Java面试知识点解析-05 —— Java中常见集合

借参加过的多场Java开发面试，应聘岗位均为Java开发方向，在不断的面试中，又仔细对Java知识点进行复习和总结，也算是重新学习一下Java吧。

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Java 集合这方面的考察相当多，这部分是面试中必考的知识点。

1）说说常见的集合有哪些吧？

答：Map接口和Collection接口是所有集合框架的父接口：

Collection接口的子接口包括：Set接口和List接口
Map接口的实现类主要有：HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap以及Properties等
Set接口的实现类主要有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet等
List接口的实现类主要有：ArrayList、LinkedList、Stack以及Vector等

2）HashMap和Hashtable的区别有哪些？（必问）

HashMap没有考虑同步，是线程不安全的；Hashtable使用了synchronized关键字，是线程安全的；
前者允许null作为Key；后者不允许null作为Key

3）HashMap的底层实现你知道吗？

答：在Java8之前，其底层实现是数组+链表实现，Java8使用了数组+链表+红黑树实现。此时你可以简单的在纸上画图分析：
在这里插入图片描述

4）ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别？（必问）

答：ConcurrentHashMap 结合了 HashMap 和 HashTable 二者的优势。HashMap 没有考虑同步，HashTable 考虑了同步的问题。但是 HashTable 在每次同步执行时都要锁住整个结构。 ConcurrentHashMap 锁的方式是稍微细粒度的。 ConcurrentHashMap 将 hash 表分为 16 个桶（默认值），诸如get,put,remove 等常用操作只锁当前需要用到的桶。

面试官：ConcurrentHashMap的具体实现知道吗？

该类包含两个静态内部类 HashEntry 和 Segment ；前者用来封装映射表的键值对，后者用来充当锁的角色；
Segment 是一种可重入的锁 ReentrantLock，每个 Segment 守护一个HashEntry 数组里得元素，当对 HashEntry 数组的数据进行修改时，必须首先获得对应的 Segment 锁。

5）HashMap 的长度为什么是2的幂次方？

通过将 Key 的 hash 值与 length - 1 进行 & 运算，实现了当前 Key 的定位，2 的幂次方可以减少冲突（碰撞）的次数，提高 HashMap 查询效率
如果 length 为 2 的次幂则 length-1 转化为二进制必定是 11111……的形式，在于 h 的二进制与操作效率会非常的快，而且空间不浪费；
如果 length 不是 2 的次幂，比如 length 为 15，则 length - 1 为 14，对应的二进制为 1110，在于 h 与操作，最后一位都为 0 ，而 0001，0011，0101，1001，1011，0111，1101 这几个位置永远都不能存放元素了，空间浪费相当大，更糟的是这种情况中，数组可以使用的位置比数组长度小了很多，这意味着进一步增加了碰撞的几率，减慢了查询的效率！这样就会造成空间的浪费。

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