集合学习
集合是一定的方式组织和存储数据，在项目中也有很多应用，提高代码可用性。
ArrayList
ArrayList是最常见以及每个Java开发者最熟悉的集合类了，顾名思义，ArrayList就是一个以数组形式实现的集合
ArrayList允许为空，可以重复，并且有序，非线程安全。
ArrayList的底层是基于动态数组来实现的，因而其可以进行扩容。
ArrayList优点在于底层以动态数组实现，因而在寻找特定元素、位置速度快；ArrayList在顺序添加一个元素的时候也很快。缺点在于插入元素、删除元素的时候涉及到元素复制，如果数据量大，那么耗费较多性能。
ArrayList所有操作都不是同步的，所以线程不安全，而Vector则是其线程安全版本。
PS：elementData是用transient修饰的，因为Arraylist是可以被序列化，而elementData不希望被序列化的原因在于其空间有可能没有被全部使用完。
LinkedList
LinkedList是基于链表实现的，它还是个双向链表，因而它在插入与删除操作上优于ArrayList。
LinkedList允许为空，允许重复数据，有序，非线程安全。
LinkedList在查询元素的时候，因为是双向链表，所以其操作时当index小于数组大小的一半的时候（size >> 1表示size / 2，使用移位运算提升代码运行效率），向后查找；否则，向前查找；删除元素的时候指向下一个元素，同时设置原元素为null，让gc回收；插入元素是创建对象，然后设置其指向。
对于LinkedList以及ArrayList的迭代，如果用for循环来进行迭代LinkedList会极慢，而使用foreach能够大大加快其速度。
CopyOnWriteArrayList
CopyOnWrite容器即写时复制的容器。通俗的理解是当我们往一个容器添加元素的时候，不直接往当前容器添加，而是先将当前容器进行Copy，复制出一个新的容器，然后新的容器里添加元素，添加完元素之后，再将原容器的引用指向新的容器。这样做的好处是我们可以对CopyOnWrite容器进行并发的读，而不需要加锁，因为当前容器不会添加任何元素。所以CopyOnWrite容器也是一种读写分离的思想，读和写不同的容器。
CopyOnWriteArrayList是为了并发而存在的list，允许为空，允许重复数据， 有序，线程安全。
CopyOnWriteArrayList的增加、删除、查询、插入操作都是类似的操作。其思想就是读写分离、最终一致。按我的理解是，它先对原数组进行加锁，然后创建新的数组，进行操作，然后将地址指向新的数组，解锁。那么会产生一个问题，如果元素很多，那么操作的复杂度就会很高，所以这个适用于读操作远远高于写操作的场景。
随着元素的增加，CopyOnWriteArrayList的修改代价将越来越昂贵，因此，CopyOnWriteArrayList适用于读操作远多于修改操作的并发场景中
Vector
vector不同于ArrayList，它是线程同步，但因此其速度也较慢，需要的系统的开销大。而且它在扩展的时候不像ArrayList在内存不够时默认是扩展50% + 1个，Vector是默认扩展1倍。
Vector允许为空，允许重复，有序，线程安全。
它是古老的集合，是stack的父类，在jdk1.0就有了，而且同步类或方法都有synchronized来修饰，因此其在系统开销方面比较大。
Stack
Stack是栈，遵循后进先出的规律，它除了 push()，剩下的方法都是同步的。其操作都是在栈的入口所作的，因为继承于Vector，实现list，所以它也可以使用list的方法，比如insertElementAt()get等方法。
Stack允许为空，可以重复，线程安全。
PS：List有四个常见的继承类，ArrayList，LinkedList，Vector，Stack。Vector和stack是线程安全的。
HashMap
HashMap实现了map接口，是一种键值对集合，它的底层是依赖数组来存储Key值，因为其Node只有key、hash、value、next，所以它是一个单向链表。
HashMap允许为空，key重复会覆盖，value无所谓，无序，非线程安全。
HashCode和底层实现相关，不同的虚拟机可能有不同的HashCode算法。所以整个table是transient，不能被序列化的，这是为了跨平台设计的，但是java也提供了自己编写的序列化TABLE的方法帮助其序列化。
hashtable是线程安全的，而且不允许为空，两者的rehash方法也不相同。
AtomicInteger，一个提供原子操作的Integer的类。在Java语言中，++i和i++操作并不是线程安全的，在使用的时候，不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则通过一种线程安全的加减操作接口。
PS:1 可以使用jps+jstack查看堆栈信息来定位问题
2 因为多线程环境下，使用Hashmap进行put操作会引起死循环，导致CPU利用率接近100%，所以在并发情况下不能使用HashMap。
3.HashMap在jdk1.8之后增加了红黑树优化元素百分百均匀分布。
LinkedHashMap
LinkedHashMap是一种链表结构的map，所以它是有序得。它继承于HashMap，两者的区别在于其数据结构不同，后者为数组存储key,前者则可以说是散列表+循环双向链表。
LinkedHashMap允许键值为空，key重复会覆盖，value无所谓，有序，非线程安全。
LinkedHashMap的方法与HashMap相似，重写了其方法，使用了自己的数据结构来完成操作。它是有序得，而且它在使用get()、put()方法之后会把数据放到最后，那么就可以用这种特性来做LRU算法（最近最少用算法）。
HashTable
HashTable是一种线程安全的Map，因为其整体使用synchronization来进行加锁，当然在并发高的情况下，会因为抢占资源而表现不佳。Hashtable的速度也会慢于HashMap。
Hashtable补允许键值为空，键值可重复，无序，线程安全。
作为一个老集合，它在线程同步可以用ConcurrentHashMap来代表，在非并发情况下可以使用HashMap来代替。嗯，出现最多的就是题目中拿来跟这两个进行比较。
ConcurrentHashMap
ConcurrentHashMap是一种为实现高并发而设计的集合，它不同于hashtable将整个表锁定的，而是采用了分段锁的方式来形成线程安全。主要是使用final和voliate关键字来实现的。这个在并发情况下使用优势很大，同时因为其在并发的良好表现经常出现在面试当中。
ConcurrentHashMap不允许为空，可重复，无序，线程安全。
ConcurrentHashMap主要操作过程在于其有个Segment锁可以帮助实现线程安全，很多操作都需要先算出hash值确定Segment，然后再计算hash值来确定元素。相当于将一个MAP分割成很多hashtable，然后每段独立加锁。
TreeMap
TreeMap的实现是基于红黑树来完成的，因此它在统计性能时间复杂度上是优于其他map的，它的时间复杂度为log(n)，而其他的则是o(n)。因而它常常用于统计方面。
TreeMap的Key不允许为空，Value允许为空，允许重复，按照Key的自然顺序排序或者Comparator接口指定的排序算法进行排序，非线程安全。
TreeMap实现了NavigableMap接口，它支持一系列的导航方法，TreeMap实现了Cloneable接口，它可以被克隆
TreeMap主要是用于分类以及统计使用的。
HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
Set不允许有重复元素，但允许为空。HashSet依靠HashMap，需要有hashcode来完成写入，而LinkedHashSet则因为有链表做支撑，所以是有序得，而TreeSet则依靠TreeMap来实现的，具有TreeMap的一些特点。
HashSet不允许重复，允许为空，无序，线程不安全；
LinkedHashSet不允许重复，允许为空，有序，线程不安全；
TreeSet不允许重复，允许为空，有序，线程不安全；
ps:Collections.synchronizedSet可以使其为线程安全。