• jdk1.2 开始出现，相关的接口和类都在 java.util 包中，保存的是对象的引用
• jdk1.2 以前“古老”的集合类：Vector、Hashtable（都是同步的）

Collection 和 Iterator 接口

Collection 接口操作集合元素的方法

• Iterable 的子接口

• 增加

  1. boolean add(Object o)：向集合里添加一个元素，如果集合对象被添加操作改变了，则返回 true
  2. boolean addAll(Collection c)：把集合 c 里的所有元素添加到指定集合里，如果集合对象被添加操作改变了，则返回 true

• 删除

  1. boolean remove(Object o)：删除集合中第一个符合条件的指定元素 o，返回 true
  2. boolean removeAll(Collecrion c)：从该集合中删除集合 c 里包含的所有元素，如果删除了一个或一个以上的元素，该方法将返回 true
  3. boolean retainAll(Collection c)：使该集合中仅保留集合 c 里包含的元素（求两个集合的交集），如果该操作改变了调用该方法的集合，则该方法返回 true
  4. void clear()：清除集合里的所有元素，将集合长度变为 0

• 查询

  1. boolean contains(Object o)：判断集合里是否包含指定元素 o
  2. boolean containsAll(Collection c)：判断集合里是否包含集合 c 里的所有元素
  3. boolean isEmpty()：判断集合是否为空，当集合长度为 0 时返回 true，否则返回 false
  4. int size()：返回集合里元素的个数

• 其它操作

  1. Iterator<E> iterator()：获取一个 Iterator 对象（迭代器）
  2. Object[] toArray()：把集合转换成一个数组，所有的集合元素变成对应的数组元素（转换成 Object 数组时，没有必要使用 toArray[new Object[0]]，可以直接使用 toArray()）
  3. T[] toArray(T[] a)：返回一个包含此集合中所有元素的数组（返回数组的运行时类型是指定数组的类型）。如果指定的数组 a 能容纳该集合，则 a 将在其中返回；否则，将分配一个具有指定数组的运行时类型和此集合大小的新数组（集合转换为类型 T 数组时，尽量传入空数组 T[0]）

• 默认方法

  1. Stream<E> stream()
  2. Stream<E> parallelStream()
  3. boolean removeIf(Predicate<E> filter)：删除满足给定谓词的此集合的所有元素
  4. void forEach(Consumer<? super T> action)：对 Iterable 的每个元素执行给定的操作

使用 Iterator 遍历集合元素

• Iterator 接口用于遍历（即迭代访问）Collection 集合中的元素

• 通过把集合元素的值传给了迭代变量

• 在创建 Iterator 迭代器之后，除非通过迭代器自身的 remove() 方法对 Collection 集合里的元素进行修改，否则在对 Collection 集合进行添加或删除元素后再使用迭代器进行迭代访问时，迭代器会抛出 ConcurrentModificationException（由 checkForComodification() 抛出，原因为 modCount != expectedModCount，modCount 表示集合对象结构性修改的次数，expectedModCount 是迭代器对象中的一个成员变量）

• 实例方法

  1. boolean hasNext()：如果集合里仍有元素可以迭代，则返回 true
  2. Object next()：返回集合里的下一个元素
  3. void remove()：删除集合里上一次 next 方法返回的元素

• 快速失败（fail-fast）

  • 在用迭代器遍历一个集合对象时，如果遍历过程中对集合对象的内容进行了修改（增加、删除、修改，modCount != expectedmodCount），则会抛出 ConcurrentModificationException
  • java.util 包下的集合类都是快速失败的，不能在多线程下发生并发修改

使用 foreach 循环遍历集合元素

• 与使用 Iterator 接口迭代访问集合元素类似，foreach 循环中的迭代变量也不是集合元素本身，系统只是依次把集合元素的值赋给迭代变量，所以在遍历时不能对 Collection 集合进行添加或删除元素，否则会抛出 ConcurrentModificationException（可以使用特殊的集合 CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteSet、ConcurrentHashMap）

