集合
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說說常見的集合有哪些?
答:主要分List、Set、Map、Queue四類,其中包含ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、HashMap
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Comparable和Comparator接口的區別?
答:其兩者的目的都是讓對象可比。第一種將需要比較的類可實現Comparable並重寫comparaTo方法制定比較規制,如此讓類本身具備可比性,無需依賴其他第三方類。第二種為需要比較的類再定義一個比較類,該類需要基礎Comparator接口實現compara方法傳入倆個需要對象的進行比較,該方法需要依賴第三方類。
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集合使用泛型有什么優點?
答:泛型允許我們為集合提供一個可以容納的對象類型,因此,如果你添加其它類型的任何元素,它會在編譯時報錯。這避免了在運行時出現ClassCastException,因為你將會在編譯時得到報錯信息。
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List、Set、Map之間的區別是什么?
答:
特性不同
- List 有序可重復
- Set 無序不可重復
- Map KV形式存儲,無序Key不可重復
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為什么Map接口不繼承Collection接口?
答:Map提供的是鍵值對映射(即Key和value的映射),而collection提供的是一組數據(並不是鍵值對映射)。如果map繼承了collection接口,那么所有實現了map接口的類到底是用map的鍵值對映射數據還是用collection的一組數據呢(就我們平常所用的hashMap、hashTable、treeMap等都是鍵值對,所以它繼承collection完全沒意義),而且map如果繼承了collection接口的話還違反了面向對象的接口分離原則。
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常用的線程安全的Map有哪些?
答:HashTable,ConcurrentHashMap
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HashMap和Hashtable有什么區別?
答:
- HashMap的Key和Value都可以為Null,而HashTable的Key和Value都不能
- HashMap的線程不安全效率高,HashTable的線程安全效率低
- HashMap繼承的是AbstractMap,HashTable繼承的是Dictionary接口
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HashMap和TreeMap怎么選?
答:存放的數據需要排序選擇TreeMap,不需要排序選擇HashMap,而且可以根據HashMap空間的使用,對初始容量和負載因子進行調優。
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HashMap的數據結構是什么?
答:數組+鏈表/紅黑樹,一般稱為“鏈表散列”
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HashMap在JDK 8中有哪些改變?
答:JDK8之前HashMap采用的數據結構為數組+鏈表,JDK8之后HashMap采用數組+鏈表/紅黑樹。增加紅黑樹來優化鏈表過長時帶來的查詢性能消耗;
發生Hash沖突時
JDK7:插入鏈表的頭部,頭插法
JDK8:插入鏈表的尾部,尾插法 -
HashMap是怎么解決Hash沖突的?
答:
- 開放地址法:將散列算法算出來的hash通過位移操作符向后位移,使存放地址向后移位,如果還在沖突就繼續移位
- 拉鏈發:在相同的散列位置處生產一個鏈表,鏈在沖突位置的后面
- 在Hash:重新計算Hash
- 建立公共溢出區
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HashMap是怎么擴容的?
答:當存儲的數據量達到總容量的負載因子大小(默認0.75)時開始擴容。擴容會創建當前數組大小的兩倍,再將原來的數據重新進行hash計算存儲位置,由此可見HashMap擴容對性能的消耗比較嚴重
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HashMap如何實現同步?
答:
- Collections.synchronizedMap(HashMap對象)將HashMap轉變為線程安全的
- HashMap進行寫操作的步驟寫在synchronized同步代碼塊中
- 用lock
lock.lock();
Value = map.get(key);
lock.unlock();
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ConcurrentHashMap的數據結構是什么?
答:CurrentHashMap的結構是Segment數組的意義就是將一個大的table分割成多個小的table來進行加鎖,也就是上面的提到的鎖分離技術,而每一個Segment元素存儲的是HashEntry數組+鏈表,這個和HashMap的數據存儲結構一樣。
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ArrayList是線程安全的嗎?
答:線程不安全
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常用線程安全的List集合有哪些?
答:Vector、以及通過java.util.Collections.SynchronizedList將任何List轉換為線程安全、CopyOnWriteArrayList復制寫入,添加元素時先加鎖並且復制一份原來的List再添加元素,最后釋放鎖。
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循環刪除List集合可能會發生什么異常?
答:會導致數組元素位移,造成元素誤刪。解決辦法是倒着刪除或者使用迭代器遍歷時刪除
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ArrayList和LinkedList有什么區別?
答:數據結構不同,ArrayList底層采用數組,查詢快增加或刪除慢(涉及到數據元素位移)。LinkedList底層采用鏈表結構,查詢慢,增加刪除快
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ArrayList和Vector有什么區別?
答:ArrayList線程不安全效率高,Vector線程安全效率低
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什么是CopyOnWriteArrayList?
答:CopyOnWriteArrayList是ArrayList的一個線程安全的變體,其中所有可變操作(add、set等等)都是通過對底層數組進行一次新的復制來實現的。相比較於ArrayList它的寫操作要慢一些,因為它需要實例的快照。
CopyOnWriteArrayList中寫操作需要大面積復制數組,所以性能肯定很差,但是讀操作因為操作的對象和寫操作不是同一個對象,讀之間也不需要加鎖,讀和寫之間的同步處理只是在寫完后通過一個簡單的"="將引用指向新的數組對象上來,這個幾乎不需要時間,
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什么是fail-safe?
答:當我們對集合結構上做出改變的時候,fail-fast機制就會拋出異常。但是,對於采用fail-safe機制來說,就不會拋出異常
這是因為,當集合的結構被改變的時候,fail-safe機制會在復制原集合的一份數據出來,然后在復制的那份數據遍歷。
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什么是fail-fast?
答:fail-fast的字面意思是“快速失敗”。當我們在遍歷集合元素的時候,經常會使用迭代器,但在迭代器遍歷元素的過程中,如果集合的結構被改變的話,就會拋出異常,防止繼續遍歷。這就是所謂的快速失敗機制。fail-fast,即快速失敗機制,它是java集合中的一種錯誤檢測機制,當多個線程(單個線程也是可以滴),在結構上對集合進行改變時,就有可能會產生fail-fast機制。
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fail-fast和fail-safe有什么區別?
答:
fail-safe機制
fail-safe任何對集合結構的修改都會在一個復制的集合上進行修改,因此不會拋出ConcurrentModificationException
fail-safe機制有兩個問題
(1)需要復制集合,產生大量的無效對象,開銷大
(2)無法保證讀取的數據是目前原始數據結構中的數據。
fail-fast機制
fail-fast機制在遍歷一個集合時,當集合結構被修改,會拋出Concurrent Modification Exception。
fail-fast會在以下兩種情況下拋出ConcurrentModificationException
(1)單線程環境
集合被創建后,在遍歷它的過程中修改了結構。
注意 remove()方法會讓expectModcount和modcount 相等,所以是不會拋出這個異常。
(2)多線程環境
當一個線程在遍歷這個集合,而另一個線程對這個集合的結構進行了修改。
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HashSet的底層實現原理是什么?
答:HashSet底層依賴與HashMap進行數據存儲,HashSet的元素就是HashMap中的Key,而Value則為Null
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怎么確保一個集合不能被修改?
答:兩種實現方式,Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法創建的集合(
最終會返回一個由Collections.UnmodifiableCollection類,該類對所有的寫操作都進行了重寫覆蓋,使其拋出UnsupportedOperationException異常),和使用Arrays.asList創建的集合(返回了一個Arrays的靜態內部類ArrayList,原理與Collections.UnmodifiableCollection差不多)。