Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList （異步，線程不安全，空間用完時自動增長原容量一半）
│└Vector （同步，線程安全，空間用完時自動增長原容量一倍）
│ └Stack
└Set
├HashSet
└TreeSet
Map
├Hashtable
├HashMap
├WeakHashMap
└TreeMap
Map接口：
|
+ -- WeakHashMap: 以弱鍵 實現的基於哈希表的 Map。在 WeakHashMap 中，當某個鍵不再正常使用時，將自動移除其條
| 目。更精確地說，對於一個給定的鍵，其映射的存在並不阻止垃圾回收器對該鍵的丟棄，這就使該鍵成爲可終止的，被終
| 止，然後被回收。丟棄某個鍵時，其條目從映射中有效地移除，因此，該類的行爲與其他的 Map 實現有所不同。此實現
| 不是同步的。
|
+ -- TreeMap:該映射根據其鍵的自然順序進行排序，或者根據創建映射時提供的 Comparator 進行排序，具體取決於使用的
| 構造方法。此實現不是同步的。
|
+ -- HashMap:基於哈希表的 Map 接口的實現。此實現提供所有可選的映射操作，並允許使用 null 值和 null 鍵。（除了
| 非同步和允許使用 null 之外，HashMap 類與 Hashtable 大致相同。）此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順
| 序恆久不變。此實現不是同步的。
|
+-- SortedMap: 進一步提供關於鍵的總體排序 的 Map。該映射是根據其鍵的自然順序進行排序的，或者根據通常在創建有
序映射時提供的 Comparator 進行排序。對有序映射的 collection 視圖（由 entrySet、keySet 和 values 方法返回
）進行迭代時，此順序就會反映出來。要採用此排序方式，還需要提供一些其他操作（此接口是 SortedSet 的對應映
射）。
Collection接口：
|
+ -- Set接口:一個不包含重複元素的 collection。更正式地說，set 不包含滿足 e1.equals(e2) 的元素對 e1 和 e2，並
| | 且最多包含一個 null 元素。正如其名稱所暗示的，此接口模仿了數學上的 set 抽象。
| |
| + -- HashSet:此類實現 Set 接口，由哈希表（實際上是一個 HashMap 實例）支持。它不保證 set 的迭代順序；
| | 特別是它不保證該順序恆久不變。此類允許使用 null 元素。此類爲基本操作提供了穩定性能，此實現不是同
| | 步的。
| |
| + -- LinkedHashSet:具有可預知迭代順序的 Set 接口的哈希表和鏈接列表實現。此實現與 HashSet 的不同之外在
| | 於，後者維護着一個運行於所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了迭代順序，即按照將元素插入到 set
| | 中 的順序（插入順序）進行迭代。注意，插入順序不 受在 set 中重新插入的 元素的影響。此實現不是同步
| | 的。
| |
| + -- TreeSet:基於 TreeMap 的 NavigableSet 實現。使用元素的自然順序對元素進行排序，或者根據創建 set 時
| 提供的 Comparator 進行排序，具體取決於使用的構造方法。此實現爲基本操作（add、remove 和 contains）
| 提供受保證的 log(n) 時間開銷。此實現不是同步的。
|
+ -- List接口:有序的 collection（也稱爲序列）。此接口的用戶可以對列表中每個元素的插入位置進行精確地控制。用戶
| 可以根據元素的整數索引（在列表中的位置）訪問元素，並搜索列表中的元素。
|
+ -- ArrayList:List 接口的大小可變數組的實現。實現了所有可選列表操作，並允許包括 null 在內的所有元素。
| 除了實現 List 接口外，此類還提供一些方法來操作內部用來存儲列表的數組的大小。（此類大致上等同於
| Vector 類，除了此類是不同步的。）每個 ArrayList 實例都有一個容量。該容量是指用來存儲列表元素的數
| 組的大小。它總是至少等於列表的大小。隨着向 ArrayList 中不斷添加元素，其容量也自動增長。並未指定增
| 長策略的細節，因爲這不只是添加元素會帶來分攤固定時間開銷那樣簡單。此實現不是同步的。
|
+ -- LinkedList:List 接口的鏈接列表實現。實現所有可選的列表操作，並且允許所有元素（包括 null）。除了實
| 現 List 接口外，LinkedList 類還爲在列表的開頭及結尾 get、remove 和 insert 元素提供了統一的命名方
| 法。這些操作允許將鏈接列表用作堆棧、隊列或雙端隊列。提供先進先出隊列操作(FIFO)。此實現不是同步的。
|
+ -- Vector:Vector 類可以實現可增長的對象數組。與數組一樣，它包含可以使用整數索引進行訪問的組件。但是
，Vector 的大小可以根據需要增大或縮小，以適應創建 Vector 後進行添加或移除項的操作。此實現是同步的.
