Collection vs Collections：核心区别与面试指南
一、本质区别（核心记忆点）
| 维度 | Collection | Collections |
|---|---|---|
| 身份 | 集合框架的根接口 | 操作集合的工具类 |
| 包位置 | java.util | java.util |
| 是否可实例化 | ❌ 接口 | ✅ 类（但构造器私有，不可实例化） |
| 用途 | 定义集合的基本行为规范 | 提供操作集合的静态工具方法 |
一句话记忆：
"Collection是规矩，Collections是工具"
二、深度解析
1. Collection（接口）
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地位：Java集合框架的"老祖宗"，所有集合类(List/Set/Queue)的父接口
核心方法：
java
boolean add(E e); // 添加元素 boolean remove(Object o); // 删除元素 int size(); // 元素数量 Iterator<E> iterator(); // 获取迭代器常见实现类：
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List→ ArrayList, LinkedList -
Set→ HashSet, TreeSet -
Queue→ PriorityQueue
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2. Collections（工具类）
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设计模式：采用工具类模式（类似Arrays）
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经典方法：
java
// 排序
static void sort(List<T> list);
// 二分查找（必须先排序！）
static int binarySearch(List<?> list, T key);
// 线程安全包装
static Collection synchronizedCollection(Collection c);
// 不可变集合
static List unmodifiableList(List<?> list);
//混排，打乱顺序：shuffle
Collections.shuffle(list);
//反转List集合中的元素
Collection.reverse(list);
//替换所有的元素
//替换所有的元素为null
Collections.fill(list,null);三、面试高频问题
问题1：为什么Collection和Collections要分开设计？
参考答案：
"Collection作为接口定义了集合的基本契约，而Collections作为工具类提供通用算法操作。这种分离符合单一职责原则，接口负责定义行为，工具类负责提供实现，比如排序、线程安全转换等公共能力。"
问题2：Collections.sort()如何工作？
技术要点：
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对于
List元素实现Comparable的情况：java
// 内部调用元素的compareTo方法 list.sort(null);使用自定义
Comparator：java
Collections.sort(list, (a,b) -> b - a); // 降序底层实现：JDK7+使用TimSort（归并排序优化版）
问题3：如何创建不可变集合？
正确姿势：
java
List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
Set<String> unmodifiableSet = Collections.unmodifiableSet(set);注意：尝试修改会抛UnsupportedOperationException
四、记忆技巧
1. 形象比喻法
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Collection → "宪法"
（规定集合应该有哪些基本能力） -
Collections → "国务院"
（提供具体政策工具：排序、搜索、安全控制等）
2. 命名规律法
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Collection（单数）→ 代表单个集合对象的接口
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Collections（复数）→ 管理多个集合操作的工具类
3. 代码对照法
java
// Collection 用法（接口）
Collection<String> coll = new ArrayList<>();
coll.add("Java");
// Collections 用法（工具类）
Collections.sort((List) coll); 五、面试陷阱预警
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Collections.synchronizedList vs Vector
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Vector是线程安全的古老实现（方法级同步，性能差） -
Collections.synchronizedList是现代方案的装饰器模式
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Arrays.asList()的坑
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返回的List是固定大小的（底层是数组），不能add/remove
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emptyList() vs new ArrayList()
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Collections.emptyList()返回不可变的空集合（节省内存）
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