Java基礎篇：
題記：本系列文章，會盡量模擬面試現場對話情景， 用口語而非書面語 ，采用問答形式來展現。另外每一個問題都附上“延伸”，這部分內容是幫助小伙伴們更深的理解一些底層細節的補充，在面試中可能很少直接涉及，權當是提高自身水平的知識儲備吧。
第一部分：java容器相關
1.問：List 和 Set 都有什么區別？
分析：這種問題面試官一般想考察的都是你對這兩種數據結構的了解，已經使用時候的選擇依據，所以可以從數據結構和一些使用案例入手分別做個介紹
答：List，列表，元素可重復。常用的實現ArrayList和LinkedList，前者是數組方式來實現，后者是通過鏈表來實現，在使用選擇的時候，一般考慮的是基本數據結構的特性，比如，數組讀取效率較高，鏈表插入時效率較高。
Set，集合，特點就是存儲的元素不可重復。常用是實現，是HashSet和TreeSet，分開來談：
HashSet，底層實現是HashMap，存儲時，把值存在key，而value統一存儲一個object對象。排重的時候，是先通過對象的hashcode來判斷，如果不相等，直接存儲。如果相等，會再對key做equals判斷，如果依然相等，不存儲，如果不相等，則存入，我們知道，HashMap是數組+鏈表的基本結構，同樣的，在HashSet中，也是通過同樣的策略，存儲在相同的數組位置下的鏈表中。
TreeSet，存入自定義對象時，對象需要實現Comparable接口，重寫排序規則。使用場景一般是需要保證存儲數據的有序和唯一性。底層數據結構是自平衡的二叉排序樹（紅黑樹）
延伸：
a.在說到HashMap時，可能會直接引到HashMap相關話題，我發現這個問題面試官非常喜歡問，可能是因為HashMap可聊的較多，也能很好的考驗下應聘者對底層實現細節、源碼閱讀、刨根問底的態度。
b.涉及到二叉樹了，小端就遇到過一次問紅黑樹特性的，因為之前准備過，胸有成竹的啪啪啪正要一一道來呢，結果剛說到第二個特性，面試官就問：紅黑樹和普通的平衡二叉樹有什么區別？當時一臉懵逼樣...回來后趕緊補足，核心區別就是：紅黑樹也是二叉查找樹的一種，二叉樹需要通過自旋、或其他方式（比如紅黑樹還能通過變色）來保證平衡（否則就成了鏈表結構了，沒有時間復雜度上的優勢了），紅黑樹限定的條件相對來說比較寬松，也就是說在平衡的過程中，消耗相對較小。
c.由於HashSet無序，為了實現有序的目的，又不想用其他數據結構，可以用LinkedHashSet。簡要說明，同HashSet和HashMap關系一樣，也是使用了一個LinkedHashMap，LinkedHashMap和普通的HashMap的區別就是，在原有數據結構之上，采用雙向鏈表的形式將所有entry（注意，是前面講過的數組+鏈表中的各個鏈表里的元素，做了連接）連起來，順序就是entry的插入順序，這樣可以保證元素的迭代順序和插入順序相同（有序性）
2.HashMap 是線程安全的嗎，為什么不是線程安全的?
分析：這種問題，既然面試官問起，肯定是在這方面有的聊的。這個問題，在多數情況下，能清晰、全面的描述出問題來龍去脈即可，很少有面試官真的拿一段源碼來考。當然，作為應聘者，如果能理解的很透徹，再用簡單的圖邊寫邊講，作為補充，還是非常出彩的。
答：嗯，不是線程安全的。主要從兩個方面來說：
a.在插入新數據的時候，多線程hash后的結果相同，插入位置也就會定位到數組的相同下標下的同一個鏈表中。在插入時，假如第二個線程在第一個線程插入的瞬間也插入，就可能會導致，覆蓋前面插入的值。
b.第二個非線程安全的影響是在擴容的時候，擴容會把所有值重新hash，插入到新的擴容后的“數組+鏈表”結構中。可能會導致環狀鏈表情況出現，這樣在讀取節點的next節點時，永不為空，也就是著名的擴容時CPU使用率100%情況。
延伸：
要做到心中有底，還是需要知其然知其所以然才行，所以，擼下源碼好好想想，才能做到臨陣不亂。
a.建議好好看看源碼，源碼量不大，結構也比較清晰。
b.針對環狀鏈表的情況，我是看了別人寫的圖文並茂版的文章弄明白的，這里放上鏈接，供參考：HashMap高並發問題
3.問：那你是用什么數據結構來作為替代，滿足線程安全的場景要求呢？
分析：這里一般面試官想考察的是對ConcurrentHashMap的了解，但是也有個別情況，會涉及到HashTable，小端就吃過這方面的虧，明明可以一筆帶過的小知識點，卻由於准備不充分，而沒能答完整。
答：在Java里，提供了以下數據結構，可以解決線程安全問題：
a.HashTable，實現原理是通過Synchronize同步鎖來把讀寫方法都加鎖的方式。雖然線程安全了，但是效率低下，只要有讀寫，就不能做其他操作。
b.SynchronizedMap（涉及較少，了解即可），有條件的同步，是Collections類提供的一個方法返回的HashMap的多線程版本。實現是把基本的方法都加了同步鎖。
c.ConcurrentHashMap（重頭戲）：根據jdk版本不同，實現也有差別。
java8以前，是用segment（鎖住map一段實現，默認是16段也就是可以並發數支持到16，也可自定義。讀不受影響），數據結構為數組(segment)+數組(entry)+鏈表，適用於讀多寫少的場景。提供原子操作putIfAbsent()（沒有則添加）。segment繼承自ReentrantLock，來作為鎖。
java8，元素結構為Node（實現Entry接口），數據結構為數組+鏈表；直接對Node進行加鎖，粒度更小。當鏈表長度大於8，轉換為紅黑樹,當然在轉換前，先看下數組長度，如果小於64，那先通過擴容來實現；插入元素時，如果該位置為null，用CAS插入；如果不為null，則加Synchronize鎖插入到鏈表；
擴展：
a.我們看到，數組的默認長度都是16，那么這個數字有什么深意嗎？有！做運算時效率高！屬於取巧的設計。一個是擴容的時候，直接向左位操作，移一位，擴張為二倍；二是hash取模的時候，hash值是32位，右移28位，剩高四位，然后與這個length-1也就是15（1111）按位與操作，使數據均勻分布。
b.ConcurrentHashMap在獲取size時候是怎么計算的呢？
1.7size(),先獲取segment的大小，然后判斷是否修改過，如果是，在加鎖重新獲取segment大小，然后把所有segment大小加在一起；
1.8size()的實現是用一個volatile 變量來做CAS修改，如果高並發，還會把部分值存到一個volatile數組。取值時，把這兩部分的值加在一起。mappingcount()方法和size()方法實現方式一樣
c.hashmap可以使用null作為key和value，存儲於table數組第一個節點；hashtable不允許key和value為null.（這個在一個小公司被面試官問倒了，汗顏）
d.了解一些其他的數據結構：
ConcurrentSkipListMap 數據有序
ConcurrentSkipListSet 能去重
e.hashset是用hashmap實現，內部存的是key，所有的value都是同一個object
好，這篇就先寫到這，大家還有什么想看的，在下面留言告訴我，我會優先整理出來哦。
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