1. Collection的功能
下面這張表給出了Collection的所有功能，也就是你能用Set和List做什麼事（不包括從Object自動繼承過來的方法）。（List還有一些額外的功能。）Map不是繼承Collection的，所以我們會區別對待。
boolean add(Object)：確保容器能持有你傳給它的那個參數。如果沒有把它加進去，就返回false。（這是個“可選”的方法，本章稍後會再作解釋。）
boolean addAll(Collection)：加入參數Collection所含的所有元素。只要加了元素，就返回true。
void clear()：清除容器所保存的所有元素。（“可選”）
boolean contains(Object)：如果容器持有參數Object，就返回true。
boolean containsAll(Collection)：如果容器持有參數Collection所含的全部元素，就返回true。
boolean isEmpty()：如果容器裏面沒有保存任何元素，就返回true。
Iterator iterator()：返回一個可以在容器的各元素之間移動的Iterator。
boolean removeAll(Collection)：刪除容器裏面所有參數Collection所包含的元素。只要刪過東西，就返回true。（“可選”）
boolean retainAll(Collection)：只保存參數Collection所包括的元素（集合論中“交集”的概念）。如果發生過變化，則返回true。（“可選”）
int size()：返回容器所含元素的數量。
Object[] toArray()：返回一個包含容器中所有元素的數組。
Object[] toArray(Object[] a)：返回一個包含容器中所有元素的數組，且這個數組不是普通的Object數組，它的類型應該同參數數組a的類型相同（要做類型轉換）。
注意，這裏沒有能進行隨機訪問的get()方法。這是因爲Collection還包括Set。而Set有它自己的內部順序（因此隨即訪問事毫無意義的）。所以如果你要檢查Collection的元素，你就必須使用迭代器。
2．List的功能
List的基本用法事相當將但的。雖然絕大多數時候，你只是用add()加對象，用get()取對象，用iterator()獲取這個序列的Iterator，但List還有一些別的很有用的方法。
實際上有兩種List：擅長對元素進行隨機訪問的，較常用的ArrayList，和更強大的LinkedList。LinkedList不是爲快速的隨機訪問而設計的，但是它卻有一組更加通用的方法。
Lisk（接口）：List的最重要的特徵就是有序；它會確保以一定的順序保存元素。List在Collection的基礎上添加了大量方法，使之能在序列中間插入和刪除元素。（只對LinkedList推薦使用。）List可以製造ListIterator對象，你除了能用它在List的中間插入和刪除元素之外，還能用它沿兩個方法遍歷List。
ArrayList*：一個用數組實現的List。能進行快速的隨機訪問，但是往列表中間插入和刪除元素的時候比較慢。ListIterator只能用在反向遍歷ArrayList的場合，不要用它來插入和刪除元素，因爲相比LinkedList，在ArrayList裏面用ListIterator的系統開銷比較高。
LinkedList：對順序訪問進行了優化。在List中間插入和刪除元素的代價也不高。隨機訪問的速度相對較慢。（用ArrayList吧。）此外它還有addFirst()，addLast()，getFirst()，getLast()，removeFirst()和removeLast()等方法（這些方法，接口和基類均未定義），你能把它當成棧（stack），隊列（queue）或雙向隊列（deque）來用。
記住，容器只是一個存儲對象的盒子。如果這個笑盒子能幫你解決所有的問題，那你就用不着取管它事怎麼實現的（在絕大多數情況下，這是使用對象的基本概念）。如果開發環境裏面還有一些別的，會造成固定的性能開銷的因素存在，那麼ArrayList和LinkedList之間的性能差別就會變得不那麼重要了。你只需要它們中的一個，你甚至可以想象有這樣一種“完美”的抽象容器；它能根據用途，自動地切換其底層的實現。
用LinkedList做一個棧
“棧（stack）”有時也被稱爲“後進先出”（LIFO）的容器。就是說，最後一個被“壓”進棧中的東西，會第一個“彈”出來。同其他Java容器一樣，壓進去和彈出來的東西都是Object，所以除非你只用Object的功能，否則就必須對彈起來的東西進行類型轉換。
LinkedList的方法能直接實現棧的功能，所以你完全可以不寫Stack而直接使用LinkedList。
