一文认识Java常见集合

一文认识 Java 常见集合（Java Collections Framework 核心速览，2025–2026 视角）

Java 集合框架（JDK 1.2 引入，至今仍是日常开发最核心的部分）主要解决：动态存储一组对象的问题，比数组更灵活。

两大分支：

• Collection ← 单元素集合（List、Set、Queue）
• Map ← 键值对集合（独立分支，不继承 Collection）

核心对比表格（最常用实现）

集合类型	接口	是否有序	是否允许重复	是否线程安全（JDK内置）	底层数据结构	随机访问效率	插入/删除效率	主要使用场景	代表实现类
List	List	有序	允许	否（Vector 除外）	动态数组 / 双向链表	O(1) / O(n)	末尾 O(1) / 中间 O(n)	需要索引访问、频繁随机读写	ArrayList（首选）、LinkedList、Vector
Set	Set	无序/有序	不允许	否（少数除外）	哈希表 / 红黑树	–	O(1) / O(log n)	去重、唯一元素集合	HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
Queue	Queue / Deque	有序（FIFO / 双端）	允许	部分（ConcurrentLinkedQueue 等）	链表 / 数组 / 堆	–	O(1)	任务队列、消息队列、先入先出	PriorityQueue、ArrayDeque、LinkedList
Map	Map	无序/插入序/排序	key 不重复	否（Hashtable 除外）	哈希表 / 红黑树	O(1) / O(log n)	O(1) / O(log n)	键值映射、字典、配置、缓存	HashMap（首选）、LinkedHashMap、TreeMap

一图速览继承关系（文字版简化）

Iterable
  └─ Collection
      ├─ List
      │   ├─ ArrayList
      │   ├─ LinkedList  (也实现 Deque)
      │   └─ Vector (线程安全，古老)
      ├─ Set
      │   ├─ HashSet
      │   ├─ LinkedHashSet (保持插入顺序)
      │   └─ SortedSet → NavigableSet → TreeSet (红黑树排序)
      └─ Queue
          ├─ Deque → ArrayDeque、LinkedList
          └─ PriorityQueue (小顶堆)

Map (独立)
  ├─ HashMap
  ├─ LinkedHashMap (插入/访问顺序)
  ├─ SortedMap → NavigableMap → TreeMap (红黑树排序)
  └─ Hashtable (线程安全，古老)

最常用 8 个集合的详细对比（面试 + 日常必背）

集合类	底层实现	是否允许 null	线程安全	时间复杂度关键点	适用场景 & 注意事项
ArrayList	动态数组	允许	否	get/set O(1)，add/remove 中间 O(n)	99% 情况下 List 首选，查询多、尾部增删多
LinkedList	双向链表	允许	否	get/set O(n)，头尾 add/remove O(1)	频繁头尾操作、做队列/栈、内存不敏感时用
HashSet	HashMap	允许 null	否	add/contains/remove 平均 O(1)，最差 O(n)	普通去重需求
LinkedHashSet	HashMap + 双向链表	允许 null	否	同 HashSet + 保持插入顺序	需要去重且保持插入顺序
TreeSet	红黑树 (TreeMap)	不允许 null	否	add/contains/remove O(log n)，天然有序	需要排序、范围查询、去重+有序
HashMap	数组 + 链表/红黑树	key/value 允许 null	否	get/put 平均 O(1)，JDK8+ 树化后最差 O(log n)	普通键值对存储，首选 Map
LinkedHashMap	HashMap + 双向链表	允许 null	否	同 HashMap + 插入/访问顺序	LRU 缓存、保持插入顺序
TreeMap	红黑树	key 不允许 null	否	get/put O(log n)，key 有序	需要按 key 排序的 Map（如区间统计）

快速选择口诀（背下来就能少踩坑）

• 需要索引访问 + 尾部操作多 → ArrayList
• 需要频繁头尾增删 → LinkedList（或 ArrayDeque）
• 需要去重 → HashSet（不关心顺序） / LinkedHashSet（要插入顺序） / TreeSet（要排序）
• 需要键值对 → HashMap（不关心顺序） / LinkedHashMap（要顺序或 LRU） / TreeMap（要 key 排序）
• 多线程环境简单粗暴 → Collections.synchronizedXXX() 包装、ConcurrentHashMap（推荐）、CopyOnWriteArrayList/Set（读多写少）

常见面试高频对比问题

1. ArrayList vs LinkedList：查询 vs 头尾增删
2. HashMap vs TreeMap vs LinkedHashMap：无序 vs 排序 vs 插入顺序
3. HashSet 如何保证不重复？（hashCode + equals）
4. HashMap JDK7 vs JDK8 区别？（头插法 → 尾插法 + 红黑树）
5. ConcurrentHashMap 为什么比 Hashtable 性能好？（分段锁 → CAS + synchronized）

一句话总结：日常 80% 场景用 ArrayList + HashMap + HashSet 就够了，剩下 20% 再根据“顺序、排序、并发、LRU”等特殊需求选其他实现。

有哪一个集合想深入看源码 / 时间复杂度推导 / 面试题？或者想看某个具体场景的代码示例？随时告诉我～