使用 for 循环遍历集合元素

• 在遍历时可以对 Collection 集合里的元素进行修改

• 当删除多个元素时，应从后往前遍历，如果从前往后遍历，在删除元素后需要调整迭代变量

  // 删除元素后索引会左移，所以在删除元素后需要调整迭代变量
  for (int i = 0; i < list.size(); i++) {
      if (list.get(i) == 3) {
          list.remove(i--);
      }
  }
  
  for (int i = list.size() - 1; i >= 0; i--) {
      if (list.get(i) == 3) {
          list.remove(i);
      }
  }
  

List 集合

• 记录元素的添加顺序，允许元素重复的集合，列表
• 默认按元素的添加顺序设置元素的索引

List 接口

• List 判断两个对象相等的标准：两个对象相等通过 equals() 方法比较返回 true

• 增加

  1. void add(int index, Object element)：将元素 element 插入到 List 集合的 index 处，索引范围 [0, size)
  2. boolean addAll(int index, Collection c)：将集合 c 所包含的所有元素都插入到 List 集合的 index 处

• 删除

  1. Object remove(int index)：删除并返回 index 索引处的元素

• 修改

  1. Object set(int index, Object element)：将 index 索引处的元素替换成 element 对象，返回被替换的旧元素

• 查询

  1. Object get(int index)：返回集合 index 索引处的元素
  2. int indexOf(Object o)：返回对象 o 在 List 集合中第一次出现的位置索引
  3. int lastIndexOf(Object o)：返回对象 o 在 List 集合中最后一次出现的位置索引

• 其它

  1. List subList(int fromlndex, int tolndex)：返回从索引 fromlndex（包含）到索引 tolndex（不包含）处所有集合元素组成的子集合，返回的列表由此列表支持，因此返回列表中的非结构性更改将反映在此列表中，反之亦然（对于子列表的所有操作最终会反映到原列表上；对父集合元素的增加或删除，均会导致子列表的遍历、增加、删除产生 ConcurrentModificationException 异常）
  2. ListIterator<E> listIterator(int index)：返回一个 ListIterator 对象（双向的迭代器），从列表的指定位置开始

• 默认方法

  1. void replaceAll(UnaryOperator<E> operator)：对列表中的每一个元素执行特定的操作，并用处理的结果替换该元素
  2. void sort(Comparator<E> c)：使用提供的 Comparator 来比较元素排序该列表

• 常用构造器

  1. ArrayList()：构造一个初始容量为 10 的空列表，从 Java 8 开始初始化时使用了一个空数组 Object[]，等到需要存储数据时才分配空间（延迟初始化）
  2. ArrayList(Collection<? extends E> c)：构造一个包含指定 collection 的元素的列表，这些元素是按照该 collection 的迭代器返回它们的顺序排列的
  3. HashSet()：构造一个新的空 set，其底层 HashMap 实例的默认初始容量是 16，加载因子是 0.75
  4. HashSet(Collection<? extends E> c)：构造一个包含指定 collection 中的元素的新 set

Listlterator 接口

• List 还可以使用普通的 for 循环、listIterator() 方法来遍历集合元素

• Listlterator 接口继承了 Iterator 接口，额外的方法：

  1. boolean hasPrevious()：判断该迭代器关联的集合是否还有上一个元素
  2. Object previous()：返回该迭代器的上一个元素
  3. void add(Object o)：在指定位置插入一个元素
  4. void set(E e)：用指定元素替换 next 或 previous 返回的最后一个元素

ArrayList<String> ls = new ArrayList<>();
// 普通 for 循环
for (int i = 0; i < ls.size(); i++) {
    System.out.println(ls.get(i));
}
// 增强 for 循环（底层采用 Iterator 迭代器）
for (String str : ls) {
    System.out.println(str);
}
// for 循环迭代器
for (Iterator<String> it = ls.iterator(); it.hasNext();) {
    System.out.println(it.next());
}
// while 循环迭代器
Iterator<String> it = ls.iterator();
while (it.hasNext()) {
    System.out.println(it.next());
}

// 自定义类中重写 equals() 方法
public class Point {
    private int x;
    private int y;

