Collections工具类提供静态方法操作集合:排序(sort、reverse等)、查找统计(max、binarySearch等)、线程安全与只读包装(synchronizedList、unmodifiableList)、批量操作(fill、copy等),不创建容器,要求注意使用前提与限制。

Collections 工具类不是集合本身,而是一套专为操作集合设计的静态方法集合。它不创建数据容器,而是帮你高效、安全地处理 List、Set、Map 等已存在的集合对象。
排序与顺序调整
对 List 进行快速重排是最常见用途。sort() 支持自然顺序(如数字升序、字符串字典序)和自定义规则(比如按字符串长度、日期先后)。reverse() 可一键翻转顺序;shuffle() 随机打乱元素,适合抽样或游戏逻辑;rotate() 实现循环位移,比如把最后 2 个元素移到开头。
- sort(list) 要求元素实现 Comparable,否则会抛 ClassCastException
- binarySearch() 必须在已排序的 List 上调用,否则结果不可靠
- shuffle() 默认使用当前时间做种子,如需可重现结果,应传入固定 Random 实例
查找与统计
不用写 for 循环就能拿到关键信息。max() 和 min() 直接返回极值;frequency() 统计某元素出现次数;binarySearch() 在有序 List 中定位目标索引;indexOfSubList() 找子列表首次出现位置。
- max/min 不仅支持自然比较,还可传 Comparator 实现业务逻辑排序后取极值
- frequency() 对 null 元素也有效,能准确统计 null 的个数
- binarySearch() 返回负数时,其绝对值减 1 表示插入点位置
集合增强与防护
解决多线程和误修改两大痛点。synchronizedList() 等方法包装出线程安全版本,但注意:迭代时仍需手动加 synchronized 块。unmodifiableList() 等返回只读视图,任何 add/remove/clear 操作都会立即抛 UnsupportedOperationException。
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- emptyList() / singletonList() 返回的是轻量级不可变单例,比 new ArrayList() 更省内存
- 同步包装器只是“表面线程安全”,复合操作(如检查再添加)仍需额外同步
- 不可变视图不阻止原集合被修改,它只是禁止通过该视图改 —— 若原集合还在别处被改,视图内容也会变
批量操作与填充
简化重复性任务。fill() 用同一值覆盖整个 List;swap() 交换两个位置的元素;copy() 把源列表复制到目标列表(要求目标列表长度不小于源);replaceAll() 批量替换指定旧值;addAll() 便捷追加多个元素。
- copy() 不会扩容目标列表,若 dest.size()
- replaceAll() 匹配基于 equals(),对 null 值也适用
- addAll() 支持可变参数,比多次 add() 调用更简洁










