Collection是一個(gè)接口，繼承自Iterable。我們先看一下Iterable接口的源碼

一、Iterable

package java.lang;import java.util.Iterator; import java.util.Objects; import java.util.Spliterator; import java.util.Spliterators; import java.util.function.Consumer;/***實(shí)現(xiàn)這個(gè)接口的的類允許使用"for-each loop"語句來遍歷。*/ public interface Iterable<T> {/***返回一個(gè)元素類型為T的迭代器*/Iterator<T> iterator();/*** jdk1.8新增的遍歷方式*/default void forEach(Consumer<? super T> action) {Objects.requireNonNull(action);for (T t : this) {action.accept(t);}}/*** 暫不研究*/default Spliterator<T> spliterator() {return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);} }

Iterable接口有一個(gè)Iterator iterator();方法，而Collection繼承自Iterable接口，所以我們說Collection繼承于Iterator。

二、Collection 接口

Collection是一個(gè)高度封裝的集合接口，它提供了所有集合要實(shí)現(xiàn)的默認(rèn)方法接口。

我們看一下接口源碼，了解它有哪些接口和默認(rèn)實(shí)現(xiàn)。

package java.util;import java.util.function.Predicate; import java.util.stream.Stream; import java.util.stream.StreamSupport;/***這是一個(gè)集合分層的根接口。集合代表了一組包含元素的對(duì)象。有些集合允許有重復(fù)的元素，有些不允許。*有些集合是有序的有些無序的。jdk不對(duì)這個(gè)接口提供任何直接的實(shí)現(xiàn)，但是再一些直接子接口例如Set和List有實(shí)現(xiàn)了某些接口方法。*所有繼承Collection的類必須提供兩個(gè)默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)，一個(gè)不帶參數(shù)的、一個(gè)帶Collection類型參數(shù)。**/public interface Collection<E> extends Iterable<E> {//查詢操作/***返回集合大小，也就是集合中元素的數(shù)量*/int size();/*** 如果集合包含元素則返回true，即判斷集合是否為空*/boolean isEmpty();/*** 判斷集合是否存在某個(gè)對(duì)象，注意這里參數(shù)是個(gè)Object,并沒有限制為E或其子類*/boolean contains(Object o);/*** 返回一個(gè)迭代器iterator。并沒有說明元素的迭代順序，除非特別的集合有這個(gè)要求。*/Iterator<E> iterator();/***將集合轉(zhuǎn)為對(duì)象數(shù)組，注意這里不是元素?cái)?shù)組而是一個(gè)Object數(shù)組。*如果集合保證是有序的，那么通過迭代器返回?cái)?shù)組有相同順序*返回的數(shù)組是安全的，也就是說集合有自己的引用，數(shù)組開辟新的堆內(nèi)存，也有自己的引用。所以調(diào)*用者可以隨意操作返回的數(shù)組。*這個(gè)方法是數(shù)組和列表之間的橋梁*/Object[] toArray();/*** 返回一個(gè)集合元素類型的數(shù)組。如果集合滿足指定的數(shù)組并且有足夠的空間，則在其中返回此集合* 否則返回此集合大小的新數(shù)組。* 如果集合有序，那么返回此集合迭代器遍歷順序的數(shù)組* 如果數(shù)組大小比集合元素多，那么在數(shù)組滿足集合元素后在末尾設(shè)置為null ** 如果在這個(gè)集合中指定數(shù)組運(yùn)行時(shí)類型不是運(yùn)行時(shí)元素類型的超類，那么拋ArrayStoreException異常* 如果指定數(shù)組為空，則拋出NullPointerException*/<T> T[] toArray(T[] a);//修改操作/*** 確保此集合包含特定的元素類型。* 如果此集合增加元素成功返回true。* 如果此集合不允許有重復(fù)元素并且已經(jīng)包含所傳參數(shù)，那么返回false* * 支持此操作的集合可能會(huì)限制向該集合添加哪些元素。特別的，有些集合會(huì)拒絕null元素，有些* 會(huì)對(duì)要增加的元素強(qiáng)加一些限制。* Collection實(shí)現(xiàn)類應(yīng)該在文檔中明確指出所有的限制。** 如果集合以除已經(jīng)包含元素之外的任何原因拒絕添加特定元素，則必須拋出異常*(而不是返回false)。這保留了集合在此調(diào)用返回后始終包含指定元素的不變式。*/boolean add(E e);/*** 如果此集合中存在此元素，那么移除一個(gè)特定元素類型的實(shí)例。更正式的說，如果集合中包含一個(gè)或多個(gè)這樣的元素，* 那么刪除這樣的元素(o==null?e==null:o.equals(e))。如果集合包含指定的元素(或集合因調(diào)用而發(fā)生改變)，那么返回true。** 如果指定元素的類型和集合不相容，拋出ClassCastException異常(可選的限制條件)* 如果指定元素是null并且這個(gè)集合不允許null元素存在，那么拋出NullPointerException異常(可選的限制條件)* 如果此集合不支持remove操作那么拋出UnsupportedOperationException異常(可選的限制條件)*/boolean remove(Object o);//容量操作/*** 如果this集合包含指定集合的所有元素，返回true* c集合必須要檢查是否被包含在this集合* 如果指定元素的類型和集合不相容，拋出ClassCastException異常(可選的限制條件)* 如果指定元素是null并且這個(gè)集合不允許null元素存在，那么拋出NullPointerException異常(可選的限制條件)*/boolean containsAll(Collection<?