    // 此处省略 x 和 y 的 setter 和 getter 方法

    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + x;
        result = prime * result + y;
        return result;
    }

    public boolean equals(Object obj) {
        // 是否同一对象
        if (this == obj) return true;
        // 是否为空
        if (obj == null) return false;
        // 类型是否相同
        if (getClass() != obj.getClass()) return false;
        Point other = (Point) obj; // 强转
        if (x != other.x) return false;
        if (y != other.y) return false;
        return true;
    }
}

ArrayList 和 Vector 实现类

• 基于 Object[] 的 List 接口的实现类，查询元素较快
• RandomAccess （标识接口，支持快速随机访问）的实现类
• 使用 initialCapacity 参数来设置该数组的长度，并且会自动增加（默认为 10）
• ArrayList 以 1.5 倍的方式扩容，Vector 以 2 倍的方式扩容
• Vector 的子类 Stack（用于模拟栈）中的额外方法（数组的最后一个元素位置作为栈顶）： void push(Object item)、Object pop()、Object peek()

LinkedList 实现类

• 基于双向链表的 List、Deque 接口的实现类，添加删除元素比较快（需要先通过循环获取到对应节点的 Node）
• 双向链表、单向队列、双向队列、栈（链表的第一个节点位置作为栈顶）

在各种常用场景下，LinkedList 几乎都不能在性能上胜出 ArrayList

Queue 集合

• 队列，“先进先出”（FIFO）的容器

• Queue 接口中的方法

  1. void add(Objecte)：将指定元素加入此队列的尾部
  2. Object element()：获取队列头部的元素，但是不删除该元素
  3. boolean offer(Objecte)：将指定元素加入此队列的尾部。当使用有容量限制的队列时，此方法通常比 add(Object e) 方法更好
  4. Object peek()：获取队列头部的元素，但是不删除该元素。如果队列为空，则返回 null
  5. Object poll()：获取队列头部的元素，并删除该元素。如果队列为空，则返回 null
  6. Object remove()：获取队列头部的元素，并删除该元素

Deque 子接口

• 双端队列，支持在两端插入和移除元素
• 队列，将元素添加到双端队列的末尾，从双端队列的开头移除元素
• 栈，双端队列的开头作为栈顶
• 实现类：ArrayDeque、LinkedList

• Iterator descendingIterator()：返回该双端队列对应的迭代器，该迭代器将以逆向顺序来迭代队列中的元素

PriorityQueue 优先队列

• 基于堆实现无界优先级队列
• 可在构造器中自定义优先级别 PriorityQueue(Comparator<? super E> comparator)
• 队列的头是按指定排序方式确定的最小元素
• 实例方法
  • boolean add(E e)、boolean offer(E e)：将指定的元素插入此优先级队列
  • E peek()：获取但不移除此队列的头；如果此队列为空，则返回 null
  • E remove()、E poll()：获取并移除此队列的头，队列为空时，remove() 抛出异常，poll() 返回 null

Set 集合

• 不记录元素的添加顺序，不允许元素重复的集合
• 尽量不要修改 Set 集合元素中判断两个元素相等的方法用到的实例变量，否则将会导致 Set 无法正确操作这些集合元素；Set 存储的对象必须覆写 hashCode 和 equals

HashSet 类

• 根据元素的 hashCode 值来计算其存储位置（哈希表），内部采用 HashMap 实现（将该元素作为 key，new Object() 作为 value 放入 HashMap 中）
• 最多包含一个 null 元素，其索引为 0
• HashSet 集合判断两个元素相等的标准：两个对象的 hashCode() 方法返回值相等，并且两个对象通过 equals() 方法比较也相等
• 如果需要把某个类的对象保存到 HashSet 集合中，重写这个类的 equals()、hashCode() 方法时，应该尽量保证两个对象通过 equals() 方法比较返回 true 时，它们的 hashCode() 方法返回值也相等
• 当程序把可变对象添加到 HashSet 中之后，尽量不要去修改该集合元素中参与计算 hashCode()、equals() 的实例变量，否则将会导致 HashSet 无法正确操作这些集合元素

