面试3——java集合类面试题总结

1.总结一下啊hashmap和hashtable的知识点？

1）关于hashmap的说法

• HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，在jdk1.8中添加了红黑树。HashMap底层结构是一个数组，数组中的每一项为一条链表，若链表长度超过8，使用红黑树
• HashMap的实例有两个参数影响其性能：初始容量和装载因子。HashMap的初始容量为16，装载因子为0.75
• HashMap是不同步的，因此是非线程安全的
• HashMap的key-value都是存储在Entry中的

  static class Node<K,V> implements Map.Entry<K,V> {
          final int hash;
          final K key;
          V value;
          Node<K,V> next;

• HashMap可以存null键和null值，不能保证元素的顺序，通过hashcode()方法和equals方法保证键的唯一性
• 解决hash冲突的方法。HashMap解决hash冲突的方法为链地址法。

2）HashMap和HashTable的区别

• 继承不同

  public class HashMap<K,V> extends AbstractMap<K,V>
      implements Map<K,V>, Cloneable, Serializable 
  
  public class Hashtable<K,V>
      extends Dictionary<K,V>
      implements Map<K,V>, Cloneable, java.io.Serializable

• HashTable的方法是同步的，而HashMap中的方法在缺省情况下是非同步的。在多线程并发的环境中，可以直接使用HashTable，但是要使用HashMap的话就要自己额外增加同步处理

   Map m = Collections.synchronizedMap(new HashMap(...)); 

• HashTable中，key和value都不允许出现null，在HashMap中，null可以作为键，这样的键只有一个，可以有一个或者多个键所对应的值为null。当get方法返回null时，既可以表示HashMap中没有该键，也可以表示该键所对应的值为null。因此HashMap中不能由get方法来判断HashMap中是否存在某个键，而应该用containsKey方法来判断
• 哈希值的使用不同，HashTable直接使用对象的hashcode，而HashMap重新计算hash值
• HashTable和HashMap内部实现方式的数组初始大小和扩容方式不同。HashTable中hash数组的默认大小为11，增加方式为old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小为16，而且一定是2的倍数。

2.  List、Set和Map的区别

List:

• 可以允许重复的对象
• 可以插入多个null值
• 是一个有序容器，即插入的顺序和读取的顺序是一致的
• 常用的实现类有：Arraylist、Linkedlist和Vector。Arraylist最为流行，它提供了索引的随意访问，若经常添加或删除元素的话，Linkedlist性能比Arraylist好。

　Set：

• 不允许有重复的对象
• 无序容器，无法保证每个元素的存储顺序，TreeSet通过实现Comparable中的CompareTo方法对其进行排序（此方法需要重写）
• 只允许一个null值

　Map：

• Map不是collection的子接口或实现类，Map是一个接口
• Map的每个Entry都有两个对象，一个键一个值，在map中，键是唯一的，值可以持有相同的值
• Map中可以随意持有多个null值，但是最多只能有一个null键

3.什么情况下使用list、set和map

• 如果你经常会使用索引来对容器中的元素进行访问，那么 List 是你的正确的选择。如果你已经知道索引了的话，那么 List 的实现类比如 ArrayList 可以提供更快速的访问,如果经常添加删除元素的，那么肯定要选择LinkedList

• 如果你想容器中的元素能够按照它们插入的次序进行有序存储，那么还是 List，因为 List 是一个有序容器，它按照插入顺序进行存储。

• 如果你想保证插入元素的唯一性，也就是你不想有重复值的出现，那么可以选择一个 Set 的实现类，比如 HashSet、LinkedHashSet 或者 TreeSet。所有 Set 的实现类都遵循了统一约束比如唯一性，而且还提供了额外的特性比如 TreeSet 还是一个 SortedSet，所有存储于 TreeSet 中的元素可以使用 Java 里的 Comparator 或者 Comparable 进行排序。LinkedHashSet 也按照元素的插入顺序对它们进行存储。

• 如果你以键和值的形式进行数据存储那么 Map 是你正确的选择。你可以根据你的后续需要从 Hashtable、HashMap、TreeMap 中进行选择。

4.Arraylist和Linkedlist的区别

• ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，而LinkedList是基于双向链表的数据结构
• 对于随机访问，ArrayList要优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针
• 对于插入和删除，LinkedList较占优势，ArrayList要移动数据。
• ArrayList和LinkedList都是非线程安全的容器

5.Vector和ArrayList的区别

相同点：两者都是基于存储元素的数组来实现的，它们会在内存中开辟块连续的空间来存储，由于数据存储是连续的，它们支持用序号（下标）来访问元素，但是插入和删除是要移动容器中的元素，所以执行较慢。两者都有一个初始化的容量的大小，为10；当里面存储的元素超过这个大小时，就会动态的进行扩容。Vector默认扩充为原来的2倍，ArrayList默认扩充为原来的1.5倍。

区别：二者最大的区别在与synchronization（同步）的使用。在ArrayList中没有一个方法是同步的，而在Vector中，绝大部分方法都是同步的。所以Vector是线程安全的，而ArrayList不是线程安全的。由于Vector提供同步，所以性能上较低于ArrayList。

6.HashMap和ConcurrentHashMap的区别

　http://www.importnew.com/28263.html

7.HashMap的工作实现原理以及代码实现，什么时候用到红黑树

https://www.cnblogs.com/znn93/p/9363894.html

红黑树使用

8.多线程情况下，Hashmap死循环问题

多线程下[Hashmap]的问题

1）多线程put操作后，get操作导致死循环

2）多线程put非null元素后，get操作得到null值

3)  多线程put操作，导致元素丢失

为何会出现死循环

我们知道HashMap采用的是链地址法来解决Hash冲突。因为是链表结构，那么就很容易形成闭合的链路，这样循环的时候只要有线程对这个Hashmap进行get操作，就会产生死循环。在单线程中，只有一个线程对hashmap的数据结构进行操作，是不可能产生闭合回路的。只有在多线程并发的情况下才会发生，在进行put操作的时候，如果size>initialcapacity * loadfactor ，那么这个时候hashmap就会进行rehash操作，随之hashmap的结构就会发生翻天覆地的变化。很有可能两个线程在这个时候同时触发rehash操作，产生闭合的回路。

Hashmap 的 resize 在多线程的情况下可能产生条件竞争。因为如果两个线程都发现 hashmap 需要进行 resize 了，他们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中，存储在链表 中的元素的次序会反过来。因为移动到新的位置时，hashmap 并不会将元素放在链表的尾部， 而是放在头部在，这是为了避免尾部遍历。(否则，针对 key 的 hashcode 相同的 entry 每次 添加还要定位到尾节点)。如果条件竞争发生了，可能出现环形列表。之后，当我们调用 get(key)操作时就可能发生死循环。

9.HashMap出现Hash dos攻击问题

　　Hash dos攻击问题

Hashmap通过链地址法来解决hash冲突。

10.ConcurrentHashMap的工作原理及代码实现，如何统计所有的元素个数

工作原理链接：https://my.oschina.net/u/3777556/blog/1795495

https://www.cnblogs.com/study-everyday/p/6430462.html

11.Collection和Collections的区别

Collection是集合的上级接口，继承此接口的有set和list

Collections是针对集合类的一个工具类，提供一系列的静态方法实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。