Java集合總結【面試題+腦圖】，將知識點一網打盡！

時間 2019-11-07

標籤 java 集合總結面試題+腦圖知識一網打盡欄目 Java 简体版

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前言

聲明，本文用的是jdk1.8

花了一個星期，把Java容器核心的知識過了一遍，感受集合已經無所畏懼了！！(哈哈哈....)，如今來總結一下吧~~java

回顧目錄：面試

Java容器可分爲兩大類：數組

Collection安全
- List微信
  - ArrayList
  - LinkedList
  - Vector(瞭解，已過期)
- Set多線程
  - HashSet併發
    - LinkedHashSet
  - TreeSet
Mapapp
- HashMap框架
  - LinkedHashMap
- TreeMap
- ConcurrentHashMap
- Hashtable(瞭解，，已過期)

着重標出的那些就是咱們用得最多的容器。工具

其實，我也不知道要怎麼總結好，由於以前寫每一篇的時候都總結過了。如今又把他們從新羅列出來好像有點水，因此，我決定去回答一些Java容器的面試題！

固然了，個人答案未必就是正確的。若是有錯誤的地方你們多多包含，但願不吝在評論區留言指正~~

1、ArrayList和Vector的區別

共同點：

這兩個類都實現了List接口，它們都是有序的集合(存儲有序)，底層是數組。咱們能夠按位置索引號取出某個元素，容許元素重複和爲null。

區別：

同步性：
- ArrayList是非同步的
- Vector是同步的
- 即使須要同步的時候，咱們可使用Collections工具類來構建出同步的ArrayList而不用Vector
擴容大小：
- Vector增加原來的一倍，ArrayList增加原來的0.5倍

2、HashMap和Hashtable的區別

共同點：

從存儲結構和實現來說基本上都是相同的，都是實現Map接口~

區別：

同步性：
- HashMap是非同步的
- Hashtable是同步的
- 須要同步的時候，咱們每每不使用，而使用ConcurrentHashMapConcurrentHashMap基於JDK1.8源碼剖析
是否容許爲null：
- HashMap容許爲null
- Hashtable不容許爲null
contains方法
- 這知識點是在牛客網刷到的，沒想到這種題還會有(我不太喜歡)....
- Hashtable有contains方法
- HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改爲了containsValue和containsKey
繼承不一樣：
- HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
- public class Hashtable<K,V> extends Dictionary<K,V>

3、List和Map的區別

共同點：

都是Java經常使用的容器，都是接口(ps：寫出來感受好像和沒寫同樣.....)

不一樣點：

存儲結構不一樣：
- List是存儲單列的集合
- Map存儲的是key-value鍵值對的集合
元素是否可重複：
- List容許元素重複
- Map不容許key重複
是否有序：
- List集合是有序的(存儲有序)
- Map集合是無序的(存儲無序)

4、Set裏的元素是不能重複的，那麼用什麼方法來區分重複與否呢? 是用==仍是equals()?

咱們知道Set集合實際大都使用的是Map集合的put方法來添加元素。

以HashSet爲例，HashSet裏的元素不能重複，在源碼(HashMap)是這樣體現的：

// 1. 若是key 相等  
    if (p.hash == hash &&
        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
        e = p;
    // 2. 修改對應的value
       if (e != null) { // existing mapping for key
            V oldValue = e.value;
            if (!onlyIfAbsent || oldValue == null)
                e.value = value;
            afterNodeAccess(e);
            return oldValue;
       }

添加元素的時候，若是key(也對應的Set集合的元素)相等，那麼則修改value值。而在Set集合中，value值僅僅是一個Object對象罷了(該對象對Set自己而言是無用的)。

也就是說：Set集合若是添加的元素相同時，是根本沒有插入的(僅修改了一個無用的value值)！從源碼(HashMap)中也看出來，==和equals()方法都有使用！

5、Collection和Collections的區別

Collection是集合的上級接口，繼承它的有Set和List接口
Collections是集合的工具類，提供了一系列的靜態方法對集合的搜索、查找、同步等操做

6、說出ArrayList,LinkedList的存儲性能和特性

ArrayList的底層是數組，LinkedList的底層是雙向鏈表。

ArrayList它支持以角標位置進行索引出對應的元素(隨機訪問)，而LinkedList則須要遍歷整個鏈表來獲取對應的元素。所以通常來講ArrayList的訪問速度是要比LinkedList要快的
ArrayList因爲是數組，對於刪除和修改而言消耗是比較大(複製和移動數組實現)，LinkedList是雙向鏈表刪除和修改只須要修改對應的指針便可，消耗是很小的。所以通常來講LinkedList的增刪速度是要比ArrayList要快的

