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Java集合總結(jié)【面試題+腦圖】，將知識點(diǎn)一網(wǎng)打盡！

yearsj / 1395人閱讀

摘要：而在集合中，值僅僅是一個(gè)對象罷了該對象對本身而言是無用的。將這篇文章作為集合的總結(jié)篇，但覺得沒什么好寫就回答一些面試題去了，找了一會面試題又覺得不夠系統(tǒng)。

前言 
聲明，本文用的是jdk1.8

花了一個(gè)星期，把Java容器核心的知識過了一遍，感覺集合已經(jīng)無所畏懼了??！(哈哈哈....)，現(xiàn)在來總結(jié)一下吧~~

回顧目錄：

Collection總覽

List集合就這么簡單【源碼剖析】

Map集合、散列表、紅黑樹介紹

HashMap就是這么簡單【源碼剖析】

LinkedHashMap就這么簡單【源碼剖析】

TreeMap就這么簡單【源碼剖析】

ConcurrentHashMap基于JDK1.8源碼剖析

Set集合就這么簡單！

Java容器可分為兩大類：

Collection

List

ArrayList

LinkedList

Vector(了解，已過時(shí))

Set

HashSet

LinkedHashSet

TreeSet

Map

HashMap

LinkedHashMap

TreeMap

ConcurrentHashMap

Hashtable(了解，，已過時(shí))

著重標(biāo)出的那些就是我們用得最多的容器。

其實(shí)，我也不知道要怎么總結(jié)好，因?yàn)橹皩懨恳黄臅r(shí)候都總結(jié)過了?，F(xiàn)在又把他們重新羅列出來好像有點(diǎn)水，所以，我決定去回答一些Java容器的面試題！

當(dāng)然了，我的答案未必就是正確的。如果有錯(cuò)誤的地方大家多多包含，希望不吝在評論區(qū)留言指正~~

一、ArrayList和Vector的區(qū)別

共同點(diǎn)：

這兩個(gè)類都實(shí)現(xiàn)了List接口，它們都是有序的集合(存儲有序)，底層是數(shù)組。我們可以按位置索引號取出某個(gè)元素，允許元素重復(fù)和為null。

區(qū)別：

同步性：

ArrayList是非同步的

Vector是同步的

即便需要同步的時(shí)候，我們可以使用Collections工具類來構(gòu)建出同步的ArrayList而不用Vector

擴(kuò)容大?。?/strong>

Vector增長原來的一倍，ArrayList增長原來的0.5倍

二、HashMap和Hashtable的區(qū)別

共同點(diǎn)：

從存儲結(jié)構(gòu)和實(shí)現(xiàn)來講基本上都是相同的，都是實(shí)現(xiàn)Map接口~

區(qū)別：

同步性：

HashMap是非同步的

Hashtable是同步的

需要同步的時(shí)候，我們往往不使用，而使用ConcurrentHashMapConcurrentHashMap基于JDK1.8源碼剖析

是否允許為null：

HashMap允許為null

Hashtable不允許為null

contains方法

這知識點(diǎn)是在?？途W(wǎng)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，改成了containsValue和containsKey

繼承不同：

HashMap extends AbstractMap

public class Hashtable extends Dictionary

三、List和Map的區(qū)別

共同點(diǎn)：

都是Java常用的容器，都是接口(ps：寫出來感覺好像和沒寫一樣.....)

不同點(diǎn)：

存儲結(jié)構(gòu)不同：

List是存儲單列的集合

Map存儲的是key-value鍵值對的集合

元素是否可重復(fù)：

List允許元素重復(fù)

Map不允許key重復(fù)

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)

四、Set里的元素是不能重復(fù)的，那么用什么方法來區(qū)分重復(fù)與否呢? 是用==還是equals()?

