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Collection 接口定义了列表、向量、堆栈、队列、优先级队列和集合的常用操作。

Java 集合框架支持两种类型的容器：

用于存储元素集合的集合简称为集合。
另一个用于存储键/值对，称为映射。

地图是高效的数据结构，可使用键快速搜索元素。以下是以下合集。

集合存储一组不重复的元素。
列表存储元素的有序集合。
堆栈存储以后进先出方式处理的对象。
队列存储以先进先出方式处理的对象。
PriorityQueue存储按优先级顺序处理的对象。

这些集合的共同特征在接口中定义，并在具体类中提供实现，如下图所示。

Image description

Java Collections Framework 中定义的所有接口和类都分组在 java.util 包中。

Java 集合框架的设计是使用接口、抽象类和具体类的一个很好的例子。接口定义了框架。抽象类提供部分实现。具体类用具体数据结构实现接口。提供部分实现接口的抽象类可以方便用户编写代码。用户可以简单地定义一个扩展抽象类的具体类，而不是实现接口中的所有方法。为了方便起见，提供了诸如 AbstractCollection 之类的抽象类。因此，它们被称为便利抽象类。

Collection 接口是操作对象集合的根接口。其公共方法如下图所示。 AbstractCollection 类提供 Collection 接口的部分实现。它实现了 Collection 中除 add、size 和 iterator 方法之外的所有方法。这些在适当的具体子类中实现。

Image description

Collection 接口提供了在集合中添加和删除元素的基本操作。 add 方法将一个元素添加到集合中。 addAll 方法将指定集合中的所有元素添加到此集合中。 remove 方法从集合中删除一个元素。 removeAll 方法从该集合中删除指定集合中存在的元素。 retainAll 方法保留此集合中也存在于指定集合中的元素。所有这些方法都返回 boolean。如果方法执行导致集合发生更改，则返回值为 true。 clear() 方法只是从集合中删除所有元素。

方法 addAll、removeAll 和 retainAll 与集合的并集、差集和交集操作类似。

Collection接口提供了各种查询操作。 size 方法返回集合中元素的数量。 contains 方法检查集合是否包含指定元素。 containsAll 方法检查集合是否包含指定集合中的所有元素。如果集合为空，isEmpty 方法将返回 true。

Collection 接口提供 toArray() 方法，该方法返回集合的数组表示形式。

Collection 接口中的某些方法无法在具体子类中实现。在这种情况下，该方法将抛出 java.lang.UnsupportedOperationException，它是 RuntimeException 的子类。这是一个很好的设计，您可以在您的项目中使用。如果某个方法在子类中没有意义，可以按如下方式实现：

public void someMethod() {
抛出新的 UnsupportedOperationException
(“不支持该方法”);
}

下面的代码给出了使用 Collection 接口中定义的方法的示例。

package demo;
import java.util.*;

public class TestCollection {

    public static void main(String[] args) {
        ArrayList<String> collection1 = new ArrayList<>();
        collection1.add("New York");
        collection1.add("Atlanta");
        collection1.add("Dallas");
        collection1.add("Madison");

        System.out.println("A list of cities in collection1:");
        System.out.println(collection1);

        System.out.println("\nIs Dallas in collection1? " + collection1.contains("Dallas"));

        collection1.remove("Dallas");
        System.out.println("\n" + collection1.size() + " cities are in collection1 now");

        Collection<String> collection2 = new ArrayList<>();
        collection2.add("Seattle");
        collection2.add("Portland");
        collection2.add("Los Angeles");
        collection2.add("Atlanta");

        System.out.println("\nA list of cities in collection2:");
        System.out.println(collection2);

        ArrayList<String> c1 = (ArrayList<String>)(collection1.clone());
        c1.addAll(collection2);
        System.out.println("\nCities in collection1 or collection2: ");
        System.out.println(c1);

        c1 = (ArrayList<String>)(collection1.clone());
        c1.retainAll(collection2);
        System.out.print("\nCities in collection1 and collection2: ");
        System.out.println(c1);

        c1 = (ArrayList<String>)(collection1.clone());
        c1.removeAll(collection2);
        System.out.print("\nCities in collection1, but not in 2: ");
        System.out.println(c1);
    }

}

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程序使用ArrayList创建一个具体的集合对象（第7行），并调用Collection接口的contains方法（第16行）， remove 方法（第 18 行）、size 方法（第 19 行）、addAll 方法（第 31 行）、retainAll 方法（第 36 行）和removeAll 方法（第 41 行）。

在此示例中，我们使用 ArrayList。您可以使用 Collection 的任何具体类，例如 HashSet、LinkedList、Vector 和 Stack 来替换ArrayList 测试 Collection 接口中定义的这些方法。

程序创建数组列表的副本（第 30、35、40 行）。这样做的目的是保持原始数组列表不变，并使用其副本执行 addAll、retainAll 和 removeAll 操作。

Java Collections Framework 中的所有具体类都实现 java.lang.Cloneable 和 java.io.Serialized 接口，除了 java.util.PriorityQueue 没有实现 Cloneable 接口。因此，除优先级队列之外的所有 Cloneable 实例都可以被克隆，并且 Cloneable 的所有实例都可以被序列化。

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