一、概述
在JAVA的util包中有两个所有集合的父接口Collection和Map,它们的父子关系：
+Collection 这个接口extends自 --java.lang.Iterable接口
├+List(接口 代表有序，可重复的集合。列表）
│├ ArreyList (Class 数组，随机访问，没有同步，线程不安全)--基于数组的
│├+Vector (Class 数组 同步 线程全)--基于数组的
││└ Stack (Class)
│└ LinkedList (Class 链表 插入删除 没有同步 线程不安全)
└+Set（接口 不能含重复的元素。仅接收一次并做内部排序，集）--基于HashMap，key为存储项，
││ 所以不能重复
│├ HashSet (Class）
│├ LinkedHashSet (Class）
│└ TreeSet (Class）
+Map(接口)
├ +Map(接口 映射集合)
│ ├ HashMap (Class 不同步，不安全。除了不同和允许使用null键值之外，与Hashtable大致相同)
│ ├ Hashtable(Class 同步 ，线程安全。不允许实施null键值)
│ ├+SortedMap 接口
│ │ ├ TreeMap (Class)
│ ├ WeakHashMap(Class HashMap的改进，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收)
二、Collection
Collection是最基本的集合接口，派生的两个接口是 List 和 Set 。 List 按对象进入的顺序保存对象，不做排序或编辑操作。 Set 对每个对象只接受一次，并使用自己内部的排序方法 ( 通常，你只关心某个元素是否属于 Set, 而不关心它的顺序--
否则应该使用 List)。
Collection的通用遍历:
不论 Collection 的实际类型如何，它都支持一个iterator() 的方法，该方法返回一个迭代子，使用该迭代子即可逐一访问 Collection 中每一个元素。典型的用法如下：
Iterator it = collection.iterator(); // 获得一个迭代子
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // 得到下一个元素
}
List也是接口，继承自Collection接口，它的实现类包括ArrayList、Vector与LinkedList。List的次序是List最重要的特点，是有序的，它保证维护元素特定的顺序。
ArrayList与Vector是基于Array的，其实就是封装了Array所不具备的一些功能方便我们使用，它不可能走入Array的限制。性能也就不可能超越Array。所以，在可能的情况下，我们要多运用Array。另外很重要的一点就是Vector“sychronized”的，这个也是Vector和ArrayList的唯一的区别。
1. ArrayList类
1) ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。
2) size，isEmpty，get，set方法运行时间为常数。但是add方法开销为分摊的常数，添加n个元素需要O(n)的时间。其他的方法运行时间为线性。
3)
每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法
并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。
4)由数组实现的List。允许对元素进行快速随机访问，但是向List中间插入与移除元素的速度很慢。ListIterator只应该用来由后向前遍历ArrayList,而不是用来插入和移除元素。因为那比LinkedList开销要大很多。
2. Vector类
Vector非常类似ArrayList，但是Vector是同步的。由
Vector创建的Iterator，虽然和ArrayList创建的Iterator是同一接口，但是，因为Vector是同步的，当一个
Iterator被创建而且正在被使用，另一个线程改变了Vector的状态（例如，添加或删除了一些元素），这时调用Iterator的方法时将抛出
ConcurrentModificationException，因此必须捕获该异常。
3. LinkedList类
LinkedList实现了List接口，不是基于Array的，类似于数据结构中的单链表，所以不受Array性能的限制，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在 LinkedList的首部或尾部。如下列方法：addFirst(), addLast(), getFirst(), getLast(), removeFirst() 和 removeLast(), 这些方法 （没有在任何接口或基类中定义过）。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。
注意LinkedList没有同步方法。如果多个线程同时访问一个List，则必须自己实现访问同步。一种解决方法是在创建List时构造一个同步的List：
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));
ArrayList和LinkedList的区别。
1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2.对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
3.对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。
如果熟悉数据结构的同学，就会一下明白，ArrayList就是线性表的顺序表示，LinkedList就是线性表的链表表示。
4. Stack 类
Stack继承自Vector，实现一个后进先出的堆栈。Stack提供5个
额外的方法使得Vector得以被当作堆栈使用。基本的push和pop方法，还有peek方法得到栈顶的元素，empty方法测试堆栈是否为
空，search方法检测一个元素在堆栈中的位置。Stack刚创建后是空栈。
Set也是接口，同样继承与Collection接口。与List不同，它是无序的，不能重复的。之所以不能重复是因为Set是基于HashMap实现的，这个就是Set和List的根本区别。HashSet的存储方式是把HashMap中的Key作为Set的对应存储项。看看HashSet的add（Object obj）方法的实现就可以一目了然了。
public boolean add(Object obj){
return map.put(obj, PRESENT) == null;
}
Set的实现类包括HashSet、TreeSet与LinkedHashSet。
1. HashSet
