1. Java集合类基本概念
Java容器类类库的用途是"保存对象"，并将其划分为两个不同的概念：
1) Collection
一组"对立"的元素，通常这些元素都服从某种规则
1.1) List必须保持元素特定的顺序
1.2) Set不能有重复元素
1.3) Queue保持一个队列(先进先出)的顺序
2) Map
一组成对的"键值对"对象
Collection和Map的区别在于容器中每个位置保存的元素个数:
- Collection 每个位置只能保存一个元素(对象)
- Map保存的是"键值对"，就像一个小型数据库。我们可以通过"键"找到该键对应的"值"
2. Java集合类架构层次关系
1. Interface Iterable
迭代器接口，这是Collection类的父接口。实现这个Iterable接口的对象允许使用foreach进行遍历，也就是说，所有的Collection集合对象都具有"foreach可遍历性"。这个Iterable接口只
有一个方法: iterator()。它返回一个代表当前集合对象的泛型<T>迭代器，用于之后的遍历操作
1.1 Collection
Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object的集合，这些Object被称作Collection的元素。Collection是一个接口，用以提供规范定义，不能被实例化使用
1) Set
Set集合类似于一个罐子，"丢进"Set集合里的多个对象之间没有明显的顺序。Set继承自Collection接口，不能包含有重复元素(记住，这是整个Set类层次的共有属性)。
Set判断两个对象相同不是使用"=="运算符，而是根据equals方法。也就是说，我们在加入一个新元素的时候，如果这个新元素对象和Set中已有对象进行注意equals比较都返回false，
则Set就会接受这个新元素对象，否则拒绝。
因为Set的这个制约，在使用Set集合的时候，应该注意两点：1) 为Set集合里的元素的实现类实现一个有效的equals(Object)方法、2) 对Set的构造函数，传入的Collection参数不能包
含重复的元素
1.1) HashSet
HashSet是Set接口的典型实现，HashSet使用HASH算法来存储集合中的元素，因此具有良好的存取和查找性能。当向HashSet集合中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的
hashCode()方法来得到该对象的hashCode值，然后根据该HashCode值决定该对象在HashSet中的存储位置。
值得主要的是，HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals()方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法的返回值相等
1.1.1) LinkedHashSet
LinkedHashSet集合也是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但和HashSet不同的是，它同时使用链表维护元素的次序，这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的。
当遍历LinkedHashSet集合里的元素时，LinkedHashSet将会按元素的添加顺序来访问集合里的元素。
LinkedHashSet需要维护元素的插入顺序，因此性能略低于HashSet的性能，但在迭代访问Set里的全部元素时(遍历)将有很好的性能(链表很适合进行遍历)
1.2) SortedSet
此接口主要用于排序操作，即实现此接口的子类都属于排序的子类
1.2.1) TreeSet
TreeSet是SortedSet接口的实现类，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态
1.3) EnumSet
EnumSet是一个专门为枚举类设计的集合类，EnumSet中所有元素都必须是指定枚举类型的枚举值，该枚举类型在创建EnumSet时显式、或隐式地指定。EnumSet的集合元素也是有序的，
它们以枚举值在Enum类内的定义顺序来决定集合元素的顺序
2) List
List集合代表一个元素有序、可重复的集合，集合中每个元素都有其对应的顺序索引。List集合允许加入重复元素，因为它可以通过索引来访问指定位置的集合元素。List集合默认按元素
的添加顺序设置元素的索引
2.1) ArrayList
ArrayList是基于数组实现的List类，它封装了一个动态的增长的、允许再分配的Object[]数组。
2.2) Vector
Vector和ArrayList在用法上几乎完全相同，但由于Vector是一个古老的集合，所以Vector提供了一些方法名很长的方法，但随着JDK1.2以后，java提供了系统的集合框架，就将
Vector改为实现List接口，统一归入集合框架体系中
2.2.1) Stack
Stack是Vector提供的一个子类，用于模拟"栈"这种数据结构(LIFO后进先出)
2.3) LinkedList
implements List<E>, Deque<E>。实现List接口，能对它进行队列操作，即可以根据索引来随机访问集合中的元素。同时它还实现Deque接口，即能将LinkedList当作双端队列
