前言
出去面试的时候，对java的集合框架考察的知识点还是蛮多的。除了基础的集合常见API使用，对集合底层的实现原理以及数据结构等也有很多考察方面。而自己对这方面知之甚少，特地抽空进行研究和学习一下。
为什么要有集合
提到集合就不得不提一下数组，好多集合底层都是依赖于数组的实现。数组一旦初始化后，长度就确定了，存储数据对象不能达到动态扩展，其次数组存储元素不便于对数组进行添加、修改、删除操作，而且数组可以存储重复元素。这个时候集合对作用显现出来了。集合分为Collection和Map两种体系。下面先介绍Collection的集合类的继承树如下图所示：Collection接口是 (java.util.Collection)是Java集合类的顶级接口之一，整个集合框架就围绕一组标准接口而设计，本文研究的集合基于JDK8的实现，下面将会进行多个集合类方法使用和主要方法源码分析，以作为后续出去面试的参考资料。
Collection方法接口介绍
Collection 接口有 3 种子类型集合: List、Set 和 Queue，再下面是一些抽象类，最后是具体实现类，常用的有 ArrayList、LinkedList、HashSet、LinkedHashSet、ArrayBlockingQueue等，下面是Collection的所有方法。这些方法即可以操作Set集合，也可以操作Queue和List集合,下面分别使用Collection集合接口的方法说明
方法名说明
boolean add(E e)
向集合添加元素e，若指定集合元素改变了则返回true
boolean addAll(Collection c)
把集合C中的元素全部添加到集合中，若指定集合元素改变返回true
void clear()
清空所有集合元素
boolean contains(Object o)
判断指定集合是否包含对象o
boolean containsAll(Collection c)
判断指定集合是否包含集合c的所有元素
boolean isEmpty()
判断指定集合的元素size是否为0
boolean remove(Object o)
删除集合中的元素对象o,若集合有多个o元素，则只会删除第一个元素
boolean removeAll(Collection c）
删除指定集合包含集合c的元素
boolean retainAll(Collection c)
从指定集合中保留包含集合c的元素,其他元素则删除
int size()
集合的元素个数
T[] toArray(T[] a)
将集合转换为T类型的数组
下面是主要方法的演示：
@Test
@SuppressWarnings("all")
public void testCollection() {
// 创建Collection接口的实现
Collection collection = new ArrayList<>();
// 添加元素
collection.add("嘻嘻");
String src = "????";
collection.add(src);
System.out.println(collection);
// 创建Collection的实现
Collection
coll.add("?");
coll.add("?");
coll.add("?");
System.out.println(coll);
// 添加一个集合数据
collection.addAll(coll);
// 输出集合的长度
System.out.println(collection);
// 判断是否包含
System.out.println(collection.contains("?"));
// 移除元素
collection.remove("?");
// 添加对象
collection.add(new Person("张三", 23, 5000d));
// 当认为两个对象属性一致，相等时候，需重写hashCode 和 equals方法
System.out.println(collection.contains(new Person("张三", 23, 5000d)));
System.out.println("-------");
collection.add(null);
Collection
collection1.add("嘻嘻");
collection1.add("?");
// 求两个集合的交集(只保留collection1存在的元素)
collection.retainAll(collection1);
System.out.println(collection);
// 清空元素
collection.clear();
System.out.println(collection);
}
java8新特性操作集合
使用lambda表达式遍历集合
java8为Collection的父接口(Iterable)提供了一个默认的Foreach方法，我们可以使用它进行集合遍历，若对lambda不太了解，不妨访问一下这篇文章☞ lambda表达式学习
@Test
public void testForeach() {
Collection
collection.add("i");
collection.add("love");
collection.add("china");
// foreach遍历
collection.forEach(e-> System.out.println(e));
// 可以使用方法引用简写
collection.forEach(System.out::println);
// 或者迭代器的forEachRemaining方法
collection.iterator().forEachRemaining(System.out::println);
}
使用java8的predicate操作集合
@Test
public void testPredicate() {
Collection
// 添加0-49
for (int i = 0; i < 50; i++) {
collection.add(i);
}
// 移除10-49的数字
collection.removeIf(e -> (e > 9 && e < 50));
System.out.println(collection);// 输出[0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9]
}
基于流操作集合java8之后引入了Stream相关流操作java集合，通过流大大简化了对集合操作,关于这些流式操作，可以查看这篇文章☞ Stream入门学习，下面是基于流的一些简单演示：
@Test
public void testIntStream() {
Collection
Random random = new Random();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
collection.add(random.nextInt(100));
}
System.out.println(collection);
// collection存储的数值是包装类型，可以将其转换为IntStream
IntStream intStream = collection.stream().mapToInt(e -> e);
// intStream.forEach(System.out::println);
System.out.println(collection.stream().mapToInt(e -> e).sum());
// 输出最大值
collection.stream().mapToInt(e -> e).max().ifPresent(System.out::println);
// 输出最小值
collection.stream().mapToInt(e -> e).min().ifPresent(System.out::println);
// 统计大于50的数
System.out.println(collection.stream().filter(e -> e > 50).count());
// 原集合每一个值加1
collection.stream().mapToInt(e-> e+1).forEach(System.out::println);
// 排序
collection.stream().mapToInt(e-> e).sorted().forEach(System.out::println);
// 原数值每一个元素扩大2倍
int[] ints = collection.stream().mapToInt(e -> e << 1).toArray();
// 输出原数组
System.out.println(Arrays.toString(ints));
// 将数组转流
IntStream stream = Arrays.stream(ints);
// 输出流平均数
System.out.println(stream.average().getAsDouble());
}