我們知道Set集合實(shí)際大都使用的是Map集合的put方法來添加元素。

以HashSet為例，HashSet里的元素不能重復(fù)，在源碼(HashMap)是這樣體現(xiàn)的：

    
    // 1. 如果key 相等  
    if (p.hash == hash &&
        ((k = p.key) == key || (key != null && key.equals(k))))
        e = p;
    // 2. 修改對應(yīng)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(shí)候，如果key(也對應(yīng)的Set集合的元素)相等，那么則修改value值。而在Set集合中，value值僅僅是一個(gè)Object對象罷了(該對象對Set本身而言是無用的)。

也就是說：Set集合如果添加的元素相同時(shí)，是根本沒有插入的(僅修改了一個(gè)無用的value值)！從源碼(HashMap)中也看出來，==和equals()方法都有使用！

五、Collection和Collections的區(qū)別

Collection是集合的上級接口，繼承它的有Set和List接口

Collections是集合的工具類，提供了一系列的靜態(tài)方法對集合的搜索、查找、同步等操作

六、說出ArrayList,LinkedList的存儲性能和特性

ArrayList的底層是數(shù)組，LinkedList的底層是雙向鏈表。

ArrayList它支持以角標(biāo)位置進(jìn)行索引出對應(yīng)的元素(隨機(jī)訪問)，而LinkedList則需要遍歷整個(gè)鏈表來獲取對應(yīng)的元素。因此一般來說ArrayList的訪問速度是要比LinkedList要快的

ArrayList由于是數(shù)組，對于刪除和修改而言消耗是比較大(復(fù)制和移動數(shù)組實(shí)現(xiàn))，LinkedList是雙向鏈表刪除和修改只需要修改對應(yīng)的指針即可，消耗是很小的。因此一般來說LinkedList的增刪速度是要比ArrayList要快的

6.1擴(kuò)展：

ArrayList的增刪未必就是比LinkedList要慢。

如果增刪都是在末尾來操作【每次調(diào)用的都是remove()和add()】，此時(shí)ArrayList就不需要移動和復(fù)制數(shù)組來進(jìn)行操作了。如果數(shù)據(jù)量有百萬級的時(shí)，速度是會比LinkedList要快的。(我測試過)

如果刪除操作的位置是在中間。由于LinkedList的消耗主要是在遍歷上，ArrayList的消耗主要是在移動和復(fù)制上(底層調(diào)用的是arraycopy()方法，是native方法)。

LinkedList的遍歷速度是要慢于ArrayList的復(fù)制移動速度的

如果數(shù)據(jù)量有百萬級的時(shí)，還是ArrayList要快。(我測試過)

七、Enumeration和Iterator接口的區(qū)別

這個(gè)我在前面的文章中也沒有詳細(xì)去講它們，只是大概知道的是：Iterator替代了Enumeration，Enumeration是一個(gè)舊的迭代器了。

與Enumeration相比，Iterator更加安全，因?yàn)楫?dāng)一個(gè)集合正在被遍歷的時(shí)候，它會阻止其它線程去修改集合。

我們在做練習(xí)的時(shí)候，迭代時(shí)會不會經(jīng)常出錯(cuò)，拋出ConcurrentModificationException異常，說我們在遍歷的時(shí)候還在修改元素。

這其實(shí)就是fail-fast機(jī)制~具體可參考博文：https://blog.csdn.net/panweiwei1994/article/details/77051261

區(qū)別有三點(diǎn)：

Iterator的方法名比Enumeration更科學(xué)

Iterator有fail-fast機(jī)制，比Enumeration更安全

Iterator能夠刪除元素，Enumeration并不能刪除元素

八、ListIterator有什么特點(diǎn)

