文章导读
【不同的方法和数据结构的选取，性能会存在很大差异，如何快速搜素百万级的数据项？如何快速地实现队列的排序？如何将有用的数据加入队列，或从队列中删除无用的数据？如何建立类似地图的数据，通过地图数据就可以找到实际的地址？为解决上述问题，Java提供了一套特殊的类——集合框架。本文从总体上讲述集合框架的组成结构，并介绍集合框架的根接口Collection接口。】
第一小节 初步理解Java集合框架
集合框架包含多个集合类，这些类的功能主要是实现各类对象的存储，这样一组专门用来存储其它对象的类，一般被称为对象容器类，简称容器类，这组类和接口的设计结构也被统称为集合框架（Collection Framework）。
在数学概念中，集合是由一个或多个确定的元素构成的整体。具体来说是指具有某种特定性质、具体的或抽象的对象汇总成的集体，这些对象称为该集合的元素。例如，在整数集合中，数值…、-1、0、1、2…是整数集合的元素。
在Java语言中，集合是用来存储多个同种类型的数据结构。前面讲过的数组也可以存储多个同种类型的数据，与集合不同的是，数组存储数据元素的个数是固定的，而集合长度是可以动态改变的，也可以把集合理解为能够动态改变长度的数组。
数组有插入、删除、修改、查询操作，集合同样也有插入、删除、修改、查询操作。在学习使用一个具体的集合类时，只要把这四个操作弄清楚了，基本上就可以说掌握这个集合类了。
框架定义了一套规范，用来定义、操作集合类，使具体操作与实现细节解耦。Java语言的设计者对常用的数据结构和算法做了一些规范（接口）和实现（具体实现接口的类）。所有抽象出来的数据结构和操作（算法）统称为Java集合框架（CollectionFramework）。Java集合框架实现了常用的基本数据结构，如：集合、线性表、队列、栈、映射表等。
Java程序员在具体应用时，不必考虑数据结构和算法实现细节，只需要用这些类创建出来一些对象，然后直接应用就可以了，极大提高了编程效率。
在集合框架的类继承体系中，最顶层有两个接口：
● Collection 表示一组纯数据。
● Map 表示一组key-value对。
集合类继承或实现这两个接口时，一般需要提供两个标准的构造函数，分别是：
● 没有参数的构造函数，创建一个空的集合类。
● 有一个类型与基类（Collection或Map）相同的构造函数，创建一个与给定参数具有相同元素的新集合类。
集合框架中容器类的关系如下图所示：
图1 Java集合框架中容器类的关系
Java集合框架主要由Collection接口和Map接口构成，Collection接口有子接口List、Set、Queue接口。常用的集合类有：ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap、TreeMap等，还有一些遗留的早期版本的集合类，如：Vector、Stack、HashTable等。
第二小节 认识Java集合类Collection接口
Collection接口作为集合的一个根接口，它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法，接口在Java 类库中有很多具体的实现。其意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式。
JDK不提供此接口的任何直接实现，而是提供更具体的子接口，具体有Set接口、List接口、Queue接口。Set接口存放的元素是无序的且不包含重复元素（对象）；List接口存放的元素是有序的且允许有重复的元素；Queue接口存放的元素顺序符合先入先出的规则，和我们日常生活中的排队模型很类似。Collection接口层次如下图所示:
图2 Collection接口层次
Collection接口定义了一组对象和它的子类需要实现的 15 个方法，下面分类列出并说明。
1、容器类中添加、删除的操作方法
● boolean add(Object obj)
将Object对象添加到collection。
● boolean remove(Object obj)
如果collection中有与obj相匹配的对象，则删除该对象。
2、容器类中元素查询的操作方法
● int size()
返回当前集合中元素的数量。
● boolean isEmpty()
从当前collection中查询是否包含元素。
● boolean contains(Object obj)
查找此collection是否包含指定的元素。
● boolean contains(Collection collec)
判断此Collection是否包含指定Collection中所有元素。
● Iterator iterator ()
返回此Collection上的迭代器，用来访问该Collection中各个元素。
● boolean contains All(Collection collec)
判断Collection是否含有collec中的所有元素。
3、容器类中的组操作方法
● boolean addAll(Collection collec)
将指定的collec中的所有元素添加到当前Collection。
● void clear()
删除当前Collection中的所有元素。
● void removeAll(Collection collec)
从当前Collection中删除collec中的所有元素。
● void retainAll(Collection collec)
从当前Collection中删除collec中不包含的元素。
4、转换操作，用于集合与数组间的转换
● Object[] toArray()
将当前Collection转成对象数组
● Object[] toArray(Object[] a)
返回一个内含当前Collection所有元素的array。
在Collection中并未提供get()方法获取元素。如果要遍历Collection中的元素，一般要采用Iterator迭代器，可以通过Iterator迭代器遍历Collection各个对象元素。
Iterator接口中定义的方法如下：
● boolean hasNext()
判断是否有下一个元素。
● Object next()
返回当前指针指向的元素，并指向下一个元素
● void remove()
删除当前指针所指向的元素，一般和next方法一起用，这时候的作用就是删除next方法返回的元素。
下面给出利用Iterator遍历Collection的用法
package com.milihua.fruits;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Collection;
import java.util.Iterator;
public class Person {
//声明名称属性
private String name;
//声明年龄属性，并被初始化为22
private int age;
//定义一个显式无参构造方法
public Person()
{
this.name = "张三";
this.age = 22;
}
//定义一个显式有参构造方法
public Person(String instrName,int innAge)
{
this.name = instrName;
this.age = innAge;
}
//定义一个方法，public是修饰符，void表示没有返回值
public void tell() {
System.out.println("姓名：" + name + "，年龄：" + age) ;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public static void main(String[] args) {
// TODO Auto-generated method stub
Collection<Person> persons = new ArrayList<Person>();
Person p1 = new Person("张三",32);
persons.add(p1);
Person p2 = new Person("王五",29);
persons.add(p2);
Iterator<Person> iterator = persons.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
Person p = iterator.next();
p.tell();
}
}
}例子代码构建了一个Person，在main方法中声明了Collection集合类，并实例化为ArrayList集合对象，先后添加了p1和P2两个Person对象。最后用Iterator迭代器遍历ArrayList包含的所有Person元素。
文章小结
1、Java集合框架，为我们提供了一套性能优良、使用方便的接口和类。就像我们已经发明了汽车，只需要学会如何使用它们，就可以处理实际应用中出现的问题了。Java集合类大致分为Set、List和Map三大接口。Java集合就像一种容器，可以通过相应的方法将多个对象的引用放入容器中。
2、Collection类是集合类的一个根接口，它定义了15个方法，方法涵盖了集合、线性表、队列、栈等常用数据结构的增加、修改、删出、查询等操作。
思考与练习
1、队列是一种特殊的数据结构，队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出表。要实现队列结构，需要实现下面所列那个接口？
A. List B. Set C.Queue
2、请给出遍历集合类元素的具体步骤。