Collections的使用
Collections是JDK提供的工具类，同样位于java.util包中。它提供了一系列静态方法，能更方便地操作各种集合。
注意Collections结尾多了一个s，不是Collection！
我们一般看方法名和参数就可以确认Collections提供的该方法的功能。例如，对于以下静态方法：
public static boolean addAll(Collection<? super T> c, T... elements) { ... }
addAll()方法可以给一个Collection类型的集合添加若干元素。因为方法签名是Collection，所以我们可以传入List，Set等各种集合类型。
创建空集合
Collections提供了一系列方法来创建空集合：
- 创建空List：List emptyList()
- 创建空Map：Map<K, V> emptyMap()
- 创建空Set：Set emptySet()
要注意到返回的空集合是不可变集合，无法向其中添加或删除元素。
此外，也可以用各个集合接口提供的of(T…)方法创建空集合。例如，以下创建空List的两个方法是等价的：
List<String> list1 = List.of();
List<String> list2 = Collections.emptyList();
创建单元素集合
Collections提供了一系列方法来创建一个单元素集合：
- 创建一个元素的List：List singletonList(T o)
- 创建一个元素的Map：Map<K, V> singletonMap(K key, V value)
- 创建一个元素的Set：Set singleton(T o)
要注意到返回的单元素集合也是不可变集合，无法向其中添加或删除元素。
此外，也可以用各个集合接口提供的of(T…)方法创建单元素集合。例如，以下创建单元素List的两个方法是等价的：
List<String> list1 = List.of("apple");
List<String> list2 = Collections.singleton("apple");
实际上，使用List.of(T…)更方便，因为它既可以创建空集合，也可以创建单元素集合，还可以创建任意个元素的集合：
List<String> list1 = List.of(); // empty list
List<String> list2 = List.of("apple"); // 1 element
List<String> list3 = List.of("apple", "pear"); // 2 elements
List<String> list4 = List.of("apple", "pear", "orange"); // 3 elements
排序
Collections可以对List进行排序。因为排序会直接修改List元素的位置，因此必须传入可变List：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> list = new ArrayList<>();
list.add("apple");
list.add("pear");
list.add("orange");
// 排序前:
System.out.println(list);
Collections.sort(list);
// 排序后:
System.out.println(list);
}
}
洗牌
Collections提供了洗牌算法，即传入一个有序的List，可以随机打乱List内部元素的顺序，效果相当于让计算机洗牌：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> list = new ArrayList<>();
for (int i=0; i<10; i++) {
list.add(i);
}
// 洗牌前:
System.out.println(list);
Collections.shuffle(list);
// 洗牌后:
System.out.println(list);
}
}
不可变集合
Collections还提供了一组方法把可变集合封装成不可变集合：
- 封装成不可变List：List unmodifiableList(List<? extends T> list)
- 封装成不可变Set：Set unmodifiableSet(Set<? extends T> set)
- 封装成不可变Map：Map<K, V> unmodifiableMap(Map<? extends K, ? extends V> m)
这种封装实际上是通过创建一个代理对象，拦截掉所有修改方法实现的。我们来看看效果：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> mutable = new ArrayList<>();
mutable.add("apple");
mutable.add("pear");
// 变为不可变集合:
List<String> immutable = Collections.unmodifiableList(mutable);
immutable.add("orange"); // UnsupportedOperationException!
}
}
然而，继续对原始的可变List进行增删是可以的，并且，会直接影响到封装后的“不可变”List：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> mutable = new ArrayList<>();
mutable.add("apple");
mutable.add("pear");
// 变为不可变集合:
List<String> immutable = Collections.unmodifiableList(mutable);
mutable.add("orange");
System.out.println(immutable);
}
}
因此，如果我们希望把一个可变List封装成不可变List，那么，返回不可变List后，最好立刻扔掉可变List的引用，这样可以保证后续操作不会意外改变原始对象，从而造成“不可变”List变化了：
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<String> mutable = new ArrayList<>();
mutable.add("apple");
mutable.add("pear");
// 变为不可变集合:
List<String> immutable = Collections.unmodifiableList(mutable);
// 立刻扔掉mutable的引用:
mutable = null;
System.out.println(immutable);
}
}
线程安全集合
Collections还提供了一组方法，可以把线程不安全的集合变为线程安全的集合：
- 变为线程安全的List：List synchronizedList(List list)
- 变为线程安全的Set：Set synchronizedSet(Set s)
- 变为线程安全的Map：Map<K,V> synchronizedMap(Map<K,V> m)
多线程的概念我们会在后面讲。因为从Java 5开始，引入了更高效的并发集合类，所以上述这几个同步方法已经没有什么用了。
小结
Collections类提供了一组工具方法来方便使用集合类：
- 创建空集合；
- 创建单元素集合；
- 创建不可变集合；
- 排序／洗牌等操作。