一、Java集合框架总览：一张图搞懂关系
Java集合就像一个“数据容器家族”，主要分为两大类：
Collection（单值集合）：存储单个元素，又分为List（有序可重复）、Set（无序不可重复）、Queue（队列）。Map（键值对集合）：存储“键-值”对，如HashMap、TreeMap。
二、Collection家族：单值数据的“收纳盒”
1. List：有序、可重复（元素有顺序，允许重复）
特点：可以通过索引（下标）访问元素，像“带顺序的篮子”。常用实现类：
ArrayList：
底层是数组，查询快（按索引找元素像“直接翻到课本某一页”），增删慢（插入/删除元素可能需要移动后面所有元素）。非线程安全，适合单线程或并发读少的场景（比如用户订单列表）。
LinkedList：
底层是双向链表，增删快（插入/删除只需改指针，像“在链表中间插一张纸”），查询慢（找元素要从头开始遍历）。非线程安全，适合频繁增删的场景（比如聊天消息队列）。
Vector：
古老的线程安全类，和ArrayList功能类似，但所有方法用synchronized加锁，性能差，已过时（除非兼容旧代码，否则别用）。
CopyOnWriteArrayList：
并发场景专用！写操作时复制数组（“写时复制”），读操作无锁，适合读多写少（比如配置列表，启动后很少修改）。
2. Set：无序、不可重复（元素无顺序，不能重复）
特点：自动去重，像“去重的袋子”，常用作“判断某个元素是否存在”（比List快很多）。常用实现类：
HashSet：
底层是HashMap（存元素时用键，值是一个固定对象），基于哈希表，增删查速度极快（平均O(1)），但元素无序（插入顺序和取出顺序可能不同）。
LinkedHashSet：
继承HashSet，额外用链表维护插入顺序，元素有序（按插入顺序排列），适合需要“去重且保留顺序”的场景（比如统计用户访问过的页面，按访问顺序记录）。
TreeSet：
底层是TreeMap，元素按排序规则（自然排序或自定义Comparator）有序，适合需要“排序去重”的场景（比如学生成绩排名，自动去重并按分数从高到低排列）。
3. Queue：队列，先进先出（FIFO）
特点：像“排队买票”，先加入的元素先取出，新增方法有add()/offer()，取元素用poll()/remove()。常用实现类：
ArrayDeque：
底层是数组，支持双向队列（头尾都能增删），性能比LinkedList好，推荐优先用它代替LinkedList作为队列。
PriorityQueue：
优先级队列，取出元素时按优先级排序（比如任务队列，高优先级任务先执行），底层是堆结构。
BlockingQueue（接口）：
并发专用队列，支持阻塞操作：没元素时take()会等待，满了时put()会等待，常用于生产者-消费者模式（比如线程池的任务队列）。
三、Map家族：键值对的“字典”
特点：每个元素是“键-值”对（Key-Value），通过Key快速找Value，像“字典查单词”。
常用实现类：
HashMap：
非线程安全，底层是数组+链表（JDK8后升级为数组+链表+红黑树），增删查改平均O(1)，是最常用的Map（比如存储用户ID和用户信息）。注意：Key不能重复，Value可以重复，Key为null时只能有一个。
LinkedHashMap：
继承HashMap，额外用链表维护插入顺序（或访问顺序，比如LRU缓存淘汰策略），适合需要“按顺序遍历键值对”的场景。
TreeMap：
元素按Key排序（自然排序或自定义Comparator），适合需要“有序键”的场景（比如按时间顺序存储日志，Key是时间戳）。
Hashtable：
古老的线程安全类，所有方法用synchronized加锁，性能差，已过时（除非兼容旧代码，否则用ConcurrentHashMap代替）。
ConcurrentHashMap：
并发场景首选！JDK8后底层是数组+红黑树，用分段锁（CAS+ synchronized）实现，支持高并发读写，性能远超Hashtable（比如统计网站实时访问量）。
四、工具类：集合的“辅助工具”
Collections：
提供一堆静态方法，比如：
Collections.synchronizedList(list)：把普通List转为线程安全（通过同步锁，读写互斥）。Collections.unmodifiableList(list)：创建不可修改的列表（防止误操作修改数据）。
Arrays：
数组转集合：List
BitSet：
特殊集合，用位（bit）存储布尔值，适合海量数据的去重或状态标记（比如统计1亿个用户ID是否存在，比HashSet省内存）。
五、如何选择合适的集合类？看场景！
需求推荐集合类原因单线程、频繁查询ArrayList、HashMap数组/哈希表结构，查询速度快单线程、频繁增删（头尾）LinkedList、ArrayDeque链表/双向队列，头尾增删O(1)去重且无序HashSet哈希表去重，性能最优去重且按插入顺序LinkedHashSet链表维护顺序，兼顾去重和顺序排序且去重TreeSet、TreeMap自动排序，适合需要顺序的场景多线程读多写少CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap读无锁/分段锁，减少锁竞争多线程读写均衡SynchronizedList、Hashtable（不推荐）同步锁保证线程安全，但性能较差，新代码优先用ConcurrentHashMap队列（先进先出）ArrayDeque（非阻塞）、BlockingQueue（阻塞）高性能队列，适合任务调度、生产者-消费者模式六、总结：3分钟记住核心知识点
List：有序可重复，ArrayList（数组）和LinkedList（链表）是主力，线程安全用CopyOnWriteArrayList。Set：无序不可重复，HashSet（最快）、LinkedHashSet（保顺序）、TreeSet（可排序）。Map：键值对，HashMap（常用）、LinkedHashMap（保顺序）、ConcurrentHashMap（并发首选）。Queue：队列，ArrayDeque（普通队列）、PriorityQueue（优先级）、BlockingQueue（并发阻塞队列）。
根据“数据是否需要顺序、是否允许重复、是否多线程、读写频率”来选，再也不怕选错啦！ 😊