概要：
List
Set
Map
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集合类存放于Java.util包中，主要有3种：List（列表包含Queue）、Set（集）和Map（映射）。
1、Collection：Collection是集合List、Set、Queue的最基本接口。
2、Iterator：迭代器，可以通过迭代器遍历集合中的数据。
3、Map：是映射表的基础接口。
1、List
List是有序的Collection，Java List一个三个实现类：
分别为：ArrayList、Vector和LinkedList。
1.1、ArrayList
ArrayList是最常用的List实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数组的缺点是每一个元素之间不能有间隔。当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已有的数组的数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。
1.2、Vector（数组实现、线程同步）
Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写而引起的不一致，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢。
1.3、LinkedList（链表）
LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除。随机访问和遍历速度比较慢。另外，它还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当做堆栈、队列和双向队列使用。
2、Set
Set注重独一无二的性质，该体系集合用于存储无序（存入和取出的顺序不一定相同）元素，值不能重复。对象的相等性性质是对象HashCode值（java是依据对象的内存地址计算出的此序号）判断的。如果想要让两个对象相等，就必须覆盖Object的hashCode方法和equals方法。
2.1、HashSet（Hash表）
哈希表存放的是哈希值。HashSet存储元素的顺序并不是按照存入顺序（和List不同）而是按照哈希值来存储的所以取数据也是按照哈希值取的。元素的哈希值是通过元素的hashcode方法来获取的。HashSet首先判断两个元素的哈希值，如果哈希值一样，按着会比较equals方法，如果equals结果返回true，HashSet就视为同一个元素，如果equals为false就不是同一个元素。
哈希值相同equals为false的元素是怎么存储的呢，就是在同样的哈希值下顺延（可以认为哈希值相同的元素放在一个哈希桶中）。也就是哈希一样的存一列。如图1表示hashCode值不同的情况；图2表示hashCode相同，单是equals不同的情况。
HashSet通过hashcode值来确定元素在内存中的位置，一个hashCode位置上可以存放多个元素。
HashSet底层通过HashMap的key进行存储的。
扩展阅读：transient 关键字
序列化、反序列化关注：writeObject和readObject方法
2.2、TreeSet（二叉树）
2.2.1、TreeSet()是使用二叉树的原理对新add()的对象按照指定的顺序排序（升序、降序），每增加一个对象都进行排序，将对象插入到二叉树的指定位置。
2.2.2、Integer和String对象可以进行默认的TreeSet排序，而自定义类的对象是不可以的，自己定义的类必须实现Comparable接口，并且覆写相应的compareTo()函数，才可能正常使用。
2.2.3、在覆写compareTo()函数时，要返回相应的值才能使TreeSet按照一定的规则来排序。
2.2.4、比较此对象指定的顺序，如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整数、零或正整数。
2.3、LinkHashSet（HashSet + LinkedHashMap）
对于LinkedHashSet而言，它继承与HashSet、又基于LinkedHashMap来实现的。LinkedHashSet底层使用LinkedHashMap来保存所有元素，它继承与HashSet，其所有方法操作上又与HashSet相同，因此LinkedHashSet的实现上非常简单，只提供了四个构造方法，并通过传递一个标识参数，调用父类的构造器，底层构造一个LinkedHashMap来实现，在相关操作上与父类HashSet的操作相同，直接调用父类HashSet的方法即可。
3、Map
3.1、HashMap（数组 + 链表 + 红黑树）
HashMap根据键的hashCode值存储数据，大多数情况下可以直接定位到它的值，因而具有很快的访问速度，但遍历顺序却是不确定的。HashMap最多只允许一条记录的键为null，允许多条记录的值为null。HashMap非线程安全，既任一时刻可以有多个线程同时写HashMap，可能会导致数据的不一致。如果需要满足线程安全，可以用Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有线程安全的能力，或者使用ConcurrentHashMap。HashMap的结构。
3.1.1、JAVA7实现
整体上来看，HashMap里面是一个数组，然后数组中每一个元素是一个单项链表。上图中，每个绿色的实体是签到类Entry的实例，Entry包含四个属性：key，value，hash值和用于单向链表的next。
1、capacity：当前数组容量，始终保持2^n，可以扩容，扩容后数组大小为当前的2倍。
2、loadFactor：负载因子，默认为0.75。
3、threshold：扩容的阈值，等于capacity * loadFactor
3.1.2、JAVA8实现
Java8对HashMap进行了一些修改，最大的不同就是利用了红黑树，所以其由 数组 + 链表 + 红黑树 组成。
根据Java7 HashMap的介绍，查找的时候，根据hash值我们能够快速定位到数组的具体下标。但是之后的话，需要顺着链表一个个比较下去才能找到我们需要的值，时间复杂度取决于链表的长度，为O(n)，为了降低这部分的开销，在Java8中，当链表中的元素超过了8个以后，会将链表转换为红黑树，在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为O(logN)。
3.2、ConcurrentHashMap
3.2.1、Segment段
ConcurrentHashMap和HashMap思路是差不多的，但是因为它支持并发操作，所以要复杂一些。整个ConcurrentHashMap由一个个Segment组成，Segment代表"部分"或"一段"的意思，所以很多地方都会将其描述为分段锁。注意，行文中，很多地方会用"槽"代表一个segment。
3.2.2、线程安全（Segment继承ReentrantLock加锁）
简单理解就是，ConcurrentHashMap是一个Segment数组，Segment通过继承ReentrantLock来进行加锁，所以每次需要加锁的操作锁住的是一个Segment，这样只要保证每个Segment是线程安全的，也就实现了全局的线程安全。
3.2.3、并行度（默认16）
concurrentLevel：并行级别、并发数、Segment数。默认16.也就是说ConcurrentHashMap有16个Segments，所以理论上，这个时候，最多可以同时支持16个线程并发写，只要它们的操作分别分布在不同的Segment上。这个值key在初始化的时候设置为其他值，但是一旦初始化以后，它是不可以扩容的。再具体到每个Segment内部，其实每个Segment很像之前介绍的HashMap，不过它要保证线程安全，所以处理起来腰麻烦一些。
3.2.4、Java 8 实现（引入红黑树）
Java 8 对ConcurrentHashMap进行了比较大的改动Java8也引入了红黑树。
参考：Java7/8 中的 HashMap 和 ConcurrentHashMap 全解析
3.3、HashTable（线程安全）
HashTable是遗留类，很多映射的常用功能与HashMap类似，不同的是它继承自Dictionary类，并且是线程安全的，任一时间只有一个线程写HashTable并发性不如ConcurrentHashMap，因为ConcurrentHashMap引入了分段锁。HashTable不建议在新代码中使用，不需要线程安全的场合使用HashMap替换，需要线程安全的场合可以用ConcurrentHashMap替换。
3.4、TreeMap（可排序）
TreeMap实现SortedMap接口，能够把它保存的记录根据键排序，默认是按照键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator遍历TreeMap时，得到的记录是排序的。
在使用TreeMap时，key必须实现Comparable接口或者在构造TreeMap传入自定义的Comparator，否则会在运行时抛出java,lang,ClassCastException类型异常。
参考：通过分析 JDK 源代码研究 TreeMap 红黑树算法实现
3.5、LinkHashMap（记录插入顺序）
LinkedHashMap是HashMap的一个子类，保存了一个记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的，也可以在构造时带参数，按照访问次序排序。