参考答案

Collection接口除了实现映射的集合类之外的所有集合类定义了一些方法

List集合类型：描述了一种按位置存储数据的对象，是有序的。用的比较多List包括ArrayList和LinkedList，这两者的区别：ArrayList的底层的通过数组实现，所以其随机访问的速度比较快，但是对于需要频繁的增删的情况，效率就比较低了。而对于LinkedList，底层通过链表来实现，所以增删操作比较容易完成，但是对于随机访问的效率比较低。

Queue：一般可以直接使用LinkedList完成，LinkedList继承自Deque，所以LinkedList具有双端队列的功能。PriorityQueue是为每个元素提供一个优先级，优先级高的元素会优先出队列。

Set：Set与List的主要区别是Set是不允许元素是重复的，而List则可以允许元素是重复的。HashSet和LinkedHashSet的区别在于后者可以保证元素插入集合的元素顺序与输出顺序保持一致。而TresSet的区别在于其排序是按照Comparator来进行排序的，默认情况下按照字符的自然顺序进行升序排列。

Iterable：Collection类继承自Iterable，该接口的作用是提供元素遍历的功能，也就是说所有的集合类（除Map相关的类）都提供元素遍历的功能。Iterable里面包含了Iterator的迭代器。

2、Map类型的集合：最大的优点在于其查找效率比较高，理想情况下可以实现O(1)的时间复杂度。Map中最常用的是HashMap，LinkedHashMap与HashMap的区别在于前者能够保证插入集合的元素顺序与输出顺序一致。这两者与TreeMap的区别在于TreeMap是根据键值进行排序的，其底层的实现也有本质的区别，HashMap底层是一个哈希表，而TreeMap的底层数据结构是一棵树。

二、Java内存区域划分

1.程序计数器：

可以看做是当前线程所执行的字节码的行号指示器。在JVM的概念模型里，字节码解释器工作时就是通过改变这个计数器的值来选取下一条需要执行的字节码指令。

每条线程都有一个独立的程序计数器，所以程序计数器是线程私有的内存区域。

如果线程执行的是一个Java方法，计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果线程执行的是一个Native方法，计数器的值为空。

Java虚拟机规范中唯一一个没有规定任何OutOfMemoryError情况的区域。

2.Java虚拟机栈：

描述Java方法执行的内存模型，每个方法执行的同时会创建一个栈帧，栈帧用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口等信息。每个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈帧在虚拟机栈中入栈到出栈的过程。

Java虚拟机栈是线程私有的，它的生命周期与线程相同。

局部变量表存放了编译时期可知的各种基本数据类型和对象引用。局部变量表所需的内存空间在编译时期完成分配，当进入一个方法时，这个方法需要在栈帧中分配多大的局部变量空间是完全确定的，在方法运行期间不会改变局部变量表的大小。

Java虚拟机规范对这个区域规定了两种异常情况：

如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度，将抛出StackOverflowError 异常；

如果虚拟机栈可以动态扩展，如果扩展时无法申请到足够的内存，就会抛出OutOfMemoryError异常；

3.本地方法栈：

本地方法栈与虚拟机栈的区别：虚拟机栈为虚拟机执行Java方法服务（也就是字节码），而本地方法栈为虚拟机使用到的Native方法服务。

Java虚拟机规范对这个区域规定了两种异常情况：StackOverflowError 和 OutOfMemoryError异常。

4.Java堆：

Java堆是被所有的线程共享的一块内存区域，在虚拟机启动时创建。Java堆的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

Java堆是垃圾回收器管理的主要区域，从内存回收的角度看，由于现在收集器基本都采用分代收集算法，所以Java堆可以细分为：新生代、老生代；从内存分配的角度看，线程共享的Java堆可能划分出多个线程私有的分配缓冲区（TLAB）。

Java堆可以处于物理上不连续的内存空间中，只要逻辑上是连续的即可。

Java虚拟机规范规定，如果在堆上没有内存完成实例分配，并且堆上也无法再扩展时，将会抛出OutOfMemoryError异常。

Java堆内存的OOM异常：

内存泄露：指程序中一些对象不会被GC所回收，它始终占用内存，即被分配的对象引用链可达但已无用。

内存溢出：程序运行过程中无法申请到足够的内存而导致的一种错误。内存溢出通常发生于OLD段或Perm段垃圾回收后，仍然无内存空间容纳新的Java对象的情况。

5.方法区：

被所有的线程共享的一块内存区域。它用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。

不需要连续的内存和可以选择固定大小或者可扩展之外，还可以选择不实现垃圾回收。

Java虚拟机规范规定，当方法区无法满足内存分配的需求时，将抛出OutOfMemoryError异常。