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在Java里什么是集合框架体系_JavaCollection整体结构说明

P粉602998670

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发布时间:2026-02-05 13:07:35

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来源于php中文网

原创

Java集合框架由Collection和Map两大平行接口构成,各自演化出List/Set/Queue和HashMap/TreeMap等实现;Collection下List有序可重复、Set无序不可重复、Queue用于操作协议;Map独立于Collection,提供键值映射及三种视图;工具类Collections和Arrays返回的是原集合视图而非新集合;所有集合实现Iterable,增强for循环本质调用Iterator,其remove()是唯一安全的遍历中删除方式。

在java里什么是集合框架体系_javacollection整体结构说明

Java集合框架体系就是Collection和Map两大平行接口构成的分层结构,二者互不继承,各自演化出List/Set/Queue和HashMap/TreeMap等具体实现。

Collection体系:三个子接口分工明确,别混用

Collection是单元素集合的根接口(不能直接new),它下面只有三个核心子接口,用途完全不同:

  • List:有序、可重复、支持索引访问。比如ArrayList查得快(O(1)),但中间插入慢(O(n));LinkedList增删快(O(1)头尾),但get(i)是遍历(O(n))
  • Set:无序(实际指不保证插入顺序)、不可重复,靠equals()+hashCode()判重。注意HashSet不保序,LinkedHashSet保插入序,TreeSet按自然序或Comparator排序(要求key可比较)
  • Queue:不是用来“存数据”的,而是做操作协议的,比如ArrayDeque是推荐的双向队列实现,PriorityQueue按优先级出队——别拿它当普通容器用

Map体系:键值映射独立存在,和Collection没父子关系

Map不是Collection的子接口,它自成一体。常见误区是以为HashMap“属于”集合,其实它只是提供了keySet()values()entrySet()三种“视图”,让你能像操作Collection一样遍历它。

  • HashMap:最常用,JDK 8起链表≥8且桶数≥64才转红黑树;允许null键和null值;非线程安全
  • LinkedHashMap:在HashMap基础上加双向链表,启用accessOrder=true就能实现LRU缓存逻辑
  • TreeMap:按键排序,不允许null键(否则抛NullPointerException),值可以为null
  • Hashtable已过时,别用;ConcurrentHashMap才是高并发场景下的正确选择

工具类和遍历陷阱:Collections和Arrays不是“集合”,而是包装器

CollectionsArrays是工具类,它们的方法返回的往往是原集合的“视图”,不是新集合:

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  • Collections.unmodifiableList(list)返回的是只读包装,底层还是原list;如果原list被改了,这个只读视图也会变
  • Arrays.asList(arr)返回的List不支持add()remove(),因为底层直接引用原数组;扩容、增删都会抛UnsupportedOperationException
  • 所有集合都实现了Iterable,所以能用增强for循环;本质是调用iterator(),而Iteratorremove()是唯一安全的边遍历边删除方式

最容易被忽略的一点:集合框架的设计哲学是“接口定义行为,实现类决定性能”。选ArrayList还是LinkedList,关键不是“哪个更高级”,而是看你的代码里get()多还是add(index, e)多;用TreeSet前必须确认元素类型实现了Comparable或你传了Comparator,否则运行时才报错。

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