LinkedHashSet 类

• HashSet 的子类
• 根据元素的 hashCode 值来决定元素的存储位置，同时使用链表维护元素添加的次序

TreeSet 类

• NavigableSet 接口（SortedSet 的子接口）的实现类，元素处于排序状态

• 根据红黑树结构确定元素的存储位置

• TreeSet 支持两种排序方法：自然排序（默认）和定制排序

• TreeSet 集合判断两个元素相等的标准：元素的 compareTo(Object obj) 方法或 Comparator 对象的 compare(T o1, T o2) 方法的返回值为 0

• 只能添加同一种类型的对象（需要比较大小），否则会引发 ClassCastException 异常

• 当需要把一个对象放入 TreeSet 中，重写该对象对应类的 equals() 方法时，应保证该方法与 compareTo(Object obj) 方法有一致的结果

• 额外的方法

  • 查询
    1. Object first()：返回集合中的第一个元素
    2. Object last()：返回集合中的最后一个元素
    3. Object 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，参考元素不需要是 TreeSet 集合里的元素）
    4. 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，参考元素不需要是 TreeSet 集合里的元素）
  • 其它
    1. SortedSet subSet(Object fromElement, Object toElement)：返回此 Set 的子集合（部分视图），范围从 froraElement（包含）到 toElement （不包含），返回的 Set 受此 Set 支持，所以在返回 Set 中的更改将反映在此 Set 中，反之亦然
    2. SortedSet headSet(Object toElement)：返回此 Set 的子集（部分视图），由小于 toElement 的元素组成，返回的 Set 受此 Set 支持，所以在返回 Set 中的更改将反映在此 Set 中，反之亦然
    3. SortedSet tailSet(Object fromElement)：返回此 Set 的子集（部分视图），由大于或等于 fromElement 的元素组成，返回的 Set 受此 Set 支持，所以在返回 Set 中的更改将反映在此 Set 中，反之亦然
    4. Comparator comparator()：如果 TreeSet 采用了定制排序，则该方法返回定制排序所使用的 Comparator；如果 TreeSet 采用了自然排序，则返回 null

自然排序

• 要求添加的对象的类必须实现 Comparable 接口
• 调用集合元素的 compareTo(Object obj) 方法来比较元素之间的大小关系，然后将集合元素按升序排列
• java.lang.Comparable<T> 接口： int compareTo(T o)：如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整数、0 或正整数

定制排序

• 在创建 TreeSet 集合对象时，提供一个 Comparator 对象（比较器）与该 TreeSet 集合关联，由该 Comparator 对象负责集合元素的排序逻辑 new TreeSet(Comparator c)

• java.util.Comparator<T> 接口：
  int compare(T o1, T o2)：如果第一个参数小于、等于或大于第二个参数，则分别返回负整数、0 或正整数

