集合框架关系图

集合框架整体常见类组织关系如图（基于JDK1.8)

类概述

• Iterable:集合实现的接口，实现该接口可以遍历该集合元素

• Collection:集合框架顶层接口，定义了一些集合最基本的动作，如添加，删除，包含等。

• Set:接口，继承Collection接口，一种不可以包含重复对象的集合。

• List:接口，继承Collection接口，相对于Set 可以包含重复对象。

• Queue:接口，继承Collection接口，是队列的顶层接口。

• SortedSet:接口，继承自Set接口，在Set接口上保证了内部元素的有序性。

• TreeSet:SortedSet接口的实现类，内部使用TreeMap实现，插入时会对内部元素按照自然顺序排序，或者按照指定Comparator来排序，元素都需要实现Comparable接口。

• HashSet:Set接口的实现类，底层使用HashMap实现，可以保证元素的唯一性。

• LinkedHashSet:Set接口的实现类，根据元素hashcode 来决定元素顺序，但是同时使用链表维护元素顺序。在迭代的时候会以元素被插入的顺序访问元素，插入开销大于HashSet，遍历开销小于HashSet

• ArrayList:List接口的实现类，底层使用数组实现，内部元素可以重复

• LinkedList:List接口的实现类，在底层使用链表实现，元素可以重复，迭代的时候会以元素被添加的顺序访问元素。

• Vector:List接口的实现类，底层使用数组实现，线程安全。

• Stack:栈，按照后进先出原则存储数据，数据操作在栈顶进行。

• BlockingQueue:阻塞队列，在Queue的基础上支持两个新增动作，获取元素时等待队列非空以及存储元素的时候等待空间可用。对于新增的两个动作以4种方式出现，阻塞等待，抛出异常，返回特定值，指定时间超时。BlockingQueue 实现是线程安全的，实现通常不允许插入null元素，通常用作生产者消费者队列。

• Deque:double ended queue 的缩写，表示双端队列，支持在两端插入和移除元素。没有严格要求禁止插入null元素，但是最好不要插入null元素，因为null是用来作为特殊值来指示双端队列为空

• BlockingDeque:阻塞的双端队列，和BlockingQueue一样，线程安全，禁止null元素。

• LinkedBlockingDeque:基于已链接节点的、任选范围的阻塞双端队列。构造器可选范围，防止过度膨胀，如果未指定容量则为Integer.MAX_VALUE。

• ArrayDeque:Deque接口的数组实现，数组实现的双端队列，没有容量限制。线程非安全，不支持多个线程并发访问，禁止null元素，次类用作堆栈比Stack快，在用作队列的时候比LinkedList快。

• DelayQueue:无界阻塞队列，BlockingQueue的实现。内部元素必须是先Delayed接口，只有延迟期满才能从队列中提取元素。队列头部是延迟期满保存最久的元素，禁止null元素。（推荐查看）

• ArrayBlockingQueue:BlockingQueue的数组实现，有界。按照FIFO对元素进行排序，头部是队列中存在时间最长的元素。一旦创建就不可以改编队列大小，队列支持对线程的进行公平性排序的可选公平策略，默认是非公平，公平策略会降低吞吐量。

• LinkedBlockingQueue:BlockingQueue的链表实现。可指定容量，按照FIFO顺序对元素进行排序，头部是在队列中时间最长的元素，吞吐量一般高于基于数组的队列。

• PriorityBlockingQueue:无界阻塞队列，队列禁止null元素，线程安全，PriorityQueue阻塞版本，需要对象具有可比较性。

• SynchronousQueue:无界无缓冲等待队列，isEmpty()方法一直返回true，生产者线程对其插入操作put必须等待消费者的移除操作take，反过来一样。队列头元素是第一个排队要插入数据的线程，而不是要交换的数据。数据是在配对的生产者和消费者线程之间传递的，并不会将数据缓冲到队列中。可以理解为生产者和消费者等待对方，握手然后一起离开。

• PriorityQueue:基于优先级堆的无界优先级队列，实现不是同步，线程不安全。队列元素按照自然顺序排序，或者按照指定Comparator排序，禁止null元素，元素必须都要具备可比较性。

• ConcurrentLinkedQueue:无界 非阻塞 线程安全队列，在多线程下的首选队列，实现比较精巧，可重点阅读源码，按照FIFO原则存储元素。

• Map:将键映射到值的对象。一个映射不能包含重复的键；每个键最多只能映射到一个值，顶层接口。

• HashTable:线程安全类 KV结构，禁止null键值。

  TreeMap:SortedMap 实现类，TreeSet的内部实现类，基于红黑树实现，可以对键进行排序的Map，可用于实现一致性哈希算法。

• HashMap:高效版本HashTable,线程不安全，多线程的时候，put方法容易造成循环链表导致get的时候死循环。允许null键值。

• ConcurrentHashMap: 线程安全版本的HashMap,支持高并发，主要原因锁分离，减少请求锁的频率，减少持有锁的时间，读写分离，用volitile保持线程之间的可见性。

• LinkedHashMap:HashMap的子类，在HashMap的基础上保留了插入顺序，在迭代的时候以插入顺序进行迭代。实现原理是在HashMap保存元素的基础上，重新定义了HashMap中的Entry，不仅保存当前对象的引用还持有有before和after两个元素的引用，从而形成了双向链表。

• WeakHashMap:以弱键实现的基于哈希表的map。map中的键不再使用的时候将自动移除，更精确地说，对于一个给定的键，其映射的存在并不阻止垃圾回收器对该键的回收，通常我们使用短时间内就过期的缓存时最好使用weakHashMap。

按照使用场景分类总结

不允许重复元素

Set的各种实现，如TreeSet HashSet LinkedHashSet， Map的全部实现都支持key去重

支持自动排序

TreeSet 、TreeMap 、PriorityQueue 等

线程安全

老一点的集合： Stack Vector HashTable

新一点的集合：java.util.concurrent包下的所有相关类，比如ConcurrentHashMap，ConcurrentHashMap，ConcurrentHashMap ,CopyOnWriteArrayList等等，只不过他们实现线程安全的方式并不完全相同，这个后续会在源码解读中细说

按底层使用的数据结构区分

使用数组实现： Array 开头的各种集合，比如 ArrayList, ArrayBlockingQueue

使用链表实现：Linked开头的各种集合 比如LinkedList LinkedBlockingQueue 、

使用堆实现：PriorityQueue、DelayQueue、DelayQueue也是使用PriorityQueue实现

使用树: TreeMap TreeSet ，TreeSet底层也是使用TreeMap实现

使用哈希表实现：HashSet HashMap， HashSet底层也是使用HashMap来实现

使用栈（Stack）和队列（Queue）实现： Stack、LinkedList 和 ArrayDeque等，分别支持后进先出（LIFO）和先进先出（FIFO）

面试高频集合

LinkedList：如何实现存取顺序一样，如何实现LRU

HashMap：存在问题 ？ 数据结构 ？ 等等

ConcurrentHashMap: 如何保障线程安全 ？

CopyOnWriteArrayList：如何保障并发安全 ？ 存在问题 ？

DelayQueue：什么场景使用？

LinkedBlockingQueue： 和ArrayBlockingQueue 区别？ 存取细节 ？