博为峰Java面试题-Java集合类2

[面试原题]

[题目一] Java的HashMap是如何工作的？

[正确答案]

博为峰小博老师：

HashMap是一个针对数据结构的键值，每个键都会有相应的值，关键是识别这样的值。

HashMap 基于 hashing 原理，我们通过 put ()和 get ()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给 put ()方法时，它调用键对象的 hashCode ()方法来计算 hashcode，让后找到 bucket 位置来储存值对象。当获取对象时，通过键对象的 equals ()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap 使用 LinkedList 来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在 LinkedList 的下一个节点中。 HashMap 在每个 LinkedList 节点中储存键值对对象。

[题目二] 什么是快速失败的故障安全迭代器？？

[正确答案]

博为峰小博老师：

快速失败的Java迭代器可能会引发ConcurrentModifcationException在底层集合迭代过程中被修改。故障安全作为发生在实例中的一个副本迭代是不会抛出任何异常的。快速失败的故障安全范例定义了当遭遇故障时系统是如何反应的。例如，用于失败的快速迭代器ArrayList和用于故障安全的迭代器ConcurrentHashMap。

[题目三] 什么时候使用ConcurrentHashMap？？

[正确答案]

博为峰小博老师：

在问题二中我们看到ConcurrentHashMap被作为故障安全迭代器的一个实例，它允许完整的并发检索和更新。当有大量的并发更新时，ConcurrentHashMap此时可以被使用。这非常类似于Hashtable，但ConcurrentHashMap不锁定整个表来提供并发，所以从这点上ConcurrentHashMap的性能似乎更好一些。所以当有大量更新时ConcurrentHashMap应该被使用。

[题目四] List怎么实现了最快插入？

[正确答案]

博为峰小博老师：

LinkedList和ArrayList是另个不同变量列表的实现。ArrayList的优势在于动态的增长数组，非常适合初始时总长度未知的情况下使用。LinkedList的优势在于在中间位置插入和删除操作，速度是最快的。

LinkedList实现了List接口，允许null元素。此外LinkedList提供额外的get，remove，insert方法在LinkedList的首部或尾部。这些操作使LinkedList可被用作堆栈（stack），队列（queue）或双向队列（deque）。

ArrayList实现了可变大小的数组。它允许所有元素，包括null。 每个ArrayList实例都有一个容量（Capacity），即用于存储元素的数组的大小。这个容量可随着不断添加新元素而自动增加，但是增长算法并没有定义。当需要插入大量元素时，在插入前可以调用ensureCapacity方法来增加ArrayList的容量以提高插入效率。

[题目五] 如何保证一个集合线程安全？

[正确答案]

博为峰小博老师：

Vector, Hashtable, Properties 和 Stack 都是同步的类，所以它们都线程安全的，可以被使用在多线程环境中

. 使用Collections.synchronizedList(list)) 方法，可以保证 list 类是线程安全的

· 使用java.util.Collections.synchronizedSet() 方法可以保证 set 类是线程安全的

[题目六] hashCode()和equals()方法有何重要性？

[正确答案]

博为峰小博老师：

HashMap使用Key对象的hashCode()和equals()方法去决定key-value对的索引。当我们试着从HashMap中获取值的时候，这些方法也会被用到。如果这些方法没有被正确地实现，在这种情况下，两个不同Key也许会产生相同的hashCode()和equals()输出，HashMap将会认为它们是相同的，然后覆盖它们，而非把它们存储到不同的地方。同样的，所有不允许存储重复数据的集合类都使用hashCode()和equals()去查找重复，所以正确实现它们非常重要。equals()和hashCode()的实现应该遵循以下规则：

1.如果o1.equals(o2)，那么o1.hashCode() == o2.hashCode()总是为true的。

2.如果o1.hashCode() == o2.hashCode()，并不意味着o1.equals(o2)会为true。

[题目七] 能否使用任何类作为Map的key？

[正确答案]

博为峰小博老师：

我们可以使用任何类作为Map的key，然而在使用它们之前，需要考虑以下几点：

（1）如果类重写了equals()方法，它也应该重写hashCode()方法。

（2）类的所有实例需要遵循与equals()和hashCode()相关的规则。请参考之前提到的这些规则。

（3）如果一个类没有使用equals()，你不应该在hashCode()中使用它。

（4）用户自定义key类的最佳实践是使之为不可变的，这样，hashCode()值可以被缓存起来，拥有更好的性能。不可变的类也可以确保hashCode()和equals()在未来不会改变，这样就会解决与可变相关的问题了。

这就是为何String和Integer被作为HashMap的key大量使用。

[题目八] 我们如何对一组对象进行排序？

[正确答案]

博为峰小博老师：

如果我们需要对一个对象数组进行排序，我们可以使用Arrays.sort()方法。如果我们需要排序一个对象列表，我们可以使用Collection.sort()方法。两个类都有用于自然排序（使用Comparable）或基于标准的排序（使用Comparator）的重载方法sort()。Collections内部使用数组排序方法，所有它们两者都有相同的性能，只是Collections需要花时间将列表转换为数组。

[题目九] 并发集合类是什么？

[正确答案]

博为峰小博老师：

Java1.5并发包（java.util.concurrent）包含线程安全集合类，允许在迭代时修改集合。迭代器被设计为fail-fast的，会抛出ConcurrentModificationException。一部分类为：CopyOnWriteArrayList、 ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArraySet。

[题目十] 队列和栈是什么，列出它们的区别？

[正确答案]

博为峰小博老师：

栈和队列两者都被用来预存储数据。java.util.Queue是一个接口，它的实现类在Java并发包中。队列允许先进先出（FIFO）检索元素，但并非总是这样。Deque接口允许从两端检索元素。

栈与队列很相似，但它允许对元素进行后进先出（LIFO）进行检索。

Stack是一个扩展自Vector的类，而Queue是一个接口。