Map 集合

• 用于保存具有映射关系的数据，元素是 key-value 对（Entry），key 不允许重复
• 本质 Map.Entry<K,V>[]
• 尽量不要修改作为 key 的可变对象的关键实例变量（避免后续无法正确地找到该 key 对应的 value）；自定义对象作为 key 必须覆写 hashCode 和 equals
• 增加 / 修改
  1. Object put(Object key, Object value)：添加一个 key-value 对，如果当前 Map 中已有一个与该 key 相等的 key-value 对，则新的 key-value 对会覆盖原来的 key-value 对，返回被覆盖的 value，否则返回 null
  2. void putAll(Map m)：将指定 Map 中的 key-value 对复制到本 Map 中
• 删除
  1. Object remove(Object key)：删除指定 key 所对应的 key-value 对，返回被删除 key 所关联的 value，如果该 key 不存在，则返回 null
  2. boolean remove(Object key, Object value)：删除指定 key、value 所对应的 key-value 对（Java 8 新增）
  3. void clear()：删除该 Map 对象中的所有 key-value 对
• 查询
  1. Object get(Object key)：返回指定 key 所对应的 value；如果此 Map 中不包含该 key，则返回 null
  2. boolean containsKey(Object key)：查询 Map 中是否包含指定的 key，如果包含则返回 true
  3. boolean containsValue(Object value)：查询 Map 中是否包含一个或多个 value，如果包含则返回true
  4. boolean isEmpty()：查询该 Map 是否为空（即不包含任何 key-value 对），如果为空则返回 true
  5. int size()：查询该 Map 里的 key-value 对的个数
• 其它
  1. Set<K> keySet()：返回该 Map 中所有 key 组成的 Set 集合（相应实现类中的内部类，不支持 add 或 addAll 操作）
  2. Collection<V> values()：返回该 Map 里所有 value 组成的 Collection（相应实现类中的内部类，不支持 add 或 addAll 操作）
  3. Set<Map.Entry<K, V>> entrySet()：返回 Map 中包含的 key-value 对所组成的 Set 集合，每个集合元素都是 Map.Entry 对象（不支持 add 或 addAll 操作）
• 默认方法
  1. void forEach(BiConsumer<K, V> action)：对此映射中的每个条目执行给定的操作
  2. V computeIfPresent(K key, BiFunction<K, V, V> remappingFunction)
  3. V computeIfAbsent(K key, Function<K, V> mappingFunction)：如果 key 不存在或者对应的值是 null，则调用 mappingFunction 来产生一个值，然后将其放入 Map（原子操作 CAS），再返回这个值；否则的话返回 Map 已存在的对应的值
  4. V putIfAbsent(K key, V value)：如果 key 不存在或者对应的值是 null，则将 value 设置进去（原子操作 CAS），然后返回 null；否则返回 Map 中对应的值，而不做其它操作
  5. V getOrDefault(Object key, V defaultValue)：如果 key 不存在或者对应的值是 null，则返回 defaultValue
  6. boolean remove(Object key, Object value)：仅当指定的 key 当前映射到指定的值时删除该条目
  7. boolean replace(K key, V oldValue, V newValue)：仅当当前映射到指定的值时，才替换指定键的条目
  8. V merge(K key, V value, BiFunction<V, V, V> remappingFunction)：如果指定的 key 尚未与值相关联或与 null 相关联，则将其与给定的非空 value 相关联，否则将关联值替换为给定重映射函数的结果
• 常用构造器
  1. HashMap()：构造一个具有默认初始容量（16）和默认加载因子（0.75）的空 HashMap
  2. HashMap(Map<? extends K,? extends V> m)：构造一个映射关系与指定 Map 相同的新 HashMap

内部类 Map.Entry<K, V>

• 内部类 Map.Entry<K, V> ，封装了一个 key-value 对

• 静态方法

  1. Comparable<K>, V> Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByKey()：返回一个比较器，按自然顺序比较 Map.Entry 中的 key
  2. Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByKey(Comparator<K> cmp)：返回一个比较器，使用给定的 Comparator 比较 Map.Entry 中的 key
  3. Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByValue()：返回一个比较器，按自然顺序比较 Map.Entry 中的 value
  4. Comparator<Map.Entry<K, V>> comparingByValue(Comparator<V> cmp)：返回一个比较器，使用给定的 Comparator 比较 Map.Entry 中的 value

• 实例方法

  1. Object getKey()：返回该 Entry 里包含的 key 值
  2. Object getValue()：返回该 Entry 里包含的 value 值
  3. Object setValue(V value)：设置该 Entry 里包含的 value 值，并返回新设置的 value 值

// 通过 keySet
Set<String> keySet = map.keySet();
for (String key : keySet) {
    System.out.println(key + "<=>"+map.get(key));
}

// (推荐)通过 entrySet
Set<Entry<String, Integer>> entrySet = map.entrySet();
for (Map.Entry<String, Integer> entry : entrySet) {
    System.out.println(entry.getKey() + "<=>" + entry.getValue());
}

// (推荐)通过 Map.forEach
properties.forEach((key, value) -> {
    System.out.println(key + "<=>" + value);
});

List<Map<String, Object>> list = new ArrayList<>();