为快速查找设计的Set。存入HashSet的对象必须定义hashCode()。
2. TreeSet
保存次序的Set, 底层为树结构。使用它可以从Set中提取有序的序列。
3. LinkedHashSet
具有HashSet的查询速度，且内部使用链表维护元素的顺序（插入的次序）。于是在使用迭代器遍历Set时，结果会按元素插入的次序显示。
二、Map
Map是无序的，其实现类主要包括HashMap、HashTable、WeakHashMap、TreeMap与IdentifyHashMap。
1. Hashtable类
Hashtable继承Map接口，实现一个key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的对象都可作为key或者value。Hashtable是同步的。
添加数据使用 put(key, value) ，取出数据使用get(key)
，这两个基本操作的时间开销为常数。
Hashtable 通过初始化容量 (initial capacity) 和负载因子 (load factor) 两个参数调整性能。通常缺省的 load factor0.75 较好地实现了时间和空间的均衡。增大 load factor 可以节省空间但相应的查找时间将增大，这会影响像get
和 put 这样的操作。
使用 Hashtable 的简单示例如下，将 1 ，2
，3 放到 Hashtable 中，他们的 key 分别是 ”one” ， ”two” ， ”three” ：
Hashtable numbers =new
Hashtable();
numbers.put(“one”, new Integer(1));
numbers.put(“two”, new Integer(2));
numbers.put(“three”, new Integer(3));
要取出一个数，比如 2 ，用相应的 key ：
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two=
”+ n);
由于作为 key 的对象将通过计算其散列函数来确定与之对应的 value 的位置，因此任何作为 key 的对象都必须实现 hashCode
方法和 equals 方法。 hashCode 方法和 equals 方法继承自根类 Object ，如果你用自定义的类当作 key
的话，要相当小心，按照散列函数的定义，如果两个对象相同，即 obj1.equals(obj2)=true
，则它们的 hashCode 必须相同，但如果两个对象不同，则它们的 hashCode 不一定不同，如果两个不同对象的 hashCode
相同，这种现象称为冲突，冲突会导致操作哈希表的时间开销增大，所以尽量定义好的 hashCode() 方法，能加快哈希表的操作。
如果相同的对象有不同的 hashCode ，对哈希表的操作会出现意想不到的结果（期待的 get 方法返回null
），要避免这种问题，只需要牢记一条：要同时复写 equals 方法和 hashCode 方法，而不要只写其中一个
2. HashMap类
HashMap和Hashtable类似，也是基于hash散列表的实现。不同之处在于 HashMap是非同步的，并且允许null，即null value和null key。，但是将HashMap视为Collection时
（values()方法可返回Collection），其迭代子操作时间开销和HashMap的容量成比例。因此，如果迭代操作的性能相当重要的话，不要将HashMap的初始化容量设得过高，或者load factor过低。
LinkedHashMap 类：类似于 HashMap ，但是迭代遍历它时，取得“键值对”的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用 (LRU) 的次序。只比 HashMap 慢一点。而在迭代访问时发而更快，因为它使用链表维护内部次序。
3. WeakHashMap类 （弱键（ weak key ））
WeakHashMap是一种改进的HashMap，它是为解决特殊问题设计的，它对key实行“弱引用”，如果一个key不再被外部所引用，那么该key可以被GC回收。
4. TreeMap 类
基于红黑树数据结构的实现。查看“键”或“键值对”时，它们会被排序( 次序由 Comparabel 或 Comparator 决定 )。TreeMap 的特点在于，你得到的结果是经过排序的。 TreeMap 是唯一的带有 subMap() 方法的 Map ，它可以返回一个子树。
5. IdentifyHashMap 类
使用 == 代替 equals() 对“键”作比较的 hash map 。专为解决特殊问题而设计。
三、 如何选择
1、容器类和Array的区别、择取
容器类仅能持有对象引用（指向对象的指针），而不是将对象信息copy一份至数列某位置。
一旦将对象置入容器内，便损失了该对象的型别信息。
2、
在各种Lists中，最好的做法是以ArrayList作为缺省选择。当插入、删除频繁时，使用LinkedList()；
Vector总是比ArrayList慢，所以要尽量避免使用。
在各种Sets中，HashSet通常优于HashTree（插入、查找）。只有当需要产生一个经过排序的序列，才用TreeSet。
HashTree存在的唯一理由：能够维护其内元素的排序状态。
在各种Maps中HashMap用于快速查找。
当元素个数固定，用Array，因为Array效率是最高的。
结论：最常用的是ArrayList，HashSet，HashMap，Array。
注意：
1、Collection没有get()方法来取得某个元素。只能通过iterator()遍历元素。
2、Set和Collection拥有一模一样的接口。
3、List，可以通过get()方法来一次取出一个元素。使用数字来选择一堆对象中的一个，get(0)...。(add/get)
4、一般使用ArrayList。用LinkedList构造堆栈stack、队列queue。
5、Map用 put(k,v) / get(k)，还可以使用containsKey()/containsValue()来检查其中是否含有某个key/value。
HashMap会利用对象的hashCode来快速找到key。
* hashing 哈希码就是将对象的信息经过一些转变形成一个独一无二的int值，这个值存储在一个array中。
我们都知道所有存储结构中，array查找速度是最快的。所以，可以加速查找。
发生碰撞时，让array指向多个values。即，数组每个位置上又生成一个梿表。
6、Map中元素，可以将key序列、value序列单独抽取出来。使用keySet()抽取key序列，将map中的所有keys生成一个Set。
使用values()抽取value序列，将map中的所有values生成一个Collection。
为什么一个生成Set，一个生成Collection？那是因为，key总是独一无二的，value允许重复。