Collection接口定义了add、remove、contains、size、isEmpty、clear、toArray等通用操作,不提供get(int index)或put(K,V)因需兼容无序/无索引集合;Java 8新增removeIf、stream等default方法增强函数式能力。

Collection 接口定义了哪些通用集合操作
Java 中 Collection 接口是所有单列集合(如 ArrayList、HashSet、LinkedList)的根接口,它不提供具体实现,只约定「能做什么」。核心能力围绕元素的增删查、批量操作和基础元信息展开,不涉及索引访问或键值映射。
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add(E e):添加单个元素,返回boolean表示是否成功(例如Set会拒绝重复元素) -
remove(Object o):按值删除首个匹配项,注意不是按索引——Collection本身无索引概念 -
contains(Object o):依赖equals()判断存在性,若元素未重写equals()可能行为异常 -
size()和isEmpty():返回元素数量或是否为空,所有实现都必须支持 -
clear():清空全部元素,但不保证释放内存(如ArrayList内部数组仍保留) -
toArray()和toArray(T[] a):转为数组,后者可避免类型擦除导致的ClassCastException
为什么 Collection 不提供 get(int index) 或 put(K,V) 方法
因为 Collection 是抽象层级最高的契约,它要同时覆盖有序/无序、允许/禁止重复、线程安全/非安全等不同语义的实现。引入 get(int index) 会强制所有子接口(包括 Set)支持随机访问,这与 HashSet 的哈希结构矛盾;同理,put(K,V) 属于 Map 范畴,根本不在单列集合模型内。
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List接口继承Collection并额外定义get(int index)、set(int index, E element)等位置相关方法 -
Set继承Collection但禁止重复,不承诺顺序(除非用LinkedHashSet或TreeSet) -
Queue继承Collection,强调入队/出队行为(offer()、poll()),而非通用增删
常见误用:把 Collection 当作具体类型直接 new
你不能写 new Collection(),因为它是接口。实际编码中常犯的错是声明类型过于宽泛却依赖具体行为,比如:
Collectioncoll = new ArrayList<>(); coll.add("a"); // 下面这行编译失败:Collection 没有 addAll(Collection) 的重载?不,它有——但问题在别处 coll.addAll(Arrays.asList("b", "c")); // ✅ 合法,addAll 是 Collection 定义的方法 // 但下面这行就非法: // ((ArrayList ) coll).ensureCapacity(10); // ❌ 强转后调用子类特有方法,破坏封装
- 声明用
Collection适合只做通用操作(如传参给工具方法),但需要扩容、排序、去重等行为时,应明确使用List或Set - 遍历时优先用增强 for 循环或
iterator(),避免假设底层支持快速随机访问 - 多线程场景下,
Collection本身不保证线程安全,需选用Collections.synchronizedCollection()或并发集合如CopyOnWriteArrayList
Collection 的默认方法(Java 8+)改变了什么
Java 8 在 Collection 接口中增加了多个 default 方法,比如 removeIf(Predicate)、stream()、parallelStream()、forEach(Consumer)。它们提供统一行为,但底层仍由各实现类决定效率:
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removeIf(predicate)对ArrayList是 O(n),对LinkedList也是 O(n),但对ConcurrentHashMap.KeySetView可能更高效 -
stream()返回的是Stream,不改变原集合,但若后续调用collect(Collectors.toList())会新建对象 - 注意
forEach()和增强 for 的区别:前者接受Consumer,可被Collection实现优化(如ArrayList内部可能跳过迭代器创建)
这些 default 方法让接口具备了“轻量级函数式能力”,但别误以为它们替换了传统循环——性能敏感路径仍建议直接操作具体集合类型。










