java 集合類的基本介面：collection 和 map

什麼是介面：在軟體中介面是一種規範和標準，他們可以約束類的行為，是一些方法特徵的集合，但是沒有方法的實現，介面其實上也可以看做是一個特殊的抽象類，但是採用和抽象類完全不同的方法來表示，兩者的設計理念也是不同的，抽象類有利於程式碼複用，介面利於程式碼的擴充套件和維護。

  1 List：有序的Collection，包含ArrayList和LinkedList，區別在於ArrayList採用陣列方式儲存資料，支援索引檢索資料，插入資料較慢；LinkedList採用雙向連結串列實現儲存，索引資料需要進行前向和後向遍歷，插入資料通過指標記錄前後元素，效能更快。相同點：都是執行緒不安全的。

    2 Set：對於它是否有序，要看是它的那個擴充套件類，HashSet是無序的，TreeSet是有序的。HashSet特點：儲存順序和新增的順序不同、執行緒不安全、允許集合中的元素為null。TreeSet可以保證集合處於排序狀態（按一定規則，升序或者降序。）

Collection在java中的用法體現在List和Set的使用上，這裡分別闡述一下List和Set在java中的使用方法：

             1 List：存物件：List呼叫add（Obj e）方法存入一個物件，存入的物件按照先後的順序在集合中排序，也可以通過呼叫add（int index，Obj e）在特定位置插入一個物件。一個物件可以在List集合中反覆儲存，不過並不是把這個物件本身多次放入集合中，而是集合中多個索引值指向同一個物件；取物件：List除了可以通過Iterator介面取得所有元素，然後遍歷取值外，還可以呼叫get（index i）來獲得所需某個物件。類似於java的陣列，區別在於是否固定記憶體。

             2 Set：存物件：Set集合不允許有重複的元素，不能有倆個相等（不僅僅是相同）的物件，Set集合的add方法包含一個boolean的返回值，集合中沒有某個物件，該物件成功加入集合Set，返回true，反之返回false；取物件：Set集合沒法取某一個物件，只能通過Iterator取得所有物件，然後再逐一遍歷得到需要的物件。

        3.Set和List對比：

 
Set：檢索元素效率低下，刪除和插入效率高，插入和刪除不會引起元素位置改變。 
List：和陣列類似，List可以動態增長，查詢元素效率高，插入刪除元素效率低，因為會引起其他元素位置改變。     
Set：檢索元素效率低下，刪除和插入效率高，插入和刪除不會引起元素位置改變。 
List：和陣列類似，List可以動態增長，查詢元素效率高，插入刪除元素效率低，因為會引起其他元素位置改變。     

 倆種方法各有特點，依據所需資料操作，選用適合的介面。

Map(對映)

Map 是一種把鍵物件和值物件對映的集合，它的每一個元素都包含一對鍵物件和值物件。 Map沒有繼承於Collection介面 從Map集合中檢索元素時，只要給出鍵物件，就會返回對應的值物件。 

Map 的常用方法： 

1 新增，刪除操作： 

 Object put(Object key, Object value)： 向集合中加入元素 
    Object remove(Object key)： 刪除與KEY相關的元素 
    void putAll(Map t)：  將來自特定映像的所有元素新增給該映像 
    void clear()：從映像中刪除所有對映 

2 查詢操作： 

Object get(Object key)：獲得與關鍵字key相關的值 。Map集合中的鍵物件不允許重複，也就說，任意兩個鍵物件通過equals()方法比較的結果都是false.，但是可以將任意多個鍵獨享對映到同一個值物件上。 

Map的功能方法

方法put(Object key, Object value)新增一個“值”(想要得東西)和與“值”相關聯的“鍵”(key)(使用它來查詢)。方法get(Object key)返回與給定“鍵”相關聯的“值”。可以用containsKey()和containsValue()測試Map中是否包含某個“鍵”或“值”。 標準的Java類庫中包含了幾種不同的Map：HashMap, TreeMap, LinkedHashMap, WeakHashMap, IdentityHashMap。它們都有同樣的基本介面Map，但是行為、效率、排序策略、儲存物件的生命週期和判定“鍵”等價的策略等各不相同。 

執行效率是Map的一個大問題。看看get()要做哪些事，就會明白為什麼在ArrayList中搜索“鍵”是相當慢的。而這正是HashMap提高速 度的地方。HashMap使用了特殊的值，稱為“雜湊碼”(hash code)，來取代對鍵的緩慢搜尋。“雜湊碼”是“相對唯一”用以代表物件的int值，它是通過將該物件的某些資訊進行轉換而生成的。所有Java物件都 能產生雜湊碼，因為hashCode()是定義在基類Object中的方法。 

HashMap就是使用物件的hashCode()進行快速查詢的。此方法能夠顯著提高效能。 

Map : 維護“鍵值對”的關聯性，使你可以通過“鍵”查詢“值”

HashMap：Map基於散列表的實現。插入和查詢“鍵值對”的開銷是固定的。可以通過構造器設定容量capacity和負載因子load factor，以調整容器的效能。 

LinkedHashMap： 類似於HashMap，但是迭代遍歷它時，取得“鍵值對”的順序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。只比HashMap慢一點。而在迭代訪問時發而更快，因為它使用連結串列維護內部次序。 

TreeMap ： 基於紅黑樹資料結構的實現。檢視“鍵”或“鍵值對”時，它們會被排序(次序由Comparabel或Comparator決定)。TreeMap的特點在 於，你得到的結果是經過排序的。TreeMap是唯一的帶有subMap()方法的Map，它可以返回一個子樹。 

WeakHashMao ：弱鍵(weak key)Map，Map中使用的物件也被允許釋放: 這是為解決特殊問題設計的。如果沒有map之外的引用指向某個“鍵”，則此“鍵”可以被垃圾收集器回收。 

IdentifyHashMap： : 使用==代替equals()對“鍵”作比較的hash map。專為解決特殊問題而設計。

1.4 區別

1.4.1、Collection 和 Map 的區別

容器內每個為之所儲存的元素個數不同。
Collection型別者，每個位置只有一個元素。
Map型別者，持有 key-value pair，像個小型資料庫。

1.4.2、各自旗下的子類關係

Collection
     --List：將以特定次序儲存元素。所以取出來的順序可能和放入順序不同。
           --ArrayList / LinkedList / Vector
     --Set ： 不能含有重複的元素
           --HashSet / TreeSet
      Map
     --HashMap
     --HashTable
     --TreeMap

1.4.3、其他特徵

List，Set，Map將持有物件一律視為Object型別。

Collection、List、Set、Map都是介面，不能例項化。
    繼承自它們的 ArrayList, Vector, HashTable, HashMap是具象class，這些才可被例項化。
vector容器確切知道它所持有的物件隸屬什麼型別。vector不進行邊界檢查。