如果你只想要棧的功能，那麼繼承就不太合適了，因爲繼承出來的是一個擁有LinkedList的所有方法的類。
用LinkedList做一個隊列
隊列（queue）是一個“先進先出”（FIFO）容器。也就是，你把一端把東西放進去，從另一端把東西取出來。所以你放東西的順序也就是取東西的順序。LinkedList有支持隊列的功能的方法，所以它也能被當作Queue來用。
還能很輕易地用LinkedList做一個deque（雙向隊列）。它很像隊列，只是你可以從任意一端添加和刪除元素。
Vector類
Vector非常類似ArrayList，但是Vector是同步的。由Vector創建的Iterator，雖然和ArrayList創建的Iterator是同一接口，但是，因爲Vector是同步的，當一個Iterator被創建而且正在被使用，另一個線程改變了Vector的狀態（例如，添加或刪除了一些元素），這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException，因此必須捕獲該異常。
Stack 類
Stack繼承自Vector，實現一個後進先出的堆棧。Stack提供5個額外的方法使得Vector得以被當作堆棧使用。基本的push和pop方法，還有peek方法得到棧頂的元素，empty方法測試堆棧是否爲空，search方法檢測一個元素在堆棧中的位置。Stack剛創建後是空棧。
3．Set的功能
Set的接口就是Collection的，所以不像那兩個List，它沒有額外的功能。實際上Set確確實實就是一個Collection－－只不過行爲方式不同罷了。（這是繼承和多態性的完美運用：表達不同地行爲。）Set會拒絕持有多個具有相同值的對象的實例（對象的“值”又是由什麼決定的呢？這個問題比較複雜，我們以後會講）。
Set（接口）：加入Set的每個元素必須是唯一的；否則，Set是不會把它加進去的。要想加進Set，Object必須定義equals()，這樣才能標明對象的唯一性。Set的接口和Collection的一摸一樣。Set的接口不保證它會用哪種順序來存儲元素。
HashSet*：爲優化查詢速度而設計的Set。要放進HashSet裏面的Object還得定義hashCode()。
TreeSet：是一個有序的Set，其底層是一顆樹。這樣你就能從Set裏面提取一個有序序列了。
LinkedHashSet(JDK 1.4)：一個在內部使用鏈表的Set，既有HashSet的查詢速度，又能保存元素被加進去的順序（插入順序）。用Iterator遍歷Set的時候，它是按插入順序進行訪問的。
HashSet保存對象的順序是和TreeSet和LinkedHashSet不一樣的。這是因爲它們是用不同的方法來存儲和查找元素的。（TreeSet用了一種叫紅黑樹的數據結構【red-black tree data structure】來爲元素排序，而HashSet則用了“專爲快速查找而設計”的散列函數。LinkedHashSet在內部用散列來提高查詢速度，但是它看上去像是用鏈表來保存元素的插入順序的。）你寫自己的類的時候，一定要記住，Set要有一個判斷以什麼順序來存儲元素的標準，也就是說你必須實現 Comparable接口，並且定義compareTo()方法。
SortedSet
SortedSet（只有TreeSet這一個實現可用）中的元素一定是有序的。這使得SortedSet接口多了一些方法：
Comparator comparator()：返回Set鎖使用的Comparator對象，或者用null表示它使用Object自有的排序方法。
Object first()：返回最小的元素。
Object last()：返回最大的元素。
SortedSet subSet(fromElement, toElement)：返回Set的子集，其中的元素從fromElement開始到toElement爲止（包括fromElement，不包括toElement）。
SortedSet headSet(toElement)：返回Set的子集，其中的元素都應小於toElement。
SortedSet headSet(toElement)：返回Set的子集，其中的元素都應大於fromElement。
注意，SortedSet意思是“根據對象的比較順序”，而不是“插入順序”進行排序。
4．Map的功能
ArrayList能讓你用數字在一愕嘎對象序列裏面進行選擇，所以從某種意義上講，它是將數字和對象關聯起來。但是，如果你想根據其他條件在一個對象序列裏面進行選擇的話，那又該怎麼做呢？棧就是一個例子。它的標準是“選取最後一個被壓入棧的對象”。我們常用的術語map，dictionary，或 associative array就是一種非常強大的，能在序列裏面進行挑選的工具。從概念上講，它看上去像是一個ArrayList，但它不用數字，而是用另一個對象來查找對象！這是一種至關重要的編程技巧。
