程序总是根据运行时才知道的某些条件去创建新的对象。在此之前，无法知道所需对象的数量甚至确切类型。为了解决这个普遍的编程问题，需要在任意时刻和任意位置创建任意数量的对象。下面讲详细介绍如何使用标准库中的集合类。
集合框架图
简化图：
说明：对于以上的框架图有如下几点说明
1、所有集合类都位于java.util包下。Java 的集合类主要由两个接口派生而出：Collection 和 Map，Collection 和 Map 是 Java 集合框架的根接口，这两个接口又包含了一些子接口或实现类。
2、集合接口：6 个接口（短虚线表示），表示不同集合类型，是集合框架的基础。
3、抽象类：5 个抽象类（长虚线表示），对集合接口的部分实现。可扩展为自定义集合类。
4、实现类：8 个实现类（实线表示），对接口的具体实现。
5、Collection 接口是一组允许重复的对象。
6、Set 接口继承 Collection，集合元素不重复。
7、List 接口继承 Collection，允许重复，维护元素插入顺序。
8、Map 接口是键－值对象，与 Collection 接口没有什么关系。
9、Set、List 和 Map 可以看做集合的三大类：
List 集合是有序集合，集合中的元素可以重复，访问集合中的元素可以根据元素的索引来访问。
Set 集合是无序集合，集合中的元素不可以重复，访问集合中的元素只能根据元素本身来访问（也是集合里元素不允许重复的原因）。
Map 集合中保存 Key-value 对形式的元素，访问时只能根据每项元素的 key 来访问其 value。
基本概念
Java 集合概览
Java 集合， 也叫作容器，主要是由两大接口派生而来：一个是 Collection接口，主要用于存放单一元素；另一个是 Map 接口，主要用于存放键值对。对于Collection 接口，下面又有三个主要的子接口：List、Set 和 Queue。
Java集合类库采用“持有对象”的思想，并将其分为两个不同的概念，表示为类库的基本接口：
1.集合（Collection）：一个独立元素的序列，这些元素都服从一条或多条规则。List 必须以插入的顺序保存元素， Set 不能包含重复元素， Queue 按照排队规则来确定对象产生的顺序（通常与它们被插入的顺序相同）。
2. 映射（Map） ：一组成对的“键值对”对象，允许使用键来查找值。ArrayList 使用数字来查找对象，因此在某种意义上讲，它是将数字和对象关联在一起。map 允许我们使用一个对象来查找另一个对象，它也被称作关联数组（associative array），因为它将对象和其它对象关联在一起；或者称作字典（dictionary），因为可以使用一个键对象来查找值对象，就像在字典中使用单词查找定义一样。Map 是强大的编程工具。Java集合类库将接口（interfaces）与实现（implementations）分离。使用接口的目的是，如果想要改变具体实现，只需在创建时修改它就行了。因此，可以像下面这样创建一个 List ：
List<User> apples = new ArrayList<>();
这种方式并非总是有效的，因为某些具体类有额外的功能。例如， LinkedList 具有 List 接口中未包含的额外方法，而 TreeMap 也具有在 Map 接口中未包含的方法。如果需要使用这些方法，就不能将它们向上转型为更通用的接口。
说说 List, Set, Queue, Map 四者的区别？
List(对付顺序的好帮手): 存储的元素是有序的、可重复的。
Set(注重独一无二的性质): 存储的元素是无序的、不可重复的。
Queue(实现排队功能的叫号机): 按特定的排队规则来确定先后顺序，存储的元素是有序的、可重复的。
Map(用 key 来搜索的专家): 使用键值对（key-value）存储，类似于数学上的函数 y=f(x)，"x" 代表 key，"y" 代表 value，key 是无序的、不可重复的，value 是无序的、可重复的，每个键最多映射到一个值。
如何选用集合?
主要根据集合的特点来选用，比如我们需要根据键值获取到元素值时就选用 Map 接口下的集合，需要排序时选择 TreeMap,不需要排序时就选择 HashMap,需要保证线程安全就选用 ConcurrentHashMap。
当我们只需要存放元素值时，就选择实现Collection 接口的集合，需要保证元素唯一时选择实现 Set 接口的集合比如 TreeSet 或 HashSet，不需要就选择实现 List 接口的比如 ArrayList 或 LinkedList，然后再根据实现这些接口的集合的特点来选用。
为什么要使用集合？
当我们需要保存一组类型相同的数据的时候，我们应该是用一个容器来保存，这个容器就是数组，但是，使用数组存储对象具有一定的弊端， 因为我们在实际开发中，存储的数据的类型是多种多样的，于是，就出现了“集合”，集合同样也是用来存储多个数据的。
数组的缺点是一旦声明之后，长度就不可变了；同时，声明数组时的数据类型也决定了该数组存储的数据的类型；而且，数组存储的数据是有序的、可重复的，特点单一。但是集合提高了数据存储的灵活性，Java 集合不仅可以用来存储不同类型不同数量的对象，还可以保存具有映射关系的数据。
Java集合经典问题
ArrayList 了解吗？
ArrayList 的底层是动态数组，它的容量能动态增长。在添加大量元素前，应用可以使用ensureCapacity操作增加 ArrayList 实例的容量。ArrayList 继承了 AbstractList ，并实现了 List 接口。
ArrayList 的扩容机制？
ArrayList扩容的本质就是计算出新的扩容数组的size后实例化，并将原有数组内容复制到新数组中去。默认情况下，新的容量会是原容量的1.5倍。
ArrayList 了解吗？
ArrayList 的底层是动态数组，它的容量能动态增长。在添加大量元素前，应用可以使用ensureCapacity操作增加 ArrayList 实例的容量。ArrayList 继承了 AbstractList ，并实现了 List 接口。
ArrayList 的扩容机制？
ArrayList扩容的本质就是计算出新的扩容数组的size后实例化，并将原有数组内容复制到新数组中去。默认情况下，新的容量会是原容量的1.5倍。
HashMap为什么线程不安全？
多线程下扩容死循环。JDK1.7中的 HashMap 使用头插法插入元素，在多线程的环境下，扩容的时候有可能导致环形链表的出现，形成死循环。
HashMap和HashTable的区别？
HashMap和Hashtable都实现了Map接口。
HashMap可以接受为null的key和value，key为null的键值对放在下标为0的头结点的链表中，而Hashtable则不行。
HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的。Jdk1.5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代。
Hashtable很多方法是同步方法，在单线程环境下它比HashMap要慢。
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