ListIterator繼承了Iterator接口，它用于遍歷List集合的元素。

ListIterator可以實(shí)現(xiàn)雙向遍歷,添加元素，設(shè)置元素

看一下源碼的方法就知道了：

九、并發(fā)集合類是什么？

Java1.5并發(fā)包（java.util.concurrent）包含線程安全集合類，允許在迭代時(shí)修改集合。

迭代器被設(shè)計(jì)為fail-fast的，會拋出ConcurrentModificationException。

一部分類為：

CopyOnWriteArrayList

ConcurrentHashMap

CopyOnWriteArraySet

十、Java中HashMap的key值要是為類對象則該類需要滿足什么條件？

需要同時(shí)重寫該類的hashCode()方法和它的equals()方法。

從源碼可以得知，在插入元素的時(shí)候是先算出該對象的hashCode。如果hashcode相等話的。那么表明該對象是存儲在同一個(gè)位置上的。

如果調(diào)用equals()方法，兩個(gè)key相同，則替換元素

如果調(diào)用equals()方法，兩個(gè)key不相同，則說明該hashCode僅僅是碰巧相同，此時(shí)是散列沖突，將新增的元素放在桶子上

一般來說，我們會認(rèn)為：只要兩個(gè)對象的成員變量的值是相等的，那么我們就認(rèn)為這兩個(gè)對象是相等的！因?yàn)?，Object底層比較的是兩個(gè)對象的地址，而對我們開發(fā)來說這樣的意義并不大~這也就為什么我們要重寫equals()方法

重寫了equals()方法，就要重寫hashCode()的方法。因?yàn)?strong>equals()認(rèn)定了這兩個(gè)對象相同，而同一個(gè)對象調(diào)用hashCode()方法時(shí)，是應(yīng)該返回相同的值的！

十一、與Java集合框架相關(guān)的有哪些最好的實(shí)踐

根據(jù)需要確定集合的類型。如果是單列的集合，我們考慮用Collection下的子接口ArrayList和Set。如果是映射，我們就考慮使用Map~

確定完我們的集合類型，我們接下來確定使用該集合類型下的哪個(gè)子類~我認(rèn)為可以簡單分成幾個(gè)步驟：

是否需要同步

去找線程安全的集合類使用

迭代時(shí)是否需要有序(插入順序有序)

去找Linked雙向列表結(jié)構(gòu)的

是否需要排序(自然順序或者手動排序)

去找Tree紅黑樹類型的(JDK1.8)

估算存放集合的數(shù)據(jù)量有多大，無論是List還是Map，它們實(shí)現(xiàn)動態(tài)增長，都是有性能消耗的。在初始集合的時(shí)候給出一個(gè)合理的容量會減少動態(tài)增長時(shí)的消耗~

使用泛型，避免在運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)ClassCastException

盡可能使用Collections工具類，或者獲取只讀、同步或空的集合，而非編寫自己的實(shí)現(xiàn)。它將會提供代碼重用性，它有著更好的穩(wěn)定性和可維護(hù)性

十二、ArrayList集合加入1萬條數(shù)據(jù)，應(yīng)該怎么提高效率

ArrayList的默認(rèn)初始容量為10，要插入大量數(shù)據(jù)的時(shí)候需要不斷擴(kuò)容，而擴(kuò)容是非常影響性能的。因此，現(xiàn)在明確了10萬條數(shù)據(jù)了，我們可以直接在初始化的時(shí)候就設(shè)置ArrayList的容量！

這樣就可以提高效率了~

十三、總結(jié)

2018年4月15日17:14:03，上面找了一些面試題答了一下，感覺不夠過癮呀。很多我覺得比較重要的知識點(diǎn)我都沒有找到對應(yīng)的面試題(可能我搜索的能力太水了？)。

將這篇文章作為集合的總結(jié)篇，但覺得沒什么好寫就回答一些面試題去了，找了一會面試題又覺得不夠系統(tǒng)。而這篇總結(jié)我又不想復(fù)制前面的章節(jié)總結(jié)到這里來。于是我決定畫一個(gè)腦圖來結(jié)束這篇文章！

2018年4月15日19:31:33 畫完啦?。。。。?/p>

需要更多腦圖的同學(xué)可關(guān)注公眾號：Java3y，回復(fù)【腦圖】即可~

如果文章有