Collection接口源码分析

java.util.Collection 接口是单列集合层次结构中的 根接口。集合表示 一组对象，称为其 元素。其有些子类集合允许重复元素，有些其他集合则不允许。有些是有序的，有些是无序的。JDK中 Collection 不提供此接口的任何直接实现：它提供了更具体的子接口（如Set和List）的实现。此接口通常用于更抽象的传递集合，并在需要最大通用性的情况下对其进行操作。

如：

Collection<?> c = new ArrayList();
Collection<?> c = new HashSet();

一、Collection接口规范

Collection接口定义了一系列子类实现规范：

1、可重复、无序的集合（可能包含重复元素的无序集合）应直接实现此接口。

2、所 有通用Collection实现类（通常 通过其子接口间接实现Collection）应提供 两个“标准”构造函数：

• 一个无参构造函数，用它来创建一个空集合。
• 一个为子类类型的，参数为 Collection 的构造函数，使用与其参数相同的元素来创建新集合，允许用户复制任何集合，从而生成所需实现类型的等效集合。

Collection 接口无法强制执行此规范（因为接口不能包含构造函数），但Java平台库中的所有通用 Collection 实现都符合此规范。

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二、方法描述

size()方法

返回当前集合中的元素数量。如果此集合包含元素数量大于 Integer.MAX_VALUE 个元素，则返回 **Integer.MAX_VALUE**。

int size();

isEmpty()方法

如果当前 Collection 不包含任何元素，则返回 **true**。

boolean isEmpty();

contains()方法、containsAll(Collection<?> c)方法

如果当前集合包含指定元素，则返回 **true**。当且仅当此集合包含至少一个元素 e 时才返回 **true**。(o == null ? e == null : o.equals(e))

boolean contains(Object o);

如果当前集合包含指定 Collection 中的所有元素，则返回 **true**。

boolean containsAll(Collection<?> c);

iterator()方法

继承自父类 **java.lang.Iterable**，返回一个当前集合的迭代器。

Iterator<E> iterator();

toArray()方法、toArray(T[] a)方法

返回一个包含此集合中所有元素的数组。如果此集合是有序的，则此方法会以相同的顺序返回元素。返回的数组是线程安全的，因为当前集合不会保留对它的引用。此方法充当基于数组和基于集合的桥梁。

Object[] toArray();

/**
 * 支持返回指定的类型 T
 */
<T> T[] toArray(T[] a);

添加方法

添加单个元素：如果因添加了该元素后，集合发生改变则返回 **true**，如果此集合不允许重复并且已包含指定的元素，则返回 **false**。部分子类实现可限制添加元素的范围，如某些集合会拒绝添加 null 元素。

boolean add(E e);

添加集合：将指定且非空的集合中的所有元素添加到当前集合中。

boolean addAll(Collection<? extends E> c);

删除方法

删除单个元素：从当前集合中移除指定元素的单个实例（如果存在）。如果当前集合中包含一个或多个此类元素，则删除元素 e **(o == null ? e == null : o.equals(e))**。如果当前集合包含指定的元素，则删除后返回 **true**。

boolean remove(Object o);

删除集合：将指定的集合中的所有元素从当前集合中删除。

boolean removeAll(Collection<?> c);

删除满足特定条件的元素：条件非空。

default boolean removeIf(Predicate<? super E> filter) {
    Objects.requireNonNull(filter);
    boolean removed = false;
    final Iterator<E> each = iterator();
    while (each.hasNext()) {
        if (filter.test(each.next())) {
            each.remove();
            removed = true;
        }
    }
    return removed;
}

retainAll(Collection<?> c)方法

仅保留当前集合中包含在指定集合中的元素。换句话说，从当前集合中删除未包含在指定集合中的所有元素。

boolean retainAll(Collection<?> c);

clear()方法

从当前集合中删除所有元素。执行后当前集合将为空。

void clear();

equals(Object o)、hashCode()方法

equals：将指定对象与此集合进行比较。

Collection 接口没有为 Object.equals() 方法提供实现，当创建一个实现 Collection 接口的集合时（非 Set、List 实现类），建议不要覆盖 Object.equals() 方法，Object.equals() 方法提供了“引用比较”的实现，除非子类需要实现“值比较”，如 List、Set这样的实现类。

实现 equals 方法需要遵循 Object.equals() 方法的契约声明，即：equals对称性，**a.equals(b) 当且仅当 b.equals(a)**。

非实现 List、Set 接口的 Collection 实现类，equals 方法判断两个集合的引用是否一致（引用比较），必须返回 false。
实现了 List、Set 接口的 Collection 实现类，equals 方法判断的是集合中值是否完全一致（值比较），即：两个不同的集合，只要集合中的值一致，则返回 true。

boolean equals(Object o);

hashCode：返回当前集合的哈希值。

Collection 接口没有为 Object.hashCode() 方法提供实现，但应注意，任何覆盖 Object.equals() 方法的实现类也必须覆盖 Object.hashCode() 方法以满足 Object.hashCode() 方法的常规协定。

即：**c1.equals(c2)** 意味着 **c1.hashCode() == c2.hashCode**。

int hashCode();

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三、JDK1.8新增方法

spliterator()方法

获得当前集合的 分割迭代器，返回 java.util.Spliterators 类提供的 IteratorSpliterator 并行分割迭代器。

default Stream<E> stream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}

stream()方法

返回当前集合的串行流对象。

default Stream<E> stream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), false);
}

parallelStream()方法

与 stream() 方法类似，支持并行处理。

default Stream<E> parallelStream() {
    return StreamSupport.stream(spliterator(), true);
}