Java中的Collection是最基本的集合接口，一个Collection代表一组Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允许相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java
SDK不提供直接继承自Collection的类，Java SDK提供的类都是继承自Collection的“子接口”如List，set和map。所有实现Collection接口的类都必须提供两个标准的构造函数：无参数的构造函数用于创建一个空的Collection，有一个Collection参数的构造函数用于创建一个新的Collection，这个新的Collection与传入的Collection有相同的元素。后一个构造函数允许用户复制一个Collection。
List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。List允许有相同的元素。除了具有Collection接口必备的iterator()方法外，List还提供一个listIterator()方法，返回一个ListIterator接口，和标准的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之类的方法，允许添加，删除，设定元素，还能向前或向后遍历。实现List接口的常用类有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。
LinkedList实现了List接口，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。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。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实现了可变大小的数组，可以认为是可变大小的队列，可以在任意位置添加和删除元素。队列是一种先进先出（FIFO）的线性表。它是有下标的，长度可变的，可重复的。在Java中的队列与我们以前接触过的C里面的队列还是有一点点区别的。笔者认为其主要区别是：在C中，队列只允许在队尾作插入操作，在队头作删除操作；而java中是可以指定位置的，相对来说，这对我们的操作会带来很大的方便。它允许所有元素，包括null。ArrayList没有同步。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。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。和LinkedList一样，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。
Vector与ArrayList类似，但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。
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。
示例代码：
public class ArrayListTestDriver {
public static void main(String[] args){
List<String> list = new ArrayList<String>();
list.add("Charles");
list.add("Nancy");
Iterator it = list.iterator();
//method 1
while(it.hasNext()){
System.out.println(it.next());
}
//method 2
for(String s:list){
System.out.println(s);
}
//method 3
for(int i=0;i<list.size();i++){
System.out.println(list.get(i));
}
}
}
Set是一种不包含重复的元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2)=false，Set最多有一个null元素。
很明显，Set的构造函数有一个约束条件，传入的Collection参数不能包含重复的元素。请注意：必须小心操作可变对象（Mutable Object）。如果一个Set中的可变元素改变了自身状态导致Object.equals(Object)=true将导致一些问题。
1）HashSet类
HashSet按Hash算法来存储集合的元素，因此具有很好的存取和查找性能。HashSet的特点：HashSet不是同步的，多个线程访问是需要通过代码保证同步；集合元素值可以使null。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（）方法返回值也相等。
对于HashSet类， 即使2个A对象通过equals比较返回true，但HashSet依然把它们当成2个对象；即使2个B对象的hashCode（）返回相同值，但HashSet依然把它们当成2个对象。即如果把一个对象放入HashSet中时，如果重写该对象equals（）方法，也应该重写其hashCode（）方法。其规则是：如果2个对象通过equals方法比较返回true时，这两个对象的hashCode也应该相同。
2）TreeSet类
TreeSet是SortedSet接口的唯一实现，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态（元素是有序的）。TreeSet提供了以下的方法
-
Comparator comparttor()： 返回当前Set使用的Compara投入，或者返回null，表示以自然方式排序。
-
Object first()：返回集合中的第一个元素。
-
Object last()：返回集合中的最后一个元素。
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Objiect lower(Object e)：返回集合中位于指定元素之前的元素（即小于指定元素的最大元素，参考元素可以不是TreeSet的元素）。
-
Object higher(Object e)：返回集合中位于指定元素之后的元素（即大于指定元素的最小元素，参考元素可以不需要TreeSet的元素）。
-
SortedSet subSet(fromElement， toElement)：返回此Set的子集，范围从fromElement(包含大于等于）到toElement(不包含小于）。
-
SortedSet headSet(toElement)：返回此Set的子集，由小于toElement的元素组成。
- SortedSet tailSet(fromElement)：返回此Set的子集，由大于或等于fromElement的元素组成。
TreeSet并不是根据元素的插入顺序进行排序，而是根据元素实际值来进行排序。TreeSet采用红黑树的数据结构对元素进行排序。
示例代码：
public class HashSetTest {
public static void main(String[] args){
Set<String> set = new HashSet<String>();
set.add("God Bless");
boolean r = set.add("God Bless");
System.out.println("Result of add method is:"+r);
System.out.println("The content of set is:"+ set);
}
}
public class TreeSetTestDriver {
public static void main(String[] args){
TreeSet<Integer> numset = new TreeSet<Integer>();
numset.add(new Integer(3));
numset.add(new Integer(-5));
numset.add(new Integer(232));
numset.add(new Integer(56));
numset.add(new Integer(0));
System.out.println("The last num is:"+numset.last());
System.out.println("The top 3 is:"+numset.tailSet(3));
Iterator<Integer> it = numset.iterator();
while(it.hasNext()){
System.out.println("The num of the numset is:"+it.next());
}
}
}
（3）Map接口（映射类接口）
Map没有继承Collection接口，Map提供key到value的映射。一个Map中不能包含相同的key，每个key只能映射一个value。Map接口提供3种集合的视图，Map的内容可以被当作一组key集合，一组value集合，或者一组key-value映射。 我们知道函数有定义域和值域，这也就相当我们这里讲的映射所对应的K和V。其中K是一个set，不能重复，而V是允许重复的。
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。
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initial capacity和load factor两个参数调整性能。通常缺省的load factor 0.75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。Hashtable是同步的。
HashMap和Hashtable类似，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。
WeakHashMap是一种改进的HashMap，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可以被回收。
示例代码：
public class HashMapTestDriver {
public static void main(String[] args){
Map<String, String> hashmap = new HashMap<String, String>();
hashmap.put("Charles", "25104526");
hashmap.put("Nacy", "25632356");
hashmap.put("Zhang", "25562866");
Iterator<Map.Entry<String,String>> it = hashmap.entrySet().iterator();
for(Map.Entry<String,String> entry:hashmap.entrySet()){
System.out.println("The key is: "+entry.getKey()+", "+"The value is: "+entry.getValue());
}
}
}
集合类性能效率总结