HashMap 和 Hashtable 实现类

• HashMap 可以使用 null 作为 key 或 value，Hashtable 不允许

• 无序，底层采用数组和链表（或红黑树）来存储 key-value 对

• 保证 key 唯一的原理和 HashSet 一样：首先 hash(key) 得到 key 的 hashcode，HashMap 根据获得的 hashcode 找到要插入的位置所在的链，在这个链里面放的都是 hashcode 相同的 Entry 键值对，在找到这个链之后，会通过 equals() 方法判断是否已经存在要插入的键值对，而这个 equals 比较的其实就是 key

• 默认的初始容量（capacity）为 16

• hash 冲突：如果两个对象的 hashCode() 方法返回的 hashCode 值相同，但通过 equals() 方法比较返回 false

• 采用链地址法解决 hash 冲突： HashSet 会发生 hash 冲突的位置（桶 bucket）用链表来保存这些对象（jdk1.8 中，如果某位置碰撞的数量超过 8 且总容量大于 64 时就会将链表置为红黑树）（在数据量较小的情况下，红黑树要维护平衡，比起链表来，性能上的优势并不明显）（当碰撞的数量小于 6 转换为链表）

  

• HashMap 的哈希函数设计：hash = (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)（hashCode 右移 16 位再进行异或操作）

  目的：低位掩码（利用高位码去替换低位码）；扰动函数，减少 hash 冲突；

• 当通过构造器指定集合初始容量时，实际初始化时的容量为大于指定参数且最近的 2 的整数次方的数（tableSizeFor() 方法），即 2->2、3->4、7->8、13->16

  原因：当 n 等于 2 的整数次方时，满足 (n - 1) & hash = hash % n

  1. 计算 key 位置时，& 按位与运算速度比 % 取模运算快
  2. hash 冲突少：2 的整数次方的二进制是最高位 1 其它低位是 0，减 1 后可以得到 1111 这样都是 1 的二进制，只有全是 1，进行按位与才是最均匀的，因为 1 & 任何数都等于任何数本身

• 建议 initialCapacity = (int) (expectedSize / 0.75F + 1)（com.google.common.collect.Maps#capacity 或 newHashMapWithExpectedSize）或 initialCapacity = (int) Math.ceil(expectedSize / 0.75F)

  

• 装载因子（load factor）等于“size/capacity’’，默认的装载因子阈值为 0.75，表明当该 hash 表的 3/4 已经被填满，再添加 key-value 对时，hash 表会发生 rehashing，即 hash 表会自动成倍地增加容量（桶的数量），并将原有的对象重新分配，放入新的桶内

• 装载因子阈值需要选择得当：如果太大，会导致冲突过多，增加查询数据的时间开销；如果太小，会导致内存浪费严重

• jdk1.8 的优化：
  1. 数组+链表改成了数组+链表或红黑树
  2. 链表的插入方式从头插法改成了尾插法，简单说就是插入时，如果数组位置上已经有元素，1.7 将新元素放到数组中，原始节点作为新节点的后继节点，1.8 遍历链表，将元素放置到链表的最后（1.7 头插法扩容时，头插法会使链表发生反转，多线程环境下会产生环）
  3. 扩容的时候 1.7 需要对原数组中的元素进行重新 hash 定位在新数组的位置，1.8 采用更简单的判断逻辑，当 (e.hash & oldCap) == 0 时，位置不变，否则移动到当前 hash 槽位 + oldCap 的位置
  4. 在插入时，1.7 先判断是否需要扩容，再插入，1.8 先进行插入，插入完成再判断是否需要扩容

LinkedHashMap 类

• HashMap 的子类，使用双向链表来维护 key-value 对的添加顺序
• 可用来构建 LRU 缓存，LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor, boolean accessOrder)

Properties 类

• Hashtable 类的子类，可以用来读写配置文件（xml 文件、ini 文件、properties 文件）

• key、value 都是 String 类型

• 修改 Properties 里的 key、value 值的方法：

  1. Object setProperty(String key, String value)：设置属性值，类似于 Hashtable 的 put() 方法
  2. String getProperty(String key)：获取指定属性名对应的属性值，类似于 Map 的 get(Object key) 方法
  3. String getProperty(String key, String defaultValue)：获取指定属性名对应的属性值，如果不存在指定的 key 时，则该方法返回指定默认值

