollection 并且实现了大部分List接口。 | | **AbstractSequentialList ** | 继承于 AbstractList ，提供了对数据元素的链式访问而不是随机访问。 | | LinkedList | 继承于 AbstractSequentialList，实现了一个链表。 | | ArrayList | 通过继承AbstractList，实现动态数组。 | | **AbstractSet ** | 继承于AbstractCollection 并且实现了大部分Set接口。 | | HashSet | 继承了AbstractSet，并且使用一个哈希表。 | | LinkedHashSet | 具有可预知迭代顺序的 <tt>Set</tt> 接口的哈希表和链接列表实现。 | | TreeSet | 继承于AbstractSet，使用元素的自然顺序对元素进行排序. | | **AbstractMap ** | 实现了大部分的Map接口。 | | HashMap | 继承了HashMap，并且使用一个哈希表。 | | TreeMap | 继承了AbstractMap，并且使用一颗树。 | | WeakHashMap | 继承AbstractMap类，使用弱密钥的哈希表。 | | LinkedHashMap | 继承于HashMap，使用元素的自然顺序对元素进行排序. | | IdentityHashMap | 继承AbstractMap类，比较文档时使用引用相等。 | 在前面的教程中已经讨论通过java.util包中定义的类，如下所示： | 类 | 描述 | | --- | | Vector | Vector类实现了一个动态数组。和ArrayList和相似，但是两者是不同的。 | | Stack | 栈是Vector的一个子类，它实现了一个标准的后进先出的栈。 | | Dictionary | Dictionary 类是一个抽象类，用来存储键/值对，作用和Map类相似。 | | Hashtable | Hashtable是原始的java.util的一部分， 是一个Dictionary具体的实现 。 | | Properties | Properties 继承于 Hashtable.表示一个持久的属性集.属性列表中每个键及其对应值都是一个字符串。 | | BitSet | 一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。 | 一个Bitset类创建一种特殊类型的数组来保存位值。BitSet中数组大小会随需要增加。 ## 集合算法 集合框架定义了几种算法，可用于集合和映射。这些算法被定义为集合类的静态方法。 在尝试比较不兼容的类型时，一些方法能够抛出 ClassCastException异常。当试图修改一个不可修改的集合时，抛出UnsupportedOperationException异常。 集合定义三个静态的变量：EMPTY_SET EMPTY_LIST，EMPTY_MAP的。这些变量都不可改变。 | 算法描述 | | --- | | Collection Algorithms 这里是一个列表中的所有算法实现。 | ## 如何使用迭代器 通常情况下，你会希望遍历一个集合中的元素。例如，显示集合中的每个元素。 做到这一点最简单的方法是采用一个迭代器，它是一个对象，实现了Iterator 接口或ListIterator接口。 迭代器，使你能够通过循环来得到或删除集合的元素。ListIterator继承了Iterator，以允许双向遍历列表和修改元素。 这里通过实例列出Iterator和listIterator接口提供的所有方法。 | 迭代器方法描述 | | --- | | 使用 Java Iterator | ## 如何使用比较器 TreeSet和TreeMap的按照排序顺序来存储元素. 然而，这是通过比较器来精确定义按照什么样的排序顺序。 这个接口可以让我们以不同的方式来排序一个集合。 | 比较器方法描述 | | --- | | 使用 Java Comparator 这里通过实例列出Comparator接口提供的所有方法 | ## 总结 Java集合框架为程序员提供了预先包装的数据结构和算法来操纵他们。 集合是一个对象，可容纳其他对象的引用。集合接口声明对每一种类型的集合可以执行的操作。 集合框架的类和接口均在java.util包中。