Collection表示一組稱為其元素的對(duì)象，Collection接口用于傳遞需要最大通用性的對(duì)象集合，例如，按照慣例，所有通用集合實(shí)現(xiàn)都有一個(gè)帶有Collection參數(shù)的構(gòu)造函數(shù)，此構(gòu)造函數(shù)（稱為轉(zhuǎn)換構(gòu)造函數(shù)）初始化新集合以包含指定集合中的所有元素，無論給定集合的子接口或?qū)崿F(xiàn)類型如何，換句話說，它允許你轉(zhuǎn)換集合的類型。

例如，假設(shè)你有一個(gè)Collection c，它可以是List、Set或其他類型的Collection，這個(gè)語法創(chuàng)建一個(gè)新的ArrayList（List接口的一個(gè)實(shí)現(xiàn)），初始化包含c中的所有元素。

List list = new ArrayList(c);

或者 — 如果你使用的是JDK 7或更高版本 — 你可以使用菱形運(yùn)算符：

List list = new ArrayList<>(c);

Collection接口包含執(zhí)行基本操作的方法，例如int size()、boolean isEmpty()、boolean contains(Object element)、boolean add(E element)、boolean remove(Object element)和Iterator iterator()。

它還包含對(duì)整個(gè)集合進(jìn)行操作的方法，例如boolean containsAll(Collection c)、boolean addAll(Collection c)、boolean removeAll(Collection c)、boolean retainAll(Collection c)和void clear()。

還存在用于數(shù)組操作的額外方法（諸如Object[] toArray()和 T[] toArray(T[] a)）。

在JDK 8及更高版本中，Collection接口還公開方法Stream stream()和Stream parallelStream()，以從底層集合中獲取順序或并行流（有關(guān)使用流的更多信息，請(qǐng)參閱聚合操作的課程）。

如果Collection表示一組對(duì)象，Collection接口可以滿足你的期望，它有告訴你集合中有多少元素（size、isEmpty）的方法，檢查給定對(duì)象是否在集合中的方法（contains），從集合中添加和刪除元素的方法（add、remove），和在集合上提供迭代器的方法（iterator）。

add方法的定義已經(jīng)足夠廣泛，因此對(duì)于允許重復(fù)的集合以及不重復(fù)的集合都有意義，它保證Collection在調(diào)用完成后將包含指定的元素，并且如果Collection因調(diào)用而更改，則返回true。類似地，remove方法旨在從Collection中刪除指定元素的單個(gè)實(shí)例，假設(shè)它包含要開始的元素，并且如果結(jié)果修改了集合則返回true。

有三種遍歷集合的方法：（1）使用聚合操作（2）for-each構(gòu)造（3）通過使用Iterators。

在JDK 8及更高版本中，迭代集合的首選方法是獲取流并對(duì)其執(zhí)行聚合操作，聚合操作通常與lambda表達(dá)式結(jié)合使用，以使編程更具表現(xiàn)力，使用更少的代碼行，以下代碼按順序遍歷一組形狀并打印出紅色對(duì)象：

myShapesCollection.stream()
.filter(e -> e.getColor() == Color.RED)
.forEach(e -> System.out.println(e.getName()));

同樣，你可以輕松地請(qǐng)求并行流，如果集合足夠大并且你的計(jì)算機(jī)具有足夠的核心，這可能是有意義的：

myShapesCollection.parallelStream()
.filter(e -> e.getColor() == Color.RED)
.forEach(e -> System.out.println(e.getName()));

使用此API收集數(shù)據(jù)的方法有很多種，例如，你可能希望將Collection的元素轉(zhuǎn)換為String對(duì)象，然后將它們連接起來，用逗號(hào)分隔：

String joined = elements.stream()
    .map(Object::toString)
    .collect(Collectors.joining(", "));

或者可以把所有員工的工資加起來：

int total = employees.stream()
.collect(Collectors.summingInt(Employee::getSalary)));

這些只是你可以使用流和聚合操作執(zhí)行的一些示例，有關(guān)更多信息和示例，請(qǐng)參閱聚合操作的課程。

集合框架一直提供許多所謂的“批量操作”作為其API的一部分，這些包括對(duì)整個(gè)集合進(jìn)行操作的方法，例如containsAll、addAll、removeAll等，不要將這些方法與JDK 8中引入的聚合操作混淆。新聚合操作與現(xiàn)有批量操作（containsAll、addAll等）之間的主要區(qū)別在于舊版本都是可變的，這意味著它們都修改了底層集合，相反，新的聚合操作不會(huì)修改底層集合。使用新的聚合操作和lambda表達(dá)式時(shí)，必須注意避免突變，以免在以后從并行流運(yùn)行代碼時(shí)引入問題。

for-each構(gòu)造允許你使用for循環(huán)簡明地遍歷集合或數(shù)組 — 請(qǐng)參閱for語句，以下代碼使用for-each構(gòu)造在多帶帶的行上打印出集合的每個(gè)元素。

for (Object o : collection)
    System.out.println(o);

