对象的容纳
程序设计过程中，为了方便容纳和操作对象， JAVA提供了多种方式。
数组
- 数组是JAVA内建的类型，作为容纳对象的一种方式。
- 数组是相同类型元素的集合，内存中分配一块连续的内存区域，通过数组下标索引计算出元素对应内存区域的存储地址。
- 数组可以高效的访问元素，但是数组的创建时就必须指定数组的大小。
集合类
集合类是一系列实现抽象数据结构的类集合，这些类为容纳和操作对象提供了不同形式的实现。
常见数据结构
数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合
- 集合:
数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外，别无其他关系； - 线性结构
数据结构中的元素存在一对一的相互关系； - 树形结构
数据结构中的元素存在一对多的相互关系； - 图形结构
数据结构中的元素存在多对多的相互关系。
参考：
百度百科-数据结构
Java 1.2之前集合类
java 1.2版本之前，只提供了几种有限的集合类的实现：
Vector(矢量)、BitSet(位集)、Stack(堆栈)、Hashtable(散列表).
-
Vector(矢量)：自增长的对象数组的实现。 内部使用数组存储对象，当容量大于数组长度时，创建一个大于原数组大小的新数组，将原数组数据复制到新数组，再将新数组赋值给原数组。 -
BitSet(位集)：自增长的位向量实现。内部使用long数组存储各个位向量值（0,1）,通过逻辑与(&)，逻辑或(|)，逻辑非(~)来操纵位向量的值。 -
Stack(堆栈)： 一种“后入先出”（LIFO）集合。继承Vector封装push,pop，peek操作。 -
Hashtable(散列表): 哈希表数据结构的实现（哈希表:根据关键码值(Key Value)而直接进行访问的数据结构。也就是说，它通过把关键码值映射到表中一个位置来访问记录，以加快查找的速度：百度百科-哈希表）。内部通过数组链表来存储对象，通过对象的哈希值来映射数组下标来查找和存储对象。如果映射的数组下标已存在对象（冲突），则把对象链接到此下标对应的链表头部，如果冲突超过阀值，则进行扩容数组链表大小和复制原有对象到新数组链表（rehash操作）。
Java 1.2集合类
由于Java 1.2之前有限的集合类和混乱的设计，Java 1.2对集合进行了完全的重新设计。 并将这些集合类归集成java.util库的一部分。新的集合库考虑了“容纳自己对象”的问题，并将其分割成两个明确的概念。
- 集合（
Collection）：一组单独的元素，通常应用了某种规则。 在这里，一个 List（列表）必须按特定的顺序容纳元素，而一个Set（集）不可包含任何重复的元素。相反，“包”（Bag）的概念未在新的集合库中实现，因为“列表”已提供了类似的功能。 - 映射（
Map）：一系列“键－值”对（这已在散列表身上得到了充分的体现）。 简单地在一
个Map 里包含其他Map（后者又可以包含更多的Map，以此类推）。
新的集合类示意图：
示意图说明
- 虚线框代表“接口”。
- 点线框代表“抽象”类。
- 实线框代表普通（实际）类。
- 点线箭头表示一个特定的类准备实现一个接口（在抽象类的情况下，则是“部分”实现一个接口）。
- 双线箭头表示一个类可生成箭头指向的那个类的对象。例如，任何集合都可以生成一个枚举器（
Iterator），而一个列表可以生成一个ListIterator（以及原始的枚举器，因为列表是从集合继承的）。
框架分析
- 接口(
Collection(List,Set),Map)： 提供集合类的通用行为。如Collection定义了集合类操作最基础的行为：添加，删除，迭代对象等操作，以达到最大通用性。Map定义键映射值的最基本行为。 List（有序对象集合）,Set（无重复对象集合）扩展Collection接口，定义自己的独有规则操作对象的行为。 - 抽象类(
AbstractCollection(AbstractList,AbstractSet),AbstractMap)：提供基本接口的骨干实现，最小化实现子类的共有行为。 便于以此类为基础定制特有规则的集合类，一般无需关注此类，除非需要自定义集合类。 - 实现类：继承抽象类，实现特有规则的集合类，如:
