容器可以管理對象的生命周期、對象與對象之間的依賴關係，您可以使用一個配置檔案（通常是XML），在上面定義好對象的名稱、如何產生（Prototype 方式或Singleton 方式）、哪個對象產生之後必須設定成為某個對象的屬性等，在啟動容器之後，所有的對象都可以直接取用，不用編寫任何一行程式代碼來產生對象，或是建立對象與對象之間的依賴關係。
基本介紹
執行JAVA的應用程式,JAVA內部的容器類,
執行JAVA的應用程式
容器（Container）
容器是一個Java 所編寫的程式，原先必須自行編寫程式以管理對象關係，現在容器都會自動幫您做好。
常用容器
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JAVA內部的容器類
ArrayList和HashMap是異步的，Vector和Hashtable是同步的，所以Vector和Hashtable是執行緒安全的，而ArrayList和HashMap並不是執行緒安全的。因為同步需要花費機器時間，所以Vector和Hashtable的執行效率要低於 ArrayList和HashMap。
Collection
├List 接口
│├LinkedList鍊表
│└Vector 向量
│ └Stack 棧
├Set
│├HashSet
│├TreeSet
│└LinkedHashSet
Map
├HashMap
├Hashtable
├TreeMap
├Hashtable
├TreeMap
├LinkedHashMap
├WeakHashMap
└IdentityHashMap
└IdentityHashMap
List是有序的Collection，使用此接口能夠精確的控制每個元素插入的位置。用戶能夠使用索引（元素在List中的位置，類似於數組下標）來訪問List中的元素，這類似於Java的數組。 和下面要提到的Set不同，List允許有相同的元素。 除了具有Collection接口必備的iterator()方法外，List還提供一個listIterator()方法，返回一個 ListIterator接口，和標準的Iterator接口相比，ListIterator多了一些add()之類的方法，允許添加，刪除，設定元素， 還能向前或向後遍歷。
實現List接口的常用類
有LinkedList，ArrayList，Vector和Stack。
ArrayList類
ArrayList實現了可變大小的數組。它允許所有元素，包括null。ArrayList沒有同步。 size，isEmpty，get，set方法運行時間為常數。但是add方法開銷為分攤的常數，添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法運行時間為線性。 每個ArrayList實例都有一個容量（Capacity），即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨著不斷添加新元素而自動增加，但是增長算法 並沒有定義。當需要插入大量元素時，在插入前可以調用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。 和LinkedList一樣，ArrayList也是非同步的（unsynchronized）。
Map接口
請注意，Map沒有繼承Collection接口，Map提供key到value的映射。一個Map中不能包含相同的key，每個key只能映射一個 value。Map接口提供3種集合的視圖，Map的內容可以被當作一組key集合，一組value集合，或者一組key-value映射。
HashMap類
HashMap和Hashtable類似，不同之處在於HashMap是非同步的，並且允許null，即null value和null key。但是將HashMap視為Collection時（values()方法可返回Collection），其疊代子操作時間開銷和HashMap 的容量成比例。
Collection接口
Collection是最基本的集合接口，一個Collection代表一組Object，即Collection的元素（Elements）。一些Collection允許相同的元素而另一些不行。一些能排序而另一些不行。Java SDK不提供直接繼承自Collection的類，Java SDK提供的類都是繼承自Collection的“子接口”如List和Set。 所有實現Collection接口的類都必須提供兩個標準的構造函式：無參數的構造函式用於創建一個空的Collection，有一個Collection參數的構造函式用於創建一個新的Collection，這個新的Collection與傳入的Collection有相同的元素。後一個構造函式允許用戶複製一個Collection。
List(interface):次序是List最重要的特點；它確保維護元素特定的順序。List為Collection添加了許多方法，使得能夠向List中間插入與移除元素；Set(interface):存入Set的每個元素必須是唯一的，因為Set不保存重複元素。加入Set的Object必須定義equals()方法以確保對象的唯一性。Set與Collection有完全一樣的接口。Set接口不保證維護元素的次序
如何遍歷Collection中的每一個元素？
不論Collection的實際類型如何，它都支持一個iterator()的方法，該方法返回一個疊代子，使用該疊代子即可逐一訪問Collection中每一個元素。典型的用法如下：
Iterator it =collection.iterator(); // 獲得一個疊代子
while(it.hasNext()) {
Object obj = it.next(); // 得到下一個元素