Iterator是一個(gè)使你可以遍歷集合并需要時(shí)有選擇地從集合中刪除元素的對(duì)象，通過調(diào)用iterator方法獲得集合的Iterator，以下是Iterator接口。

public interface Iterator {
    boolean hasNext();
    E next();
    void remove(); //optional
}

如果迭代具有更多元素，則hasNext方法返回true，并且next方法返回迭代中的下一個(gè)元素，remove方法從底層Collection中刪除next返回的最后一個(gè)元素，對(duì)next的每次調(diào)用只能調(diào)用remove方法一次，如果違反此規(guī)則則拋出異常。

請(qǐng)注意，Iterator.remove是在迭代期間修改集合的唯一安全方法，如果在迭代進(jìn)行過程中以任何其他方式修改底層集合，則不指定此行為。

使用Iterator而不是for-each構(gòu)造，當(dāng)你需要：

刪除當(dāng)前元素，for-each構(gòu)造隱藏了迭代器，因此你無法調(diào)用remove，因此，for-each構(gòu)造不可用于過濾。

并行迭代多個(gè)集合。

以下方法說明如何使用Iterator過濾任意Collection — 即遍歷集合刪除特定元素。

static void filter(Collection c) {
    for (Iterator it = c.iterator(); it.hasNext(); )
        if (!cond(it.next()))
            it.remove();
}

這段簡單的代碼是多態(tài)的，這意味著無論實(shí)現(xiàn)如何，它都適用于任何Collection，此示例演示了使用Java集合框架編寫多態(tài)算法是多么容易。

批量操作對(duì)整個(gè)Collection執(zhí)行操作，你可以使用基本操作實(shí)現(xiàn)這些簡寫操作，但在大多數(shù)情況下，此類實(shí)現(xiàn)效率較低，以下是批量操作：

containsAll — 如果目標(biāo)Collection包含指定Collection中的所有元素，則返回true。

addAll — 將指定Collection中的所有元素添加到目標(biāo)Collection。

removeAll — 從目標(biāo)Collection中刪除它們也包含在指定Collection中的所有元素。

retainAll — 從目標(biāo)Collection中刪除所有未包含在指定Collection中的元素，也就是說，它僅保留目標(biāo)Collection中也包含在指定Collection中的那些元素。

clear — 從集合中刪除所有元素。

如果在執(zhí)行操作的過程中修改了目標(biāo)Collection，則addAll、removeAll和retainAll方法都返回true。

作為批量操作功能的一個(gè)簡單示例，請(qǐng)考慮以下語法，從Collection c中刪除指定元素e的所有實(shí)例。

c.removeAll(Collections.singleton(e));

更具體地說，假設(shè)你要從Collection中刪除所有null元素。

c.removeAll(Collections.singleton(null));

這個(gè)語法使用Collections.singleton，這是一個(gè)靜態(tài)工廠方法，它返回一個(gè)只包含指定元素的不可變Set。

toArray方法是作為集合和舊API之間的橋梁提供的，這些API期望輸入上的數(shù)組，數(shù)組操作允許將Collection的內(nèi)容轉(zhuǎn)換為數(shù)組，沒有參數(shù)的簡單形式創(chuàng)建一個(gè)新的Object數(shù)組，更復(fù)雜的形式允許調(diào)用者提供數(shù)組或選擇輸出數(shù)組的運(yùn)行時(shí)類型。

例如，假設(shè)c是Collection，以下代碼段將c的內(nèi)容轉(zhuǎn)儲(chǔ)到新分配的Object數(shù)組中，該數(shù)組的長度與c中的元素?cái)?shù)相同。

Object[] a = c.toArray();

假設(shè)已知c只包含字符串（可能因?yàn)?b>c的類型為Collection），以下代碼段將c的內(nèi)容轉(zhuǎn)儲(chǔ)到新分配的String數(shù)組中，該數(shù)組的長度與c中的元素?cái)?shù)相同。

String[] a = c.toArray(new String[0]);