这么几个比较常用的但是比较容易混淆的概念同出于 java.util 包。本文仅作几个类的浅度解析。
（本文基于JDK1.7，源码来自openjdk1.7。）
├── Collection
│ ├── List
│ │ ├── ArrayList
│ │ ├── Vector
│ │ └── LinkedList and so on;
│ Set
│ ├── HashSet
│ └── LinkedHashSet and so on;
└── Map
├── Hashtable
├── HashMap
└── WeakHashMap and so on;
Collection和Map
按理来说和这两者没有什么特别关系。然而本文中仍然将这两个混在一起：
- 第一，HashSet，HashMap，Hashtable长得太像了，没有理由不写再一起。
- 第二，HashSet是个Set，其实骨子里是个Map。
List
继承List的类，泛型为Integer时，注意和其他的类型不同。（因为Index是Integer）
线程安全
简单来说，List是个一维数组。Vector和ArrayList区别在于：
Vector是个线程安全的，而ArrayList不是。这点看源码可以看出来，Vector中各种synchronized，甚至连size属性都丧心病狂地synchronized了。
同样，Iterator指定Vector和ArrayList，如果中间发生变化则会抛出ConcurrentModificationException异常。
不仅仅是List，很多地方的Iterator都有这个异常，
自增大小
ArrayList没办法设置自增大小，但是仍然可以自增。
Vector可以设置自增大小。
ArrayList的自增函数：
Vector的自增函数：
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
capacityIncrement : oldCapacity);
//在这里，如果没有设置自增大小的话，那么默认自增大小则是原来的Vector大小。
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
ArrayList自增函数：
private void grow(int minCapacity) {
// overflow-conscious code
int oldCapacity = elementData.length;
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
//新长度则是旧长度的大小加上一个移位运算（一半的大小）。
if (newCapacity - minCapacity < 0)
newCapacity = minCapacity;
if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
// minCapacity is usually close to size, so this is a win:
elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
}
所以可以简单的认为Vector默认自增一倍的长度，ArrayList则是默认自增一半的长度。
同样，对他们的源码分析：
Vector可以设置自增大小，而ArrayList则无法设置（没有这个构造方法）。
public Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement)
最后，可以 List list=new ArrayList<>();，然后list=new Vector<>();，使用基类List可以实现ArrayList和Vector的快速赋值。
Map
Map可以当成是简单的“Key-Value”数据库，例如memcached和redis。
Hashtable基于Directory，有种说法是Directory已经过时，所以更推荐使用Map。
线程安全
Hashtable也是线程安全的，和Vector一样，连size函数都丧心病狂地同步了。
public synchronized int size() {
return count;
}
HashMap不是线程安全的，当然也可以用其他的黑科技实现同步，例如SynchronizedMap和ConcurrentHashMap。
那个以后再说……
空值
HashMap允许在Key和Value中都出现null值。例如：
v.toString()
{null=null, 1=66, 2=null, 3=4d, 4=0f, 5=null}
而Hashtable则不允许K/V的任何一个出现null值，但是允许空字符串。
Hashtable<String,String> v=new Hashtable<String,String>();
v.put("3s",null);
直接报错：java.lang.NullPointerException。
这个和内部实现有关，Hashtable需要用到hashCode，所以必须要确保K/V不为null。
相关代码写死在源码里：
public synchronized V put(K key, V value) {
// Make sure the value is not null
if (value == null) {
throw new NullPointerException();
}
//下面对hashCode做点事情。
Set
HashSet本质上是一个Collection，类似于List，是列表/集合，不是K-V的Map，但是它骨子里是一个HashMap……
这么说可能会更易于理解：
HashSet对外是“类”的集合，实际上是内部维护了一个HashMap进行实现。
实际上存储的是两个：hashCode和类本身（字符串/自定义类等）。
HashSet进行add的时候，会先进行验证hashCode：
(HashSet进行add操作实际上是对Map的put操作)
public V put(K key, V value) {
if (table == EMPTY_TABLE) {
inflateTable(threshold);
}
if (key == null)
return putForNullKey(value);
int hash = hash(key);//本函数里有hashCode
int i = indexFor(hash, table.length);
for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
Object k;
if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
V oldValue = e.value;
e.value = value;
e.recordAccess(this);
return oldValue;
}
}
modCount++;
addEntry(hash, key, value, i);
return null;
}
一个对HashSet的自定义类的操作：
class Name
{
private String first;
private String last;
public Name(String first, String last)
{
this.first = first;
this.last = last;
}
public boolean equals(Object o)
{
if (this == o)
{
return true;
}
if (o.getClass() == Name.class)
{
Name n = (Name)o;
return n.first.equals(first)
&& n.last.equals(last);
}
return false;
}
}
public class HashSetTest
{
public static void main(String[] args)
{
Set<Name> s = new HashSet<Name>();
s.add(new Name("abc", "123"));
System.out.println(
s.contains(new Name("abc", "123")));
}
}
代码来自java中HashSet详解
粗看上去是会返回true的，实际返回false。因为 HashSet 判断两个对象相等的标准除了要求通过 equals() 方法比较返回 true 之外，还要求两个对象的 hashCode() 返回值相等。而上面程序没有重写 Name 类的 hashCode() 方法，两个 Name 对象的 hashCode() 返回值并不相同，因此 HashSet 会把它们当成 2 个对象处理，因此程序返回 false。如果想返回true，需要重写equals方法和hashCode方法。
至于hashCode，就是另一篇文章才解释得清的了。
集合操作
Set其实做集合操作更加简单。例如：
import java.util.*;
public class SetOperation {
public static void main(String[] args) {
Set<Integer> result = new HashSet<Integer>();
Set<Integer> set1 = new HashSet<Integer>(){{
add(1);
add(3);
add(5);
}};
Set<Integer> set2 = new HashSet<Integer>(){{
add(1);
add(2);
add(3);
}};
result.clear();
result.addAll(set1);
result.retainAll(set2);
System.out.println("交集："+result);
result.clear();
result.addAll(set1);
result.removeAll(set2);
System.out.println("差集："+result);
result.clear();
result.addAll(set1);
result.addAll(set2);
System.out.println("并集："+result);
}
}
输出：
交集：[1, 3]
差集：[5]
并集：[1, 2, 3, 5]