}
由Collection接口派生的兩個接口是List和Set。
List是有序、重複的集合，set是無序、不可重複的集合。
Hashtable類
Hashtable繼承Map接口，實現一個key-value映射的哈希表。任何非空（non-null）的對象都可作為key或者value。 添加數據使用put(key, value)，取出數據使用get(key)，這兩個基本操作的時間開銷為常數。 Hashtable通過initial capacity和load factor兩個參數調整性能。通常預設的load factor 0.75較好地實現了時間和空間的均衡。增大load factor可以節省空間但相應的查找時間將增大，這會影響像get和put這樣的操作。
使用Hashtable的簡單示例如下
將1，2，3放到Hashtable中，他們的key分別是”one”，”two”，”three”：
Hashtable numbers = new Hashtable();
numbers.put(“one”, new Integer(1));
numbers.put(“two”, new Integer(2));
numbers.put(“three”, new Integer(3));
要取出一個數，比如2，用相應的key：
Integer n = (Integer)numbers.get(“two”);
System.out.println(“two = ” + n);
由於作為key的對象將通過計算其散列函式來確定與之對應的value的位置，因此任何作為key的對象都必須實現hashCode和equals方法。hashCode和equals方法繼承自根類Object，如果你用自定義的類當作key的話，要相當小心，按照散列函式的定義，如果兩個對象相同，即obj1.equals(obj2)=true，則它們的hashCode必須相同，但如果兩個對象不同，則它們的hashCode不一定不同，如果兩個不同對象的hashCode相同，這種現象稱為衝突，衝突會導致操作哈希表的時間開銷增大，所以儘量定義好的hashCode()方法，能加快哈希表的操作。 如果相同的對象有不同的hashCode，對哈希表的操作會出現意想不到的結果（期待的get方法返回null），要避免這種問題，只需要牢記一條：要同時複寫equals方法和hashCode方法，而不要只寫其中一個。
Hashtable是同步的。
HashMap類
其疊代子操作時間開銷和HashMap的容量成比例。因此，如果疊代操作的性能相當重要的話，不要將HashMap的初始化容量設得過高，或者load factor過低。
WeakHashMap類
WeakHashMap是一種改進的HashMap，它對key實行“弱引用”，如果一個key不再被外部所引用，那么該key可以被GC回收。
總結
如果涉及到堆疊，佇列等操作，應該考慮用List，對於需要快速插入，刪除元素，應該使用LinkedList，如果需要快速隨機訪問元素，應該使用ArrayList。
如果程式在單執行緒環境中，或者訪問僅僅在一個執行緒中進行，考慮非同步的類，其效率較高，如果多個執行緒可能同時操作一個類，應該使用同步的類。
要特別注意對哈希表的操作，作為key的對象要正確複寫equals和hashCode方法。 儘量返回接口而非實際的類型，如返回List而非ArrayList，這樣如果以後需要將ArrayList換成LinkedList時，客戶端代碼不用改變。這就是針對抽象編程。
同步性
Vector是同步的。這個類中的一些方法保證了Vector中的對象是執行緒安全的。而ArrayList則是異步的，因此ArrayList中的對象並不是執行緒安全的。因為同步的要求會影響執行的效率，所以如果你不需要執行緒安全的集合那么使用ArrayList是一個很好的選擇，這樣可以避免由於同步帶來的不必要的性能開銷。
數據增長
從內部實現機制來講ArrayList和Vector都是使用數組(Array)來控制集合中的對象。當你向這兩種類型中增加元素的時候，如果元素的數目超出了內部數組目前的長度它們都需要擴展內部數組的長度，Vector預設情況下自動增長原來一倍的數組長度，ArrayList是原來的50%,所以最後你獲得的這個集合所占的空間總是比你實際需要的要大。所以如果你要在集合中保存大量的數據那么使用Vector有一些優勢，因為你可以通過設定集合的初始化大小來避免不必要的資源開銷。
使用模式
在ArrayList和Vector中，從一個指定的位置（通過索引）查找數據或是在集合的末尾增加、移除一個元素所花費的時間是一樣的，這個時間我們用O(1)表示。但是，如果在集合的其他位置增加或移除元素那么花費的時間會呈線形增長：O(n-i)，其中n代表集合中元素的個數，i代表元素增加或移除元素的索引位置。為什麼會這樣呢？以為在進行上述操作的時候集合中第i和第i個元素之後的所有元素都要執行位移的操作。這一切意味著什麼呢？
這意味著，你只是查找特定位置的元素或只在集合的末端增加、移除元素，那么使用Vector或ArrayList都可以。如果是其他操作，你最好選擇其他的集合操作類。比如，LinkList集合類在增加或移除集合中任何位置的元素所花費的時間都是一樣的?O(1)，但它在索引一個元素的使用缺比較慢－O(i),其中i是索引的位置.使用ArrayList也很容易，因為你可以簡單的使用索引來代替創建iterator對象的操作。LinkList也會為每個插入的元素創建對象，所有你要明白它也會帶來額外的開銷。
最後，在《Practical Java》一書中Peter Haggar建議使用一個簡單的數組（Array）來代替Vector或ArrayList。尤其是對於執行效率要求高的程式更應如此。因為使用數組(Array)避免了同步、額外的方法調用和不必要的重新分配空間的操作。
