一、Collection：存放独立元素

Collection中的接口都是可选操作，其实现类 并不一定实现了其所有接口，这是为了防止“接口爆炸”。最常见的Unsupported Operation 都源自于背后由固定尺寸的数据结构支持的容器，比如使用ArrayList.asList将数组转换成List的时候，就会得到这样的容器。

(1)Collection之List

List较之Collection增加了很多额外的接口。特别是LinkedList。

优点

缺点

保存元素的顺序

应用

ArrayList

随机访问速度快，内部使用数组实现。

迭代，插入和删除元素慢，尤其是当List]尺寸比较大的时候。

插入顺序

可变长数组

LinkedList

迭代(顺序访问经过优化)，插入，删除都很快

内部使用双向链表实现

随机访问速度慢

插入顺序

顺序访问, 批量插入删除元素的场合

(2)Collection之Set

存入Set的每一个元素都必须是唯一的，因为Set不保存重复元素，但是存入Set的元素必须要定义equals()方法以确保对象的惟一性。另外Set与Collection有着完全相同的接口，Set并不保证维护元素的次序。所以需要注意，Set不包含随机访问的get方法，因为Set是自己维护内部顺序的，不需要随机访问。

优点

保存元素的顺序

要求

HashSet

为快速查找设计

散列存储

必须定义hashCode()方法

LinkedHashSet

和HashSet一样的查询速度，但是插入要比HashSet慢一些，因为它通过维护链表形式维护元素。

使用链表维护元素顺序(插入顺序)

必须定义hashCode()方法

TreeSet

保存有序的Set，底层通过TreeMap来实现的

按照排序顺序维护元素

必须实现Comparable接口(包含compareTo方法)

注意，如果没有特别的限制，HashSet就应该是你的默认选择，因为它对速度进行了优化。

(3)Collection之Queue：

特点

保存元素的顺序

LinkedList

LinkedList除了普通List之外，还添加了很多实现三种数据结构的方法。

尤其是模拟Queue的时候在两端插入删除元素很快(经过了优化)。

插入的顺序

PriorityQueue

按照排序顺序取出元素，所以要求必须实现Comparable接口。

排序顺序

二、Map：存放键-值对

为了保证Map中的唯一性，任何“键”都需要有一个equals()方法，判断当前键是否与表中的键相同。

特点

保存元素的顺序

要求

HashMap

Map基于散列存储，插入和查询“键值对”的开销是固定的。

散列存储

存入的键需要具备hashCode()方法，当然，返回的标识不一定要唯一

LinkedHashMap

为了提高速度散列了所有元素，插入查询只比HashMap慢一点点，因为它在维护散列数据结构的同时还要维护链表(插入顺序)。 但是迭代访问的时候更快，因为内部使用链表维护次序。

插入顺序

同样需要键实现hashCode()方法

TreeMap

Map基于红黑树的实现。所以所得的结果是经过排序的。

红黑树

为了排序，必须实现Comparable接口。

其他为解决特殊问题设计的Map还有IdentityHashMap，WeakHashMap，ConcurrentHashMap等。

实验证明，除了IdentityHashMap之外的其他所有Map，随着Map的尺寸变大，插入会明显变慢，但是查找的代价小很多。我猜测这是由于每次插入都要通过equals方法来确保键值的唯一性导致的，不过Map最常用的操作是查询操作，所以情况还比较乐观。

总结：

(1)要想让你的容器类型安全，需要使用泛型(否则编译器允许你向容器中插入各种不同类型，只要是Object即可)；

(2)创建容器的时候尽量将其向上转型为接口，像这样：

List apples = newArrayList();

使用接口的目的在于当你决定修改你的实现的时候，只需要在创建的地方修改它就可以了。

(3)Java有大量的用于容器的卓越的方法，他们被封装到java.util.Collections类中，全部都是static方法。比如Collections类中有unmodifiableMap/List/Set()方法设置Collection和Map为不可修改，还有synchronizedCollection/List/Set/Map等方法同步整个容器。另外排序，填充，逆置，最大最小值等很多方法也可以找到。