ArrayList,LinkedList,HashMap,TreeMap等。 - 遗留类(
Vector,Stack)：Vector,Stack为Java 1.2之前版本实现的集合类，已经可以用现有的类来替代这些类的来使用。如ArrayList替换Vector,Deque(java 1.2版本未实现)替换Stack。保留这些类是为了兼容已有代码。 - 迭代器（反复器）(
Iterator,ListIterator)： 迭代容器元素是一种通用高频的行为，迭代器（反复器）定义了访问这些元素的通用行为。 通过上溯造型成迭代器接口就具备了迭代所有集合类的方法，因为此迭代器在所有实现类中都进行了实现（多形性）。 - 比较器(
Comparable,Comparator): 排序容纳元素是一种通用高频行为，但是各个对象的比较规则又是各不相同。将这些对象易于变化的部分分离出来是设计此类的理念所在。Comparable定义对象的比较行为，集合类中使用Comparable以此屏蔽对象的具体比较规则（类的多形性特性）。 - 工具类（
Collections,Arrays）: 提供操作集合和数组的便利方法，以及集合之间的转换等方法。
集合类实现类简要分析
-
ArrayList:List接口的数组实现，替换原有的Vector，允许我们快速访问集合元素。因为数组内存连续分布的特性，可以通过数组下标可以快速访问元素；插入和删除需要移动插入或删除下标元素之后的所有元素，所以其效率比较低效；ArrayList会自适应数组容量，当数组元素个数超过数组容量时会自动进行扩容。 -
LinkedList:List接口的链表实现，允许我们快速插入和删除集合元素。链表是一种非连续、非顺序的存储结构，由一系列节点和指向其他节点的指针(引用)所组成。 插入和删除元素，只需要变动几个节点的指针的指向即可完成操作，所以LinkedList的插入和删除具有很高的效率，但是查找元素因为需要通过指针指向从头开始查找集合的元素元素，所以其查找的效率比较低效。 -
HashSet:Set接口的哈希表实现。Set规定了添加到集合的元素必须是无重复的，添加到集合中的元素必须重写equals和hashCode来保证元素之间的唯一性。HashSet内部使用HashMap的实例进行实现。 -
TreeSet:Set接口的红黑树实现，红黑树是每个节点带有颜色的自平衡的二叉查找树，节点非黑即白。二叉查找树首先是一个完全二叉树并且是有序的(从左子树到右子树之间是存在顺序的)，红黑树的这些特性保证了TreeSet元素之间的顺序。 -
HashMap:Map接口的哈希表实现用来代替Hashtable，Map维持了键值对的关系，通过键来查找其相应的值。内部通过数组链表进行实现，通过哈希表的散列函数将Map的键映射到数组的下标进行快速访问;如果映射的数组下标已存在对象（冲突），则把对象链接到此下标对应的链表头部，如果冲突超过阀值，则进行扩容数组链表大小和复制原有对象到新数组链表（rehash操作）。 -
TreeMap:Map接口的红黑树实现。TreeMap是键值对按键有序，为了实现Key有序，要求Key实现Comparable接口或者构造时传入Comparator以此来保证Key的顺序。
工具类
Java1.2新增
Arrays和Collections两个实用工具，用来对数组或者列表进行排序和搜索。
-
Arrays:包含操作数组排序和搜索的各种方法，此类还包含一个允许将数组作为列表来查看的静态工厂。 -
Collections:包含操作列表排序和搜索的各种方法,同时还包含其他大量实用的有用工具(如：max,min等)。
可比较与比较器
为了便于集合元素之间的比较排序，JDK提供了Comparable和Comparator来进行元素之间的比较。元素实现Comparable接口的compareTo来规定元素是可比较的，方便集合对这些元素进行排序比较，Comparator则在集合外通过compare方法来定义元素之间的比较规则。