Collection接口的解析

集合类存放于java.util包中。
集合类存放的都是对象的引用，而非对象本身，出于表达上的便利，我们称集合中的对象就是指集合中对象的引用（reference)。
集合类型主要有3种：set(集）、list(列表）和map(映射)。

1、List（单列元素的集合）
列表的主要特征是其对象以线性方式（数组方式）存储，有先后顺序的集合，每次加入的对象就像火车站买票有排队顺序一样，按先来后到的顺序排序。列表通常允许重复的元素。更正式地说，列表通常允许满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且如果列表本身允许 null 元素的话，通常它们允许多个 null 元素。
列表的实现类主要有：数组（ArrayList）、链表（LinkedList）、向量（Vector）、堆栈（Stack）。

（1）ArrayList:List 接口的大小可变数组的实现。允许所有元素（包括 null）。每个实例都有一个容量，至少等于列表的大小。添加元素后，其容量也自动增长，每次默认增加原来的0.5倍。插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢。此实现不是同步的。

（2）LinkedList:List 接口的链接列表实现。允许所有元素（包括 null）。使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入数据较快索引数据慢。此类实现 Queue 接口，在列表的开头及结尾 get、remove 和 insert 元素提供了统一的命名方法。这些操作允许将LinkedList用作堆栈、队列或双端队列(deque)。此实现不是同步的。

（3）Vector:Vector 类可以实现可增长的对象数组。允许所有元素（包括 null）。与数组一样，可以使用整数索引访问组件。但是Vector 的大小可以根据需要增大或缩小，Vector默认增长为原来两倍。此实现是同步的（线程安全）。

2、Set（单列元素的集合）
集（set）是最简单的一种集合，它的对象不按特定方式排序，只是简单的把对象加入集合中，就像往口袋里放东西。对集中成员的访问和操作是通过集中对象的引用进行的，所以集中不能有重复对象。 更正式地说，set 不包含满足 e1.equals(e2) 的元素对 e1 和 e2，并且最多包含一个 null 元素。当增加相同的元素时，不会改变原有 set，并返回false。
集合的实现类主要有：TreeSet（实现排序功能）、HashSet。

（1）HashSet:此类实现 Set 接口，由哈希表（实际上是一个 HashMap 实例）支持。它不保证 set 的迭代顺序；特别是它不保证该顺序恒久不变。此类允许使用一个（最多一个）null 元素。此实现不是同步的。对象类中必须override Object类中的两个方法（注意入参类型必须为Object），来确保对象元素的唯一性。

public int hashCode();
public boolean equals(Object obj);

（2）TreeSet:基于 TreeMap 的 NavigableSet 实现。使用元素的自然顺序对元素进行排序；或者根据创建 set 时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法；或者根据set中对象类实现的Copmarable类的CompareTo方法比较，（1，-1，0）来确保对象元素的唯一性，为0表示对象相同，否则不同。不允许有 null 元素。此实现不是同步的。

3、Map（双列元素的集合）
将键映射到值的对象，此接口代替 Dictionary 类，后者完全是一个抽象类，而不是一个接口。每次存储时，要存储一对key/value，不能存储重复的key，但允许有重复value，每个key只能对应唯一一个value值。

（1）TreeMap:该映射根据其键的自然顺序进行排序，或者根据创建映射时提供的 Comparator 进行排序，具体取决于使用的构造方法。此实现不是同步的。

（2）HashMap:基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键（只能有一个key为null，value为null的可以有多个）。（除了非同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。）此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。此实现不是同步的。

（3）HashTable：不允许使用 null 值和 null 键（key、value都不能为null）。此实现是同步的（线程安全）。

总结：
1、ArrayList与Vector的区别：
相同点：都实现了List接口，都是有序集合，可以按位置索引号取出某个元素，数据元素允许重复，允许是 null 值。是单列元素集合。
ArrayList：线程不安全（不同步），效率高（由于不执行同步），扩容时默认增加原来的0.5倍。
Vector：线程安全（同步），效率低，扩容时默认增长原来的一倍。

2、HashMap与HashTable的区别：
相同点：都实现了Map接口，是双列元素集合，key值不可以重复，value值可以重复。
HashMap：允许将null作为一个entry的key或者value（只能有一个key为null，value为null的可以有多个），线程不安全（不同步），效率高（由于不执行同步）。
HashTable：不允许将null作为一个entry的key或者value（key、value都不能为null），线程安全（同步），效率低。

3、List、Set、Map的区别：
List：单列集合，允许null元素和重复元素，是有序的集合，通过索引进行数据的访问。
Set：单列集合，不允许有重复元素（Hashset允许有null，TreeSet不允许有null），通过对象的应用来访问元素，是无序的集合（TreeSet通过对象类的compareTo方法来排序）。
Map：双列集合，不允许有重复的key值，允许有重复的value值。