這一概念在Java中表現爲Map。put(Object key, Object value)方法會往Map裏面加一個值，並且把這個值同鍵（你查找時所用的對象）聯繫起來。給出鍵之後，get(Object key)就會返回與之相關的值。你也可以用containsKey()和containsValue()測試Map是否包含有某個鍵或值。
Java標準類庫裏有好幾種Map：HashMap，TreeMap，LinkedHashMap，WeakHashMap，以及 IdentityHashMap。它們都實現了Map的基本接口，但是在行爲方式方面有着明顯的詫異。這些差異體現在，效率，持有和表示對象pair的順序，持有對象的時間長短，以及如何決定鍵的相等性。
性能時Map所要面對的一個大問題。如果你知道get()時怎麼工作的，你就會發覺（比方說）在ArrayList裏面找對象會是相當慢的。而這正是 HashMap的強項。它不是慢慢地一個個地找這個鍵，而是用了一種被稱爲hash code的特殊值來進行查找的。散列（hash）時一種算法，它會從目標對象當中提取一些信息，然後生成一個表示這個對象的“相對獨特”的int。 hashCode()是Object根類的方法，因此所有Java對象都能生成hash code。HashMap則利用對象的hashCode()來進行快速的查找。這樣性能就有了急劇的提高。
Map（接口）：維持鍵－－值的關係（既pairs），這樣就能用鍵來找值了。
HashMap*：基於hash表的實現。（用它來代替Hashtable。）提供時間恆定的插入與查詢。在構造函數種可以設置hash表的capacity和load factor。可以通過構造函數來調節其性能。
LinkedHashMap(JDK 1.4)：很像HashMap，但是用Iterator進行遍歷的時候，它會按插入順序或最先使用的順序（least-recently-used (LRU)order）進行訪問。除了用Iterator外，其他情況下，只是比HashMap稍慢一點。用Iterator的情況下，由於是使用鏈表來保存內部順序，因此速度會更快。
TreeMap：基於紅黑樹數據結構的實現。當你查看鍵或pair時，會發現它們時按順序（根據Comparable或Comparator，我們過一會講）排列的。TreeMap的特點時，你鎖得到的時一個有序的Map。TreeMap是Map中唯一有subMap()方法的實現。這個方法能讓你獲取這個樹中的一部分。
WeakHashMap：一個weak key的Map，是爲某些特殊問題而設計的。它能讓Map釋放其所持有的對象。如果某個對象除了在Map當中充當鍵之外，在其他地方都沒有其reference的話，那它將被當作垃圾回收。
IdentityHashMap(JDK 1.4)：一個用＝＝，而不是equals()來比較鍵的hash map。不是爲我們平常使用而設計的，是用來解決特殊問題的。
散列是往Map裏存數據的常用算法。
SortedMap
SortedMap（只有TreeMap這一個實現）的鍵肯定是有序的，因此這個接口裏面就有一些附加功能的方法了。
Comparator comparator()：返回Map所使用的comparator，如果是用Object內置的方法的話，則返回null。
Object firstKey()：返回第一個鍵。
Object lastKey()：返回最後一個鍵。
SortedMap subMap(fromKey, toKey)：返回這個Map的一個子集，其鍵從fromKey開始到toKey爲止，包括前者，不包括後者。
SortedMap headMap(toKey)：返回這個Map的一愕嘎子集，其鍵均小於toKey。
SortedMap tailMap(fromKey)：返回這個Map的一個子集，其鍵均大於等於fromKey。
pair是按key的順序存儲的，由於TreeMap有順序的概念，因此“位置”是有意義的，所以你可以去獲取它的第一個和最後一個元素，以及它的子集。
LinkedHashMap
爲了提高速度，LinkedHashMap對所有東西都做了hash，而且遍歷的時候（println()會遍歷整個Map，所以你能看到這個過程）還會按插入順序返回pair。此外，你還可以在LinkedHashMap的構造函數裏面進行配置，讓它使用基於訪問的LRU（least-recently -used）算法，這樣還沒被訪問過的元素（同時也是要刪除的候選對象）就會出現在隊列的最前頭。這樣，爲節省資源而寫一個定時清理的程序就變得很簡單了。
5．總結Java標準類庫的容器類：
