Collection接口定义的核心方法包括add、remove、contains、size、isEmpty、iterator、toArray、clear,JDK 8+新增removeIf、stream、parallelStream;它不提供get或put因遵循职责分离原则,由List、Map、Set、Queue等子接口/体系承担差异化功能。

Java 中的 Collection 接口本身不包含具体实现,它是一组操作单列集合的顶层契约,定义了增删查、批量操作、迭代和比较等通用行为。真正“包含”的是方法签名和语义约定,而非字段或默认逻辑(JDK 8+ 后增加了少量 default 方法)。
Collection 接口定义的核心方法有哪些
这些方法构成所有单列集合(如 ArrayList、HashSet、LinkedList)必须支持的基础能力:
-
add(E e):添加元素,返回boolean表示是否成功(例如Set会拒绝重复) -
remove(Object o):按值删除一个匹配元素(注意不是按索引),依赖equals() -
contains(Object o):判断是否包含某元素,同样基于equals() -
size()和isEmpty():获取长度与判空 -
iterator():返回Iterator,是 for-each 循环的底层支撑 -
toArray()及其泛型重载toArray(T[] a):转数组,后者可避免类型擦除问题 -
clear():清空全部元素 - JDK 8+ 新增:
removeIf(Predicate super E> filter)、stream()、parallelStream()
为什么 Collection 不提供 get(int index) 或 put(K,V) 这类方法
因为接口设计遵循「职责分离」原则:Collection 描述的是「一组元素」的共性操作,不承诺顺序、不承诺键值映射、也不承诺是否允许重复。这些差异由子接口承担:
- 需要按索引访问?→ 交给
List(它扩展了Collection并添加get(int)、set(int, E)等) - 需要键值对?→ 走
Map体系,它根本不是Collection的子接口(Map是独立顶层接口) - 需要去重且无序?→
Set扩展Collection,但明确禁止重复 - 需要队列行为(FIFO/LIFO)?→
Queue及其子接口(如Deque)添加offer()、poll()等
强行在 Collection 中塞入 get(int),会让 HashSet 这类无索引结构无法合理实现——它连“第 3 个元素”都没定义。
立即学习“Java免费学习笔记(深入)”;
常见误用:把 Collection 当实现类或混淆其与 Iterable 的关系
开发者常犯两类错误:
- 写
Collection list = new ArrayList();—— 语法合法但语义弱,丢失List特有方法(如get()),应优先用具体子接口类型声明 - 以为
Collection继承自Iterable→ 实际上它确实继承了(自 JDK 5),所以能用于 for-each;但反过来,仅实现Iterable的类(如某些自定义数据源)未必是Collection子类,不能直接调用size()或add() - 忽略
Collection方法的异常契约:例如add()在不可变集合(Collections.unmodifiableList()返回值)中会抛UnsupportedOperationException,而非静默失败
public class CollectionBasics {
public static void main(String[] args) {
// 正确:用 List 声明,保留索引能力
List names = new ArrayList<>();
names.add("Alice");
System.out.println(names.get(0)); // ✅
// 危险:用 Collection 声明,后续无法调用 get()
Collection data = new ArrayList<>();
data.add("Bob");
// System.out.println(data.get(0)); // ❌ 编译错误:Collection 没有 get 方法
}
}
真正容易被忽略的是:Collection 的方法行为高度依赖具体实现类的语义。比如 remove(Object) 在 ArrayList 中平均时间复杂度是 O(n),而在 LinkedList 中也是 O(n)(需遍历找节点),但 HashSet 是 O(1)。不看实现就假设性能,线上容易翻车。