> c);/*** 將指定集合的所有元素到this集合中(可選的操作)。* 如果指定的集合在操作進(jìn)行時(shí)被修改了，那么此操作行為未定義。* (這意味著如果指定的集合是這個(gè)集合，并且這個(gè)集合是非空的，那么這個(gè)調(diào)用的行為是未定義的。)* * @參數(shù):c集合包含了要被添加到這個(gè)集合的元素* @返回:如果調(diào)用結(jié)果改變了this集合返回true* @throws:如果 addAll操作不被此集合支持，那么拋出UnsupportedOpertaionException異常* @throws: 如果指定集合包含了空元素而this集合不允許有空元素，那么拋出NullPointerException異常* @throws:如果this集合阻止hiding集合元素類型添加，那么拋出ClassCastException異常* @throws:如果指定集合的元素的某些屬性阻止將其添加到此集合，則拋出IllegalArgumentException* @throws:由于插入限制，如果不是所有元素都可以在此時(shí)添加，則拋出IllegalStateException異常*/boolean addAll(Collection<? extends E> c);/*** 移除此集合中所有的包含在指定集合中的元素(可選的操作)。調(diào)用過此函數(shù)之后，那么此集合和指定集合將不再包含相同元素。** @param:包含要從該集合中刪除的元素的c集合* @return:如果此集合因調(diào)用而更改那么返回true* @throws:如果此集合不支持removeAll方法，則拋出UnsupportedOperationException* @throws:如果集合中一個(gè)或多個(gè)元素的類型與指定集合不兼容，則拋出ClassCastException(可選的操作)* @throws:如果該集合包含一個(gè)或多個(gè)空元素，且指定的集合不支持空元素(optional)，或者指定的集合為空，* 則拋出NullPointerException異常*/boolean removeAll(Collection<?> c);/*** 移除此集合中所有符合給定Predicate的元素。在迭代期間或由Predicate引發(fā)的錯(cuò)誤或運(yùn)行時(shí)異常將被轉(zhuǎn)發(fā)給調(diào)用方* @implSpec* 默認(rèn)實(shí)現(xiàn)使用其迭代器遍歷集合的所有元素。每一個(gè)匹配的元素使用iterator.remove()來移除。* 如果集合的iterator不支持移除將會(huì)拋出UnsupportedOperationException異常在匹匹厄到* 第一個(gè)元素時(shí)。* @param 過濾一個(gè)predicate* @param 篩選要?jiǎng)h除的元素返回true的Predicate* @return 如果任何一個(gè)元素被刪除返回true* @throws 指定過濾器為空，拋出NullPointerException* @throws 如果元素沒有被刪除，或者移除操作不支持，* 則立即拋出UnsupportedOperationException異常* @since 1.8*/default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {//如果filter為null拋出NullPointerExceptionObjects.requireNonNull(filter);boolean removed = false;final Iterator<E> each = iterator();//通過迭代器遍歷刪除，只要?jiǎng)h除一個(gè)removed就為truewhile (each.hasNext()) {if (filter.test(each.next())) {each.remove();removed = true;}}return removed;}/*** 只保留此集合中包含在指定集合中的元素(可選的操作)。* 也就是說，此集合中不包含在指定集合中的所有元素。* @param:要保留的元素的集合c* @return:如果此集合改變了返回true* @throws:如果此集合不支持retainAll，則拋出UnsupportedOperationException異常* @throws:如果集合中一個(gè)或多個(gè)元素的類型與指定集合不兼容，則拋出ClassCastException(可選的操作)* @throws:如果該集合包含一個(gè)或多個(gè)空元素，且指定的集合不支持空元素(optional)，或者指定的集合為空*/boolean retainAll(Collection<?> c);/*** 移除此集合中所有元素(可選操作),調(diào)用此方法后集合里將為空。* @throws: 如果此集合clear操作不支持將會(huì)拋出UnsupportOperationException異常。*/void clear();//比較和hash/*** 比較指定的對(duì)象與此集合是否相等* */boolean equals(Object o);/***返回這個(gè)集合的hashCode。當(dāng)集合接口沒有對(duì)Object.hashCode方法的一般協(xié)議做任何規(guī)定，編程*人員應(yīng)該注意在重寫equals方法時(shí)必須重寫hashCode方法，以便滿足一般協(xié)議對(duì)這個(gè)*Object.hashCode方法。特別的，c1.equals(c2)表明c1.hashCode()==c2.hashCode()。*/int hashCode();/***一下1.8新增的Spliterator，暫不研究*/@Overridedefault Spliterator<E> spliterator() {return Spliterators.spliterator(this, 0);}default Stream<E> stream() {return StreamSupport.stream(spliterator(), false);}default Stream<E> parallelStream() {return StreamSupport.stream(spliterator(), true);} }