使用。自然也可以被当作"栈来使用"
3) Queue
Queue用于模拟"队列"这种数据结构(先进先出 FIFO)。队列的头部保存着队列中存放时间最长的元素，队列的尾部保存着队列中存放时间最短的元素。新元素插入(offer)到队列的尾部，
访问元素(poll)操作会返回队列头部的元素，队列不允许随机访问队列中的元素。结合生活中常见的排队就会很好理解这个概念
3.1) PriorityQueue
PriorityQueue并不是一个比较标准的队列实现，PriorityQueue保存队列元素的顺序并不是按照加入队列的顺序，而是按照队列元素的大小进行重新排序，这点从它的类名也可以
看出来
3.2) Deque
Deque接口代表一个"双端队列"，双端队列可以同时从两端来添加、删除元素，因此Deque的实现类既可以当成队列使用、也可以当成栈使用
3.2.1) ArrayDeque
是一个基于数组的双端队列，和ArrayList类似，它们的底层都采用一个动态的、可重分配的Object[]数组来存储集合元素，当集合元素超出该数组的容量时，系统会在底层重
新分配一个Object[]数组来存储集合元素
3.2.2) LinkedList
1.2 Map
Map用于保存具有"映射关系"的数据，因此Map集合里保存着两组值，一组值用于保存Map里的key，另外一组值用于保存Map里的value。key和value都可以是任何引用类型的数据。Map的key不允
许重复，即同一个Map对象的任何两个key通过equals方法比较结果总是返回false。
关于Map，我们要从代码复用的角度去理解，java是先实现了Map，然后通过包装了一个所有value都为null的Map就实现了Set集合
Map的这些实现类和子接口中key集的存储形式和Set集合完全相同(即key不能重复)
Map的这些实现类和子接口中value集的存储形式和List非常类似(即value可以重复、根据索引来查找)
1) HashMap
和HashSet集合不能保证元素的顺序一样，HashMap也不能保证key-value对的顺序。并且类似于HashSet判断两个key是否相等的标准也是: 两个key通过equals()方法比较返回true、
同时两个key的hashCode值也必须相等
1.1) LinkedHashMap
LinkedHashMap也使用双向链表来维护key-value对的次序，该链表负责维护Map的迭代顺序，与key-value对的插入顺序一致(注意和TreeMap对所有的key-value进行排序进行区
分)
2) Hashtable
是一个古老的Map实现类
2.1) Properties
Properties对象在处理属性文件时特别方便(windows平台上的.ini文件)，Properties类可以把Map对象和属性文件关联起来，从而可以把Map对象中的key-value对写入到属性文
件中，也可以把属性文件中的"属性名-属性值"加载到Map对象中
3) SortedMap
正如Set接口派生出SortedSet子接口，SortedSet接口有一个TreeSet实现类一样，Map接口也派生出一个SortedMap子接口，SortedMap接口也有一个TreeMap实现类
3.1) TreeMap
TreeMap就是一个红黑树数据结构，每个key-value对即作为红黑树的一个节点。TreeMap存储key-value对(节点)时，需要根据key对节点进行排序。TreeMap可以保证所有的
key-value对处于有序状态。同样，TreeMap也有两种排序方式: 自然排序、定制排序
4) WeakHashMap
WeakHashMap与HashMap的用法基本相似。区别在于，HashMap的key保留了对实际对象的"强引用"，这意味着只要该HashMap对象不被销毁，该HashMap所引用的对象就不会被垃圾回收。
但WeakHashMap的key只保留了对实际对象的弱引用，这意味着如果WeakHashMap对象的key所引用的对象没有被其他强引用变量所引用，则这些key所引用的对象可能被垃圾回收，当垃
圾回收了该key所对应的实际对象之后，WeakHashMap也可能自动删除这些key所对应的key-value对
5) IdentityHashMap
IdentityHashMap的实现机制与HashMap基本相似，在IdentityHashMap中，当且仅当两个key严格相等(key1 == key2)时，IdentityHashMap才认为两个key相等
6) EnumMap
EnumMap是一个与枚举类一起使用的Map实现，EnumMap中的所有key都必须是单个枚举类的枚举值。创建EnumMap时必须显式或隐式指定它对应的枚举类。EnumMap根据key的自然顺序
(即枚举值在枚举类中的定义顺序)
3.Vector,ArrayList,LinkedList的特点和区别
3.1.Vector简介及特点
- 1、Vector是内部是以动态数组的形式来存储数据的。
- 2、Vector具有数组所具有的特性、通过索引支持随机访问、所以通过随机访问Vector中的元素效率非常高、但是执行插入、删除时效率比较地下、具体原因后面有分析。
- 3、Vector实现了AbstractList抽象类、List接口、所以其更具有了AbstractList和List的功能、前面我们知道AbstractList内部已经实现了获取Iterator和ListIterator的方法、所以Vector只需关心对数组操作的方法的实现、
