大家好，我是程序员xiao熊，本篇内容将为大家分享Java集合接口Collection的三大子接口：List、Set、Queue；这些接口和抽象类是Java集合框架的基础，为具体的子类实现提供了规范以及基础实现，降低了子类实现的成本；本篇包含内容如下：
Collection的三大子接口
List是一个有序的集合（也称为序列），继承自Collection，Collection是直接父接口；其具备了如下规范和特性：
子类实现接口时需要注意：
使用的注意事项：
boolean add(E e) | 将元素添加至列表尾部 |
void add(int index, E element)（新增） | 在指定位置添加元素 |
boolean addAll(Collection<? extends E> c) | 添加一个集合中的元素到当前集合的尾部 |
boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) （新增） | 在指定位置添加指定集合中的所有元素至当前集合的尾部 |
void clear() | 清除集合元素 |
boolean contains(Object o) | 判断是否包含指定的对象 |
boolean containsAll(Collection<?> c) | 判断是否包含集合中的所有元素 |
boolean equals(Object o) | 判断对象是否与当前集合相等，要求：集合的元素相等、元素顺序相同 |
E get(int index) （新增） | 获取指定索引位置的元素 |
int hashCode() | 返回集合的hashCode；逻辑如下： int hashCode = 1; for (E e : list) hashCode = 31*hashCode + (e==null ? 0 : e.hashCode()); |
int indexOf(Object o) （新增） | 获取指定对象在列表中的索引位置（从头部开始） |
boolean isEmpty() | 判断结合是否为空 |
Iterator | 返回列表的iterator对象 |
int lastIndexOf(Object o) （新增） | 返回指定对象在列表的索引位置（从尾部开始） |
ListIterator | 返回列表的listiterator |
ListIterator | 返回定位在指定索引位置处的listiterator |
E remove(int index) （新增） | 删除指定所以位置处的元素 |
boolean remove(Object o) | 删除指定对象 |
boolean removeAll(Collection<?> c) | 删除存在于指定集合中的元素 |
default void replaceAll(UnaryOperator | 根据原来的元素计算新的元素，并进行替换 |
boolean retainAll(Collection<?> c) | 保留指定集合中元素 |
E set(int index, E element) （新增） | 更新指定索引位置处的元素 |
int size() | 返回元素数量 |
default void sort(Comparator<? super E> c) （新增） | 按照指定的comparator进行排序 |
default Spliterator | 返回List的spliterator |
List | 根据开始和结束下标获取子列表 注意：不包含下标范围，例如: [1, 6) |
Object[] toArray() | 将元素以Object数组形式返回，返回的数组与集合互不影响 |
返回指定类型的数组，返回的数组与集合互不影响 |
Set接口是对数学上“集合”的抽象，是一个不会包含重复元素的集合，继承自Collection，Collection是其直接父级接口；更准确的说是set集合不会包含两个满足e1.equals(e2)的元素, 并且只有一个null元素；其具备以下规范和特性：
使用的注意事项：
在时如果将可变对象用作set元素，则必须非常小心。如果对象是集合中的一个元素，但其值的改变影响了等值比较，则集合的行为将会是不确定的。还有一个特殊情况是，不允许一个集合包含自己作为一个元素；
Set接口对add、equals以及hashcode有一些新增的规则约束，具体的方法如红色字体部分
boolean add(E e) | 添加元素，如果元素已存在，则返回false，集合保持不变；否则元素添加成功 |
boolean addAll(Collection<? extends E> c) | 添加集合中的元素至当前集合，如果元素已存在，不添加；最终的结果就是两个set集合的并集；需要注意的是，如果在add过程中，入参集合c发生了变化，则addAll操作的结果是不确定的 |