6.1擴展：

ArrayList的增刪未必就是比LinkedList要慢。

若是增刪都是在末尾來操做【每次調用的都是remove()和add()】，此時ArrayList就不須要移動和複製數組來進行操做了。若是數據量有百萬級的時，速度是會比LinkedList要快的。(我測試過)
若是刪除操做的位置是在中間。因爲LinkedList的消耗主要是在遍歷上，ArrayList的消耗主要是在移動和複製上(底層調用的是arraycopy()方法，是native方法)。
- LinkedList的遍歷速度是要慢於ArrayList的複製移動速度的
- 若是數據量有百萬級的時，仍是ArrayList要快。(我測試過)

7、Enumeration和Iterator接口的區別

這個我在前面的文章中也沒有詳細去講它們，只是大概知道的是：Iterator替代了Enumeration，Enumeration是一箇舊的迭代器了。

與Enumeration相比，Iterator更加安全，由於當一個集合正在被遍歷的時候，它會阻止其它線程去修改集合。

咱們在作練習的時候，迭代時會不會常常出錯，拋出ConcurrentModificationException異常，說咱們在遍歷的時候還在修改元素。
這其實就是fail-fast機制~具體可參考博文：https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/77051261

區別有三點：

Iterator的方法名比Enumeration更科學
Iterator有fail-fast機制，比Enumeration更安全
Iterator可以刪除元素，Enumeration並不能刪除元素

8、ListIterator有什麼特色

ListIterator繼承了Iterator接口，它用於遍歷List集合的元素。
ListIterator能夠實現雙向遍歷,添加元素，設置元素

看一下源碼的方法就知道了：

9、併發集合類是什麼？

Java1.5併發包（java.util.concurrent）包含線程安全集合類，容許在迭代時修改集合。

迭代器被設計爲fail-fast的，會拋出ConcurrentModificationException。
一部分類爲：
- CopyOnWriteArrayList
- ConcurrentHashMap
- CopyOnWriteArraySet

10、Java中HashMap的key值要是爲類對象則該類須要知足什麼條件？

須要同時重寫該類的hashCode()方法和它的equals()方法。

從源碼能夠得知，在插入元素的時候是先算出該對象的hashCode。若是hashcode相等話的。那麼代表該對象是存儲在同一個位置上的。
若是調用equals()方法，兩個key相同，則替換元素
若是調用equals()方法，兩個key不相同，則說明該hashCode僅僅是碰巧相同，此時是散列衝突，將新增的元素放在桶子上

通常來講，咱們會認爲：只要兩個對象的成員變量的值是相等的，那麼咱們就認爲這兩個對象是相等的！由於，Object底層比較的是兩個對象的地址，而對咱們開發來講這樣的意義並不大~這也就爲何咱們要重寫equals()方法

重寫了equals()方法，就要重寫hashCode()的方法。由於equals()認定了這兩個對象相同，而同一個對象調用hashCode()方法時，是應該返回相同的值的！

11、與Java集合框架相關的有哪些最好的實踐

根據須要肯定集合的類型。若是是單列的集合，咱們考慮用Collection下的子接口ArrayList和Set。若是是映射，咱們就考慮使用Map~
肯定完咱們的集合類型，咱們接下來肯定使用該集合類型下的哪一個子類~我認爲能夠簡單分紅幾個步驟：
- 是否須要同步
  - 去找線程安全的集合類使用
- 迭代時是否須要有序(插入順序有序)
  - 去找Linked雙向列表結構的
- 是否須要排序(天然順序或者手動排序)
  - 去找Tree紅黑樹類型的(JDK1.8)
估算存放集合的數據量有多大，不管是List仍是Map，它們實現動態增加，都是有性能消耗的。在初始集合的時候給出一個合理的容量會減小動態增加時的消耗~
使用泛型，避免在運行時出現ClassCastException
儘量使用Collections工具類，或者獲取只讀、同步或空的集合，而非編寫本身的實現。它將會提供代碼重用性，它有着更好的穩定性和可維護性