- 4、Vector实现了RandomAccess接口、此接口只有声明、没有方法体、表示Vector支持随机访问。
- 5、Vector实现了Cloneable接口、此接口只有声明、没有方法体、表示Vector支持克隆。
- 6、Vector实现了Serializable接口、此接口只有声明、没有方法体、表示Vector支持序列化、即可以将Vector以流的形式通过ObjectOutputStream来写入到流中。
- 7、Vector是线程安全的。
3.2.ArrayList的特点
- 1、容量不固定，想放多少放多少（当然有最大阈值，但一般达不到）
- 2、有序的（元素输出顺序与输入顺序一致）
- 3、非线程安全
- 4、插入元素的时候可能扩容，删除元素时不会缩小容量，不使用索引的元素查找需要遍历数组，并使用equals比较。
3.2.1增加详解：
1、因为是数组实现，ArrayList的代价会大一些，而且会考虑是否需要扩容，首先在原有元素个数上加一为minCapacity,用这个值和Ooject数组大小进行比较（容量），如果这个值大，那么就需要扩容了，将数组的size*1.5+1，如果此时还是minCapacity的话，那么新容量就用minCapacity来表示，然后就是生成新的容量的数组，原来的元素赋值进去即可，如果想更改扩容策略，继承ArrayList，重写ensureCapacity方法即可。
2、add(E)把新添加的元素放到数组的末尾，只需要使用常数的时间。
3、add(int,E)在数组指定位置添加元素，首先确定数组这个位置是否存在和容量是否允许，然后将指定位置后面的所有元素全部向后面移动一个位置，最后才将元素插入进指定位置，使用O(n)的时间代价。
3.2.2删除详解：
删除分两种删除，删除对象和按位置删除。
1. 删除对象（空，和非空，但都需要遍历）
1.1、如果删除的对象为空（null），首先遍历数组元素是否有为空，若有，将使用fastRemove方法删除，具体做法是，将此位置后面的元素全部向前移动一位，最后的那个留空，并可以gc回收了。
1.2、如果不为空，使用equals方法进行比较，找到了相应的元素后，同样进行faseRemove方法进行删除。
2.按位置删除
1.remove(int)删除指定位置的元素，这是数组的优势，大大提升了性能，仅仅只需要判断index是否越界，剩下的就是直接删除了，不需要遍历。但是该元素后的元素同样需要全部向前移动一位。
3.2.3获取单个对象：
get(int)，首先判断是否越界，然后就是直接返回元素了，这也是数组的优势。
3.2.4遍历：
常用的迭代器设计模式，iterator方法返回一个父类实现的迭代器。
1、迭代器的hasNext方法的作用是判断当前位置是否是数组最后一个位置，相等为false，否则为true。
2、迭代器next方法用于返回当前的元素，并把指针指向下一个元素，值得注意的是，每次使用next方法的时候，都会判断创建迭代器获取的这个容器的计数器modCount是否与此时的不相等，不相等说明集合的大小被修改过，如果是会抛出ConcurrentModificationException异常，如果相等调用get方法返回元素即可。
3.2.5判断元素是否存在：
1、首先判断条件元素是否为空，是则遍历集合，有就返回true，否则false。
2、不为空，则使用equals方法，需要遍历集合。
关于ArrayList源码详解，可参考ArrayList
3.3.LinkedList的特点
是一个双链表，在add和remove时比ArrayList性能好，但get和set时就特别慢了。
恶补下：
双向链表，链表的一种。每个数据结点中都有两个指针，分别指向直接前驱和直接后继。因此，我们可以方便的访问他的前驱结点和后继结点。
3.3.1、链表简介：
链表是常用的一种数据结构、关于链表这里只给出简单介绍、只是基础的概念。
1、概念：
如果一个节点包含指向另一个节点的数据值，那么多个节点可以连接成一串，只通过一个变量访问整个节点序列，这样的节点序列称为链表（linked list）
2、单向链表：
如果每个节点仅包含其指向后继节点的引用，这样的链表称为单向链表。
3、双向链表：
每个链表节点，包含两个引用，一个指向前驱节点，一个指向后驱节点，也就是——双向链表。
3.3.2、LinkedList的特点：
1、LinkedList以链表的形式存储数据、对增删元素有很高的效率、查询效率较低、尤其是随机访问、效率不忍直视、
2、LinkedList继承AbstractSequentialdList（其继承与AbstractList、所以要求其子类要实现通过索引操作元素）、使得LinkedList支持使用索引的“增删改查”操作、
3、LinkedList直接实现了List接口、使其可以内部存储元素有序并且为每个元素提供索引值、
4、LinkedList直接实现了Deque接口、Deque接口继承了Queue、使其可以作为双向链表这种数据结构来使用、操作元素、
5、LinkedList直接实现了Cloneable接口、使其可以复制其中的全部元素
6、在使用ObjectOutputStream/ObjectInputStream流时、会先讲LinkedList的capacity读取/写入到流中、然后将元素一一读取/写入。
7、LinkedList非线程安全
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