一、定义
Collection 是 Java 单列集合的顶层接口（位于 java.util 包），定义所有单列集合的通用操作规范，用于存储多个独立元素，是 List、Set 等核心子接口的父接口，无法直接实例化，需通过其子类/实现类使用。
二、特性
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单列存储：仅存储独立对象，区别于 Map 的键值对存储结构；
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动态扩容：容量随元素增减自动调整，无需手动维护长度；
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泛型支持：指定元素类型，避免类型转换异常，提升代码安全性；
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通用操作封装：统一定义增、删、查、遍历等基础方法，子类可继承或重写；
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非线程安全：默认实现类均为非线程安全，多线程并发修改可能抛出 ConcurrentModificationException；
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可空性：支持存储 null 元素（具体是否允许，取决于子接口/实现类的规则）。
三、方法（通用必掌握）
- 元素添加
• boolean add(E e)：添加单个元素，成功返回 true（Set 重复添加返回 false）；
• boolean addAll(Collection< extends E> c)：添加另一个 Collection 的所有元素，成功返回 true。
- 元素删除
• boolean remove(Object o)：删除首个匹配的元素，成功返回 true；
• boolean removeAll(Collection<> c)：删除两个集合的交集元素，成功返回 true；
• boolean retainAll(Collection<> c)：保留两个集合的交集元素（删除非交集元素），成功返回 true；
• void clear()：清空集合中所有元素，集合变为空。
- 元素查询与判断
• int size()：返回集合中元素的个数；
• boolean isEmpty()：判断集合是否为空（元素个数为 0 返回 true）；
• boolean contains(Object o)：判断集合是否包含指定元素；
• boolean containsAll(Collection<?> c)：判断集合是否包含另一个 Collection 的所有元素。
- 集合遍历
• Iterator<E> iterator()：返回迭代器对象，用于遍历元素；
• void forEach(Consumer<? super E> action)：JDK8+ 新增，Lambda 表达式遍历（简洁高效）；
• Spliterator<E> spliterator()：JDK8+ 新增，支持并行遍历的分割迭代器。
- 集合转换
• Object[] toArray()：将集合转为 Object 类型数组；
• <T> T[] toArray(T[] a)：转为指定类型数组（推荐，避免后续类型转换）。
四、核心子接口（核心分支）
Collection 仅定义规范，核心能力由子接口实现，两大核心分支：
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List 接口：有序、可重复、支持索引，可精确控制元素位置（实现类：ArrayList、LinkedList 等）；
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Set 接口：无序、不可重复、无索引，自动去重（实现类：HashSet、TreeSet 等）；
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扩展子接口（了解）：
◦ Queue：队列接口，先进先出（FIFO），实现类：LinkedList、PriorityQueue；
◦ Deque：双端队列接口，首尾均可增删，实现类：LinkedList、ArrayDeque；
◦ SortedSet：有序 Set 接口，元素按规则排序，实现类：TreeSet。
五、线程安全解决方案
Collection 及其默认实现类均非线程安全，多线程并发场景解决方案：
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工具类包装：Collections.synchronizedCollection(Collection<T> c)，底层加锁，简单但效率低；
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JUC 并发集合：使用 java.util.concurrent 包下的实现类（如 CopyOnWriteArrayList、ConcurrentLinkedQueue），读写分离，效率更高。
六、注意事项
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contains/remove 方法：依赖元素的 equals() 方法（无重写则用 Object 类的地址比较，可能不符合预期）；
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泛型规范：定义时指定泛型（如 Collection<String>），避免用 Collection<Object> 导致类型转换错误；
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toArray 方法：无参方法返回 Object 数组，强转可能报错，优先用带参指定类型的重载方法；
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空集合处理：避免直接使用 null 表示空集合，可使用 Collections.emptyList()/Collections.emptySet()（不可修改）或新建空实现类（可修改）。