java基础面试题（三）附答案

java基础面试题（三）附答案

1. 请说明List、Map、Set三个接口分别存取元素时各有什么特点？

   ​ List以特定索引来存取元素，可以有重复元素

   ​ Set不能存放重复元素（用对象的equals（）方法来区分元素是否重复）

   ​ Map保存键值对（k-v）映射，映射关系可以是一对一或一对多

   ​ Set和Map容器都有基于哈希存储和排序树的两个实现版本，基于哈希存储的版本存取时间复杂度为O（1），基于排序树版本的实现在插入和删除元时会按照元素会元素的（k）构成排序树从而达到排序和去重的效果。

2. 说明ArrayList和Vector的区别

   1. 线程安全
      • 在多并发情况下ArrayList存储数据是线程不安全的，（使用CopyOnWriteArrayList）
      • Vector存储数据是安全的；Vector的实现方法基本都用了synchronize修饰，在存储时会有加锁安全；
   2. 初始大小和扩容
      • ArrayList初始大小为0，若放入一个元素，数据扩容大小为10，若数组容量不够时，扩容到原来的0.5倍；
      • Vector初始大小为10，若数组容量不够时，扩容到原来的1倍；
   3. 底层实现
      • ArrayList和Vector底层实现都是动态数组
   4. 存储效率
      • 因为Vector调用方法存储数据会获取锁资源和释放锁，相比ArrayList效率较慢；

3. LinkedList和ArrayList有什么区别？

   1. LinkedList底层实现是使用双向链表（JDK6使用的循环链表，JDK7去除了循环），ArrayList底层实现是动态数组；
   2. LinkedList在插入，删除，修改数据时，因为使用的是链表存储，所以效率比较高，时间复杂度为O(1)，ArrayList使用的数组在存取修改时候需要移动元素，所以效率较慢，时间复杂度为O（n）；
   3. ArrayList实现了RandomAccess接口（支持随机访问），而LinkedList没有实现（不支持随机访问）；
   4. ArrayList所存储元素占用空间内存较小，而LinkedList较大，需要存放（pre+data+next）；

4. 说明Collection和Collections的区别

   1. Collection是一个接口，是除k-v接口的父类接口，下面有set和List子接口，用于数据存储；
   2. Collections是一个类，里面有大量的静态方法，类似Arrays类一样，用于集合的遍历等操作，比如（迭代器、synchronize块）

5. 请你说明HashMap和HashTable的区别

   • 底层实现
     • HashMap底层是红黑树+数组+链表实现的（JDK8以后）
     • HashTable底层是数组+链表
   • 线程安全
     • HashMap是线程不安全的，在并发操作时可能会产生死循环transfer函数尾插法（JDK7），数据覆盖并发put（JDK8）；
     • HashTable是线程安全的，所实现类都是用synchronize关键字修饰的；
   • 扩容方式（默认的和自定义的）
     • HashMap默认情况下容量的大小是16；扩容时变为原来的1倍；HashMap自定义容量是时2的N次幂大小；
     • HashTable默认情况下的初识容量为11；扩容时变为原来大小的1倍+1；HashTable自定义容量是时默认值；

6. fail-fast和fail-safe的区别

   1. fail-fast机制

      这是HashMap集合的机制，如果在循环Map集合时去改变集合的数据，就会报出ConcurrentModifitionException错误。

   2. fail-safe机制

7. 请你说明一下ConcurrentHashMap的原理

   ​ ConcurrentHashMap是一个线程安全的Map集合，支持并发读取数据，一个线程读取某一个数据，而别的线程也可以去读取其他的数据；

   ​ 底层实现是使用Segement数组实现的（JDK7），一个Segement被一个Segement锁而包括

   ​ 维护了一个Segement数组，每一个Segement里面包含了一个Entry<k,v>链表,获取每一个Segement就需要获取Segement的锁

   JDK8使用synchronize锁和CAS，volatile等实现的

8. ConcurrentHashMap有说明优势？在jdk1.7和jdk1.8有什么区别？

   线程安全，支持并发访问。

9. 解释一下为什么HashMap的容量是2的幂次方？

   HashMap的初始容量是16，也是2的幂次方。这是在小数据的情况下为了避免hash冲突而设置的数字，因为在大小是2的幂次方的情况下，n-1&HashCode计算出来的值分部均匀而且产生的避免hash最少。

10. HashMap的底层是怎么实现的？在jdk1.7和jdk1.8有什么区别？

    HashMap底层是数组+链表+红黑树实现的

    • 当每加入一个数据时，该数据是一个Entry对象，此对象里面有插入数据的HashCode值，K-V值，Next引用（用于指向下一个对象），存入数据时根据HashCode判断有无冲突，没有就直接存放，产生Hash冲突判断K是否相同，相同则覆盖数据，不同的话直接链入链表，使用Next引用指向（链地址法）；
    • 当数组大小大于64或者链表长度大于阈值（默认是8）时，数组将变成红黑树存储数据，提高效率。

    JDK7没有添加红黑树的概念，底层是数组+链表实现的。