Collection 接口是 Java 集合框架的根接口之一，它定义了所有单值集合（如 List 和 Set）的通用行为。了解它的常用方法是学习集合的第一步。

1.Collection常用方法

以下是 Collection 接口中一些最常用且重要的方法，可以帮助你进行基本的集合操作：

1. 添加元素

boolean add(E e) 用于向集合中添加一个元素。如果集合因调用此方法而发生改变，则返回 true。需要注意的是，Set 集合会忽略重复的添加请求，并返回 false。
boolean addAll(Collection<? extends E> c) 将指定集合中的所有元素都添加到当前集合中。如果集合因此调用而发生改变，则返回 true。

【特别注意】集合有一个特点：只能存放引用数据类型的数据，不能是基本数据类型

所以在集合中存储的元素往往会自动装箱（Autoboxing）。

2. 删除元素

boolean remove(Object o) 从集合中移除指定元素的单个实例（如果存在）。如果成功移除，则返回 true。
boolean removeAll(Collection<?> c) 从集合中移除与指定集合中所有元素都相同的元素。简单来说，就是取两个集合的差集。如果集合因此调用而发生改变，则返回 true。
boolean retainAll(Collection<?> c) 仅保留此集合中那些也包含在指定集合中的元素。这是一种取交集的操作。如果集合因此调用而发生改变，则返回 true。
void clear() 移除集合中的所有元素，使其变为空集合。

3. 查询和判断

int size() 返回集合中元素的数量。
boolean isEmpty() 如果集合不包含任何元素，则返回 true。
boolean contains(Object o) 如果集合包含指定的元素，则返回 true。
boolean containsAll(Collection<?> c) 如果集合包含指定集合中的所有元素，则返回 true。

4. 转换

Object[] toArray() 返回一个包含集合中所有元素的数组。返回的数组类型是 Object[]。
E[] toArray(T[] a) 返回一个包含集合中所有元素的数组，并指定返回数组的类型。这是一个泛型方法，提供了更好的类型安全性。

5. 遍历

Iterator<E> iterator() 返回一个在此集合的元素上进行迭代的迭代器（Iterator）。这是遍历集合最基础、最安全的方式。

迭代器模式

迭代器（Iterator）模式，也叫做游标（Cursor）模式。

在Java 容器中，为了提高容器遍历的方便性，利用迭代器把遍历逻辑从不同类型的集合类中抽取出来，从而避免向外部暴露集合容器的内部结构。

Java 提供了 Iterator 接口作为迭代器的基础接口。该接口定义了一组用于访问集合元素的方法，包括 hasNext、next 和 remove 等。

// 迭代器
Iterator iterator = collection.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
    System.out.print(iterator.next() + " ");
}
System.out.println();


// 遍历：增强for循环
for (Object i : collection) {
    System.out.print(i + " ");
}
System.out.println();

2.使用上的注意点

2.1集合判空的推荐方法-isEmpty

判断所有集合内部的元素是否为空，使用 isEmpty() 方法，而不是 size()==0 的方式。

这是因为 isEmpty() 方法的可读性更好，并且效率更高。

isEmpty()时间复杂度为 O(1)。集合的底层实现通常会维护一个 size 变量来记录元素的数量。每当添加或移除元素时，这个变量就会被更新。因此，size() 和 isEmpty() 方法都只需要直接返回这个变量的值，时间复杂度都是 O(1)。

size() 方法需要遍历整个链表，时间复杂度为O(n)。（尽管在现代 Java 中，大多数集合的 size() 方法时间复杂度也为 O(1)，但依然强烈建议使用 isEmpty()）isEmpty() 方法的设计初衷就是为了这个特定的目的，它的语义比 size() == 0 更加精确和直接。

3.为什么集合只能存放引用数据类型？

这个限制源于 Java 集合框架的设计。集合框架（如 ArrayList、HashSet、HashMap 等）是为 面向对象编程 设计的。所有集合类都继承或实现了 Collection、List、Set、Map 等接口，这些接口的方法都接受或返回 Object 类型，或者在泛型中使用类型参数（E、K、V 等）。

内存存储方式：Java 集合存储的是对象的引用（内存地址），而不是对象本身。这意味着集合内部维护的是一个指向对象的指针列表。基本数据类型（如 int、double、boolean）不是对象，它们直接存储在栈上或特定的内存区域，没有引用的概念。因此，集合不能直接存储它们。

【java集合】02.Collection接口