Collection 是Java数据结构接口最重要的接口之一。我们常用的数据结构 List, Set 和 Queue 都是继承自这个接口的。以下内容均参考 openjdk11 的源码

1 Collection 接口的关系图.

Collection继承自顶级接口 Iterable。其下主要有三员大将 Set List 和 Queue.

2 接口详解

2.1 Iterable

实现Iterable接口的类，其对象就可以作为 for-each 循环的作用目标。
首先我们随便写一个类, 使用这个类实现 Iterable 接口

import java.util.Iterator;

public class Person implements Iterable<Object> {
    private String name;
    private String address;
    private Integer age;

    public Person(String name, String address, Integer age) {
        this.name = name;
        this.address = address;
        this.age = age;
    }
    @Override
    public Iterator<Object> iterator() {
        return new Iterator<Object>() {
            private int index = 0;
            @Override
            public boolean hasNext() {
                return index < 3;
            }

            @Override
            public Object next() {
                Object obj = null;
                if (index == 0) obj = name;
                if (index == 1) obj = address;
                if (index == 2) obj =  age;
                index ++;
                return obj;
            }
        };
    }

然后把这个类作为for-each循环的作用对象

Person person = new Person("小明", "中国台湾", 25);
for (Object object: person) {
    System.out.println(object);
}
// 以上代码跟直接调用 Iterable 接口的默认方法 forEach(Consumer<Object>)效果是一样的
// Consumer 是函数式接口 有空细说， 只有accept()一个抽象方法
person.forEach(System.out::println);

输出

你甚至可以对Iterable做毫无意义的实现,修改iterator()方法，再运行上面的代码就会打印1-100了

    @Override
    public Iterator<Object> iterator() {
        return new Iterator<Object>() {
            private int index = 0;
            @Override
            public boolean hasNext() {
                return index < 100;
            }

            @Override
            public Object next() {
                Object obj = index;
                index ++;
                return obj;
            }
        };
    }

2.2 Collection

int size() 返回容器内包含的元素总数，若总数比Integer.MAX_VALUE最大值还大，则返回 Integer.MAX_VALUE
boolean isEmpty() 容器内没有元素，返回true,否则返回false
boolean contains(Object o) 容器中包含该元素返回true, 否则返回false
Object[] toArray() 返回一个包含容器中所有元素的数组，元素的数组应该与迭代器有相同的顺序，并且应该返回一个安全的数组，即不能有相同的引用（因为一旦用了引用，修改数组元素相当于修改容器内的元素）
T[] toArray(T[] a) 返回一个包含容器中所有元素的数组，必须是安全的。当输入的数组长度大于容器的size时，使用null填充，当输入的数组小于容器size时，重新构建一个长度为size的数组。
boolean add(E e) 向容器中添加一个元素，添加成功则返回true，否则返回false
boolean remove(Object o) 移除元素 o, 移除成功返回ture，否则返回false
boolean addAll(Collection< ? extends E> c) 将容器c中的所有元素添加到容器中，如果容器因此发生改变，返回true
removeAll(Collection<?> c) 移除容器中所有包含在容器c中元素，如果容器因此发生改变，返回true
retainAll(Collection<?> c) 只保留容器c中存在的元素，相当于并集
void clear() 移除容器内所有元素

2.3 List

2.3.1 List的特征

有序
可重复
可按位置索引
可在指定位置插入新元素

2.3.2 List的接口

继承自Collection的接口就不说了

boolean addAll(int index, Collection<? extends E> c) 将容器c中的所有元素从指定位置插入，位于index及其后面的元素通通后移
void sort(Comparator<? super E> c) 对容器内的元素进行排序
E get(int index) 返回指定位置的元素
E set(int index, E element) 将指定位置的元素替换并返回该元素
void add(int index, E element) 在指定位置插入元素，并将原来的元素及其后面的兄弟全部后移
E remove(int index) 移除并返回指定位置的元素，将后面的元素前移
int indexOf(Object o) 返回匹配o的第一个元素的位置，如果没有匹配的元素，返回 -1
int lastIndexOf(Object o) 返回匹配o的最后一个元素的位置，如果没有匹配的元素，返回 -1
List subList(int fromIndex, int toIndex) 返回List的一个子集

2.4 Set

无序
不可重复
最多只能有一个null值
不可按位置索引
没有新增的接口,全部继承自 Collection

2.5 Queue

Queue 被定义为一组待处理的元素，并且定义了元素被处理的优先级。
常见的规则:

FIFO 先进先出
LILO 后进先出

接口

boolean offer(E e) 添加一个元素
E remove() 移除并返回head元素，如果queue为空，抛出 NoSuchElementException 异常
E poll() 移除并返回head元素，如果queue为空，返回null
E element() 返回head元素但不移除，如果queue为空，抛出 NoSuchElementException 异常
E peek() 返回head元素但不移除，如果queue为空，返回null

3 总结

由于Collection继承自Iterable，所有继承自Collection的接口都可以使用for-each循环
List 有序可重复， Set无序去重
Queue持有访问顺序规则