Java集合框架核心分类与特性
集合顶层接口
Collection与Map体系
Java集合框架中Collection和Map是两大独立根接口。所有集合类均位于java.util包。
Collection接口继承Iterable接口，支持增强for循环遍历：
// 遍历Collection示例
for (Element item : collection) {
System.out.println(item);
}Map虽未直接继承Iterable，但提供三种可迭代视图：
keySet()返回键集合values()返回值集合entrySet()返回键值对集合
单列集合实现类
List体系
ArrayList
基于动态数组实现，初始容量10，扩容因子1.5：
// 扩容机制伪代码
if (size >= capacity) {
newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); // 1.5倍
copyElements(newCapacity);
}特点：随机访问O(1)，尾部操作高效，线程不安全
LinkedList
基于双向链表实现，节点结构：
class Node<T> {
T data;
Node<T> prev;
Node<T> next;
}特点：头尾插入删除O(1)，随机访问O(n)
CopyOnWriteArrayList
写时复制实现线程安全：
// 写入操作示例
public void add(T element) {
lock.lock();
try {
Object[] newArray = Arrays.copyOf(array, array.length + 1);
newArray[array.length] = element;
array = newArray;
} finally {
lock.unlock();
}
}Queue体系
ArrayDeque
循环数组实现双端队列，初始容量16，支持首尾高效操作
PriorityQueue
基于二叉堆实现优先级队列：
// 自定义优先级示例
PriorityQueue<Task> queue = new PriorityQueue<>(
Comparator.comparingInt(Task::getPriority)
);BlockingQueue
阻塞队列实现类包括：
ArrayBlockingQueueLinkedBlockingQueueSynchronousQueue
Set体系
HashSet
基于HashMap实现，哈希冲突解决方案：
// 哈希桶结构示例
Node<K,V>[] table = new Node[INIT_CAPACITY];
// 冲突时形成链表/树
if (collision) {
node.next = new Node(key, value);
}LinkedHashSet
通过双向链表维护插入顺序
TreeSet
基于红黑树实现有序集合，操作复杂度O(log n)
双列集合实现类
HashMap
数组+链表/红黑树结构，负载因子0.75
ConcurrentHashMap
分段锁实现线程安全：
// JDK7分段锁伪代码
class Segment<K,V> extends ReentrantLock {
volatile HashEntry<K,V>[] table;
}TreeMap
基于红黑树实现有序映射，支持范围查询
Properties
配置处理专用类，方法示例：
// 加载配置文件
Properties config = new Properties();
config.load(new FileInputStream("app.cfg"));
String value = config.getProperty("key");