1）數組把對象和數字形式的下標聯繫起來。它持有的是類型確定的對象，這樣提取對象的時候就不用再作類型傳遞了。它可以是多維的，也可以持有primitive。但是創建之後它的容量不能改了。
2）Collection持有單個元素，而Map持有相關聯的pair。
3）和數組一樣，List也把數字下標同對象聯繫起來，你可以把數組和List想成有序的容器。List會隨元素的增加自動調整容量。但是List只能持有Object reference，所以不能存放primitive，而且把Object提取出來之後，還要做類型傳遞。
4）如果要做很多隨機訪問，那麼請用ArrayList，但是如果要再List的中間做很多插入和刪除的話，就應該用LinkedList了。
5）LinkedList能提供隊列，雙向隊列和棧的功能。
6）Map提供的不是對象與數組的關聯，而是對象和對象的關聯。
HashMap看重的是訪問速度，而TreeMap各國那看重鍵的順序，因而它不如HashMap那麼快。而LinkedHashMap則保持對象插入的順序，但是也可以用LRU算法爲它重新排序。
7）Set只接受不重複的對象。HashSet提供了最快的查詢速度。而TreeSet則保持元素有序。LinkedHashSet保持元素的插入順序。
8）沒必要再在新代碼裏使用舊類庫留下來的Vector，Hashtable和Stack了。
容器類庫是你每天都會用到的工具，它能使程序更簡介，更強大並且更搞笑。
6．理解hashCode()
如果你不覆寫鍵的hashCode()和equals()的話，散列數據結構（HashSet，HashMap，LinkedHashSet，或LinkedHashMap）就沒法正確地處理鍵。
散列的價值就在於速度：散列算法能很快地找出東西。
數組是最快的數據結構。
7．Collection 和 Map 的區別
容器內每個爲之所存儲的元素個數不同。
Collection類型者，每個位置只有一個元素。
Map類型者，持有 key-value pair，像個小型數據庫。
8. 其他特徵
* List，Set，Map將持有對象一律視爲Object型別。
* Collection、List、Set、Map都是接口，不能實例化。
繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，這些纔可被實例化。
* vector容器確切知道它所持有的對象隸屬什麼型別。vector不進行邊界檢查。
9. 容器類和Array的區別、擇取
* 容器類僅能持有對象引用（指向對象的指針），而不是將對象信息copy一份至數列某位置。
* 一旦將對象置入容器內，便損失了該對象的型別信息。
10. 、* 在各種Lists中，最好的做法是以ArrayList作爲缺省選擇。當插入、刪除頻繁時，使用LinkedList()；Vector總是比ArrayList慢，所以要儘量避免使用。
* 在各種Sets中，HashSet通常優於HashTree（插入、查找）。只有當需要產生一個經過排序的序列，才用TreeSet。
HashTree存在的唯一理由：能夠維護其內元素的排序狀態。
* 在各種Maps中:HashMap用於快速查找。
* 當元素個數固定，用Array，因爲Array效率是最高的。
結論：最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。
11. 注意：
1)Collection沒有get()方法來取得某個元素。只能通過iterator()遍歷元素。
2)Set和Collection擁有一模一樣的接口。
3)List，可以通過get()方法來一次取出一個元素。使用數字來選擇一堆對象中的一個，get(0)...。(add/get)
4)一般使用ArrayList。用LinkedList構造堆棧stack、隊列queue。
5)Map用 put(k,v) / get(k)，還可以使用containsKey()/containsValue()來檢查其中是否含有某個key/value。
HashMap會利用對象的hashCode來快速找到key。
* hashing
哈希碼就是將對象的信息經過一些轉變形成一個獨一無二的int值，這個值存儲在一個array中。
我們都知道所有存儲結構中，array查找速度是最快的。所以，可以加速查找。 發生碰撞時，讓array指向多個values。即，數組每個位置上又生成一個槤表。
6)Map中元素，可以將key序列、value序列單獨抽取出來。
使用keySet()抽取key序列，將map中的所有keys生成一個Set。
使用values()抽取value序列，將map中的所有values生成一個Collection。
爲什麼一個生成Set，一個生成Collection？那是因爲，key總是獨一無二的，value允許重複。