三、AbstractCollection

AbstractCollection是一個(gè)實(shí)現(xiàn)了Collection接口的抽象類，除了iterator()和size()接口，它提供了一些其他接口的默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，其他集合類可以繼承此類來復(fù)用。

package java.util;public abstract class AbstractCollection<E> implements Collection<E> {/*唯一的構(gòu)造函數(shù)*/protected AbstractCollection(){}//查詢操作public abstract Iterator<E> iterator();public abstract int size();/** 返回size() == 0*/public boolean isEmpty(){return size() == 0;}/*** 實(shí)現(xiàn)的contains方法，通過迭代器遍歷*/public boolean contains(Object o){Iterator<E> it = iterator();if (o == null){while (it.hasNext())if (it.next() == null)return true;}else{while (it.hasNext())if (o.equals(it.next()))return true;}return false;}/*** 此默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，考慮到數(shù)組在迭代器遍歷過程中大小可能會(huì)改變，* 也就是可能會(huì)增加或減少元素怒*/public Object[] toArray(){//估計(jì)數(shù)組大小，并做好變小或變大的準(zhǔn)備Object[] r = new Object[size()];Iterator<E> it = iterator();for (int i = 0; i < r.length; i++){if (! it.hasNext()) //比期望的元素少，那么調(diào)用Arrays.copyOf()方法返回一個(gè)新的數(shù)組return Arrays.copyOf(r, i);r[i] = it.next();}//判斷集合有沒有被增加(迭代器改變)，如果沒有返回?cái)?shù)組，如果有調(diào)用finishToArray()方法返回?cái)?shù)組return it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;}/*** */@SuppressWarnings("unchecked")public <T> T[] toArray(T[] a) {// Estimate size of array; be prepared to see more or fewer elementsint size = size();T[] r = a.length >= size ? a :(T[])java.lang.reflect.Array.newInstance(a.getClass().getComponentType(), size);Iterator<E> it = iterator();for (int i = 0; i < r.length; i++) {if (! it.hasNext()) { // fewer elements than expectedif (a == r) {r[i] = null; // null-terminate} else if (a.length < i) {return Arrays.copyOf(r, i);} else {System.arraycopy(r, 0, a, 0, i);if (a.length > i) {a[i] = null;}}return a;}r[i] = (T)it.next();}// more elements than expectedreturn it.hasNext() ? finishToArray(r, it) : r;}/*** 一些VM會(huì)在數(shù)組中保留頭信息，所以要占用8字節(jié)空間，頭信息大小不能超過8* 重新分配更大的長(zhǎng)度給數(shù)組，如果要求的數(shù)組大小超過VM限制，會(huì)拋出OutOfMemoryError* 默認(rèn)值 2147483647 - 8;*/private static final int MAX_ARRAY_SIZE　＝　Integer.MAX_VALUE - 8;/*** 重新在toArray方法中，如果iterator返回了比期望中的大小更多的元素時(shí)，重新給數(shù)組分配空間來完成填充數(shù)組。* @param 之前的已經(jīng)被填滿的數(shù)組* @param 操作中集合的iterator* @return 除了給定的數(shù)組之外，增加了從迭代器中獲取的元素，并修正數(shù)組長(zhǎng)度*/@SuppressWarnings("unchecked")private static <T> T[] finishToArray(T[] r, Iterator<?> it) {int i = r.length; //被填充滿的數(shù)組長(zhǎng)度(原始集合大小)while (it.hasNext()) {int cap = r.length;if (i == cap) { //第一次(剛進(jìn)來的時(shí)候)一定為true,那么分配新的數(shù)組大小int newCap = cap + (cap >> 1) + 1; //右移一位+1再加上原大小if (newCap - MAX_ARRAY_SIZE > 0) //新數(shù)組大小大于集合默認(rèn)最大值，調(diào)用hugeCapacity()方法重新分配，值為Integer.MAX_VALUEnewCap = hugeCapacity(cap + 1);r = Arrays.copyOf(r, newCap);}r[i++] = (T)it.next();}// 修正數(shù)組多余的空間，如果正好直接返回，否則調(diào)用Arrays.copyOf()方法return (i == r.length) ? r : Arrays.copyOf(r, i);}private static int hugeCapacity(int minCapacity) {if (minCapacity < 0) // 內(nèi)存溢出throw new OutOfMemoryError("Required array size too large");return (minCapacity > MAX_ARRAY_SIZE) ?Integer.MAX_VALUE :MAX_ARRAY_SIZE;}//修改操作/*** 此操作總是拋出 UnsupportedOperationException* @throws UnsupportedOperationException {@inheritDoc}* @throws ClassCastException {@inheritDoc}* @throws NullPointerException {@inheritDoc}* @throws IllegalArgumentException {@inheritDoc}* @throws IllegalStateException {@inheritDoc}*/public boolean add(E e) {throw new UnsupportedOperationException();}/*** 通過集合迭代器查找元素，如果找到調(diào)用iterator.remove()方法刪除元素。* 刪除一個(gè)就返回true*/public boolean remove(Object o) {Iterator<E> it = iterator();if (o==null) {while (it.hasNext()) {if (it.next()==null) {it.remove();return true;}}} else {while (it.hasNext()) {if (o.equals(it.next())) {it.remove();return true;}}}return false;}// Bulk Operations/*** 判斷此集合是否包含指定集合所有元素，有一個(gè)沒有返回false*/public boolean containsAll(Collection<?> c) {for (Object e : c)if (!contains(e))return false;return true;}/*** 調(diào)用add(E e)方法添加指定集合到此集合中** @see #add(Object)*/public boolean addAll(Collection<? extends E> c) {boolean modified = false;for (E e : c)if (add(e))modified = true;return modified;}/*** 這個(gè)方法將從此集合中刪除指定集合的所有元素，通過迭代器刪除。* @throws UnsupportedOperationException {@inheritDoc}* @throws ClassCastException {@inheritDoc}* @throws NullPointerException {@inheritDoc}** @see #remove(Object)* @see #contains(Object)*/public boolean removeAll(Collection<?> c) {Objects.requireNonNull(c);boolean modified = false;Iterator<?> it = iterator();while (it.hasNext()) {if (c.contains(it.next())) {it.remove();modified = true;}}return modified;}/*** 此集合中保留指定集合的所有元素，也就是說調(diào)用此方法之后，此集合中刪除了不存在指定集合中*的元素* */public boolean retainAll(Collection<?> c) {Objects.requireNonNull(c);boolean modified = false;Iterator<E> it = iterator();while (it.hasNext()) {if (!c.contains(it.next())) {it.remove();modified = true;}}return modified;}/*** 清空集合中所有元素* @throws UnsupportedOperationException {@inheritDoc}*/public void clear() {Iterator<E> it = iterator();while (it.hasNext()) {it.next();it.remove();}}// String conversion/*** 集合的toString方法，所有繼承AbstractCollection的類都有此方法*/public String toString() {Iterator<E> it = iterator();if (! it.hasNext())return "[]";StringBuilder sb = new StringBuilder();sb.append('[');for (;;) {E e = it.next();//如果將自己這個(gè)集合添加到自己，就會(huì)打印(this Collection)sb.append(e == this ? "(this Collection)" : e);if (! it.hasNext())return sb.append(']').toString();sb.append(',').append(' ');}}} }

AbstractCollection類默認(rèn)實(shí)現(xiàn)的方法，在上面源代碼中我都已經(jīng)講解過了，很多常用的集合都會(huì)使用 默認(rèn)實(shí)現(xiàn)，比如常用的toString方法，我們?cè)谳敵鯝rrayList時(shí)調(diào)用的就是此方法。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java集合：Collection接口的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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