• 读写属性文件的方法：

  1. void load(InputStream inStream)：从属性文件（以输入流表示）中加载 key-value 对，把加载到的 key-value 对追加到该 Properties 里
  2. void store(OutputStream out, String comments)：将注释 comments 及该 Properties 中的 key-value 对输出到指定的属性文件（以输出流表示）中

• 获取当前工程路径：System.getProperty("user.dir")

SortedMap 接口和 TreeMap 实现类

• 底层采用红黑树来管理 key-value 对（ 红黑树的节点）
• TreeMap 存储 key-value 对（节点）时，需要根据 key 对节点进行排序（自然排序、定制排序）
• 保证 key 唯一的原理和 TreeSet 一样

EnumMap

• EnumMap 是一个与枚举类一起使用的 Map 实现类，EnumMap 中的所有 key 都必须是同一个枚举类的枚举值（创建 EnumMap 时必须显式或隐式指定它对应的枚举类）
• 在内部以数组的形式保存，根据 key 的自然顺序（枚举值在枚举类的定义顺序）来维护 key-value 对的顺序
• 不允许使用 null 作为 key，但允许使用 null 作为 value

操作集合的工具类 Collections

java.util.Collections 中常用的类方法：

• 排序操作
  void reverse(List list)：反转指定 List 集合中元素的顺序
  void shuffle(Listlist)：对 List 集合元素进行随机排序
  void sort(List list)：根据元素的自然顺序对指定 List 集合的元素按升序进行排序（底层是调用 Arrays.sort()）
  sort(List<T> list, Comparator<? super T> c)：根据指定比较器产生的顺序对指定 List 集合的元素进行排序
  void swap(List list, int i, int j)：将指定 List 集合的 i 处元素和 j 处元素进行交换

• 查找、替换、添加操作
  int binarySearch(List list, Object key)：使用二分搜索法搜索指定对象在 List 集合中的索引（调用该方法时要求 List 中的元素已经处于有序状态）
  Object min(Collection coll)：根据元素的自然顺序， 返回给定集合中的最小元素
  Object max(Collectioncoll)：根据元素的自然顺序， 返回给定集合中的最大元素
  boolean replaceAll(List list, Object oldVal, Object newVal)：使用一个新值 newVal 替换 List 对象的所有旧值 oldVal
  boolean addAll(Collection<? super T> c, T... elements)：将所有指定元素添加到指定 collection 中

• 创建空集对象

  // 创建 List 空集对象
  List<Object> list1 = Collections.EMPTY_LIST; // 返回的是不可变的空集合
  List<Object> list2 = Collections.emptyList(); // 返回的是不可变的空集合
  List<Object> list3 = new ArrayList(); // 从 jdk1.7 开始 ArrayList 的构造器默认创建的是空集
  

• 创建不可变的单元素集合
  Set<T> singleton(T o)：返回一个只包含指定对象的不可变 set
  List<T> singletonList(T o)：返回一个只包含指定对象的不可变列表
  Map<K, V> singletonMap(K key, V value)：返回一个不可变的映射，它只将指定键映射到指定值

• 返回不可修改的集合视图
  List<T> unmodifiableList(List<T> list)：返回指定列表的不可修改视图 Set<T> unmodifiableSet(Set<T> s)：返回指定 set 的不可修改视图 Map<K, V> unmodifiableMap(Map<K, V> m)：返回指定映射的不可修改视图

• 同步控制：将集合对象包装成线程同步的集合

  // 创建线程安全的集合对象
  List<Object> lsit = Collections.synchronizedList(new ArrayList<Object>());
  Set<Object> set = Collections.synchronizedSet(new HashSet<Object>());
  Map<String, Object> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<String, Object>());
  
  // 在返回的集合对象上进行迭代时，需要手动同步 
  synchronized (list) {
      Iterator it = list.iterator();
      while (it.hasNext())
          it.next();
  }
  

• 从 Map 创建 Set

  Set<String> singletonsCurrentlyInCreation = Collections.newSetFromMap(new ConcurrentHashMap<>(16));