boolean equals(Object o) | 比较指定对象与此集合是否相等。如果指定对象也是一个集合，两个集合的大小相同，并且指定集合的每个成员都包含在这个集合中(或者等价地说，这个集合的每个成员都包含在指定集合中)，返回true；这个定义确保了equals方法的逻辑在set接口的不同实现中都是正确的； |
int hashCode() | 返回此集合的哈希码值。集合的哈希码定义为集合中元素的哈希码之和，其中null元素的哈希码定义为零。这确保了对于任意两个集合s1和s2, s1.equals(s2)意味着s1. hashcode ()==s2. hashcode()，这符合Object.hashCode()的一般约定。 |
void clear() | 清除集合中的元素 |
boolean contains(Object o) | 判断是否包含某个元素 |
boolean containsAll(Collection<?> c) | 判断是否包含指定集合中的所有元素 |
boolean isEmpty() | 判断当前集合是否是空集合 |
Iterator | 返回当前集合的iterator对象 |
boolean remove(Object o) | 删除指定的元素对象，如果元素存在，则返回true；否则返回false； |
boolean removeAll(Collection<?> c) | 删除当前集合中存在于指定集合中的元素；如果当前集合于指定的集合有交集，则返回true（说明当前集合会发生变化）；否则返回false； |
boolean retainAll(Collection<?> c) | 保留存在于指定集合中的所有元素 |
int size() | 返回集合中元素的数量 |
default Spliterator | 返回集合的spliterator对象 |
Object[] toArray() | 将元素以Object数组形式返回，返回的数组与集合互不影响 |
返回指定类型的数组，返回的数组与集合互不影响 |
队列是在队头删除/获取元素，在队尾添加元素的线性表，在JDK中对应的接口是Queue；Queue继承自Collection接口，Collection是其直接父接口。除了基本的集合操作，Queue还提供了插入、获取(删除)和检索元素的操作。每类方法都有两种形式:一种在操作失败时抛出异常，另一种返回特殊值(null或false，取决于操作)。其中，insert操作返回特殊值的形式专门设计用于有容量限制的队列实现。在其他大多数实现中，insert操作不会失败。
队列方法总结 | ||
抛出异常 | 返回固定的值 | |
Insert操作 | add(e) | offer(e) |
Remove操作 | remove() | poll() |
Examine操作(检索元素) | element() | peek() |
队列一般是按照FIFO的规则存放元素；但是在队列的实现类中，也有例外，例如PriorityQueue，它是按照元素的comparator的结果决定元素顺序，或者是元素本身的顺序。LIFO队列（或者是栈）也是例外，它是按照LIFO(后进先出)的规则存放元素。不管以什么排序规则存储元素，队列的头结点（第一个元素）是remove()或者poll()方法在被调用时需要删除的元素。在一个FIFO队列中，所有新加入的元素都会被添加到对列表尾部；其他类型的队列具体实现，可能会使用不同的存放元素的规则；对于队列的实现类来说，必须要指定存放元素排序规则；
实现队列的注意事项：
队列使用注意事项：
Queue的实现类通常不允许插入null值，不过也有例外的实现类：LinkedList；LinkedList是可以接收null值；但是即使实现类设计为可以接收null值，也最好不要把null值存入队列中，因为null值在某些场景下是有用的，例如poll方法通过返回null值，表示队列为空，
由于Queue了继承了Collection， 也会拥有Collection的方法，约束和实现规范与Collection保持一致，具体参考Collection的说明；此外，Queue作为队列的实现，还提供了队列专用的方法，具体如下：
boolean add(E e) | 在队列尾部添加元素，如果添加成功，则返回true，如果添加失败，则抛出异常 |
E element() | 获取队列头结点元素，但不会删除；如果队列为空，会抛出异常 |
boolean offer(E e) | 在队列尾部添加元素，如果添加成功，则返回true，如果添加失败，则返回false(这是与add()的区别) |
E peek() | 获取队列头结点元素，但不会删除；如果队列为空，则会返回null |
E poll() | 获取队列头结点元素，并删除；如果队列为空，则会返回null |
E remove() | 获取队列头结点元素，并删除；如果队列为空，则会抛出异常 |
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页面更新：2024-04-20
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