Java集合總結【面試題+腦圖】，將知識點一網打盡！

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~~

回顧目錄：

• Collection總覽
• List集合就這麼簡單【源碼剖析】
• Map集合、散列表、紅黑樹介紹
• HashMap就是這麼簡單【源碼剖析】
• LinkedHashMap就這麼簡單【源碼剖析】
• TreeMap就這麼簡單【源碼剖析】
• ConcurrentHashMap基於JDK1.8源碼剖析
• Set集合就這麼簡單！

Java容器可分爲兩大類：

• Collection
  • List
    • ArrayList
    • LinkedList
    • Vector(瞭解，已過期)
  • Set
    • HashSet
      • LinkedHashSet
    • TreeSet
• Map
  • HashMap
    • 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。

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

1. Collection是集合的上級接口，繼承它的有Set和List接口
2. 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：blog.csdn.net/panweiwei19…

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

1. 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~
2. 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)
3. 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~
4. 使用泛型，避免在運行時出現ClassCastException
5. 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

12、ArrayList集合加入1萬條數據，應該怎麼提升效率

ArrayList的默認初始容量爲10，要插入大量數據的時候須要不斷擴容，而擴容是很是影響性能的。所以，如今明確了10萬條數據了，咱們能夠直接在初始化的時候就設置ArrayList的容量！

這樣就能夠提升效率了~

十3、總結

2018年4月15日17:14:03，上面找了一些面試題答了一下，感受不夠過癮呀。不少我以爲比較重要的知識點我都沒有找到對應的面試題(可能我搜索的能力太水了？)。

將這篇文章做爲集合的總結篇，但以爲沒什麼好寫就回答一些面試題去了，找了一會面試題又以爲不夠系統。而這篇總結我又不想複製前面的章節總結到這裏來。因而我決定畫一個腦圖來結束這篇文章！

2018年4月15日19:31:33 畫完啦！！！！！

 

 

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目前初步打算寫多線程，大家以爲怎麼樣呢？能夠在評論區留言~