java中級，知識點歸納（一）

一、接口和抽象類的區別

• 抽象類中可以含有構造方法，而接口內不能有。
• 抽象類中可以有普通成員變量，而接口中不能有。
• 抽象類中可以包含非抽象的普通方法，而接口中所有方法必須是抽象的，不能有非抽象的普通方法。
• 抽象類中的抽象方法的訪問類型可以是public、protected和默認類型，但接口中的抽象方法只有public和默認類型。
• 抽象類中可以包含靜態方法，接口內不能包含靜態方法。
• 抽象類和接口中都可以包含靜態成員變量，抽象類中的靜態成員變量的訪問類型可以是任意，但接口中定義的變量只能是public static類型，並且默認為public static類型。
• 一個類可以實現多個接口，但只能繼承一個抽象類。
• 接口更多的是在系統框架設計方法發揮作用，主要定義模塊之間的通信，而抽象類在代碼實現方面發揮作用，可以實現代碼重用。

二、java虛擬機的運行時數據區有幾塊？線程私有和線程共享區域有哪些？

1. 程序計數器：線程私有，當前線程執行的字節碼的行號指示器。
2. 虛擬機棧：線程私有，存放基本數據類型、對象引用和returnAddress類型。
3. 本地方法棧：為虛擬機使用到的Native方法服務。
4. java堆：線程共享，存放對象的實例，也是GC回收器管理的主要區域。
5. 方法區：線程共享，存放已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯后的代碼等數據。
6. 運行時常量池：方法區的一部分，存放編譯期生成的各種字面量和符號引用。
7. 直接內存：不是虛擬機運行時數據區的一部分，也不是java虛擬機規范中定義的內存區域，容易引起OOM異常，NIO會調用，不受Java堆大小的限制。

三、HashMap與HashTable的區別？

1. HashTable是基於陳舊的Dictionary類的，HashMap是Java1.2引進的Map接口的一個實現。
2. HashTable的方法是同步的，而HashMap的方法不是，因此HashTable是線程安全的，但是代碼的執行效率上要慢於HashMap。
3. HashMap允許空值和空鍵，但是HashTable不可以。
4. HashMap非同步實現Map接口，是一個【鏈表數組】的數據結構，最大承載量是16，可以自動變長，由Entry[]控制（key、value、next），hashCode() 判斷key是否重復。
   
5. 建議：如果需要做同步，使用ConcurrentHashMap,降低了鎖的粒度。在HashMap的基礎上，ConcurrentHashMap將數據分為多個segment，默認為16個（concurrency level），然后每次操作對一個segment加鎖，避免多線程鎖的幾率，提高並發效率。這里在並發讀取時，除了key對應的value為null之外，並沒有使用鎖。

四、ArrayList和LinkedList的區別？

1. ArrayList基於數組實現，LinkedList基於鏈表實現ArrayList增加和刪除比LinkedList慢，但是LinkedList在查找的時候需要遞歸查找，效率比ArrayList慢。關於多線程方面，如果要求線程安全的，有一個Vector，不過比較多的使用是CopyOnWriteArrayList代替ArrayList，CopyOnWriteArrayList適合使用在讀操作遠遠大於寫操作的場景中，比如緩存。發生修改時做copy，新老版本分離，保證讀的高性能，適用於以讀為主的情況。

五、Set接口

1. HashSet是Set接口的典型實現，HashSet使用hash算法來存儲元素，因此具有很好的存取和查找性能。缺點：無法保證元素的排列順序，順序有可能發生變化；HashSet是異步的；集合元素值可以是null；當向HashSet集合中存入一個元素時，HashSet會調用該對象的hashCode() 方法來得到該對象的hashCode值，然后根據該HashCode值來確定該對象在HashSet中存儲的位置。HashSet還有一個子類LinkedHashSet，其集合也是根據元素hashCode值來決定元素存儲位置，但它同時用鏈表來維護元素的次序，這樣使得元素看起來是以插入的順序保存的，也就是說，當遍歷LinkedHashSet集合元素時，它將會按元素的添加順序來訪問集合中的元素。所以LinkedHashSet的性能略低於HashSet，但在迭代訪問全部元素時將有很好的性能，因為它以鏈表維護內部順序。
2. TreeSet是SortSet接口的唯一實現，TreeSet可以確保集合元素處於排序狀態。TreeSet不是根據元素插入順序進行排序的，而是根據元素的值來排序。TreeSet支持兩種排序方法：自然排序和定制排序。
3. EnumSet中所有值都必須是指定枚舉類型的值，它的元素也是有序的，以枚舉值在枚舉列的定義順序來決定集合元素的順序。EnumSet集合不允許加入null元素，否則拋出NPE（NullPointerException）異常。EnumSet類沒有暴露任何構造器來創建該類的實例，程序應該通過它提供的static方法來創建EnumSet對象。
4. 總結：它們都是線程不安全的。Set是一種不包含重復元素的Collection，即任意的兩個元素e1和e2都有e1.equals(e2) = false,Set最多有一個null元素。A.  HashSet的性能比TreeSet好，因為TreeSet需要額外的紅黑樹算法來維護集合元素的次序，只有當需要一個保持排序的Set時，才會用TreeSet。B.  EnumSet是性能最好的，但它只能保存枚舉值。
5. 關於HashSet，條目數和容量之和來講，迭代是線性的。因此，如果迭代性能很重要，那就應該慎重選擇一個適當的初始容量。容量選的太大，既浪費空間，也浪費時間。默認的初始容量是101，一般來講，它比你所需要的多。可以用int構造函數來指定初始容量。如下：

 

Set s = new HashSet(15)

六、Set中的區別

1. HashSet是通過HashMap實現的，TreeSet是通過TreeMap實現的，只不過Set用的只是Map的key。
2. Map的key和Set都有一個共同點就是集合的唯一性，TreeMap更多的是提供了一個排序的功能。
3. hashCode() 和 equal() 是HashMap用的，因為無需排序所以主需要關注定位和唯一性即可。
4. 說明：hashCode()是用來計算hash值的，hash值用來確定hash表的索引，hash表中的一個索引處存放的是一張鏈表，所以還需要用equal方法循環比較鏈上的每一個對象，才可以真正定位到鍵值對應的Entry。put時如果hash表中沒定位到，就在鏈表前加一個Entry，如果定位到了，則替換Entry中的value，並返回舊value。
5. 由於TreeMap需要排序，所以需要一個Comparator為鍵值進行大小比較，當然也是用它定位的。說明：Comparator可以在創建TreeMap時指定；如果創建時沒有確定，那么就會使用key.compareTo()方法，這就要求key必須實現Comparable接口。TreeMap是使用Tree數據結構實現的，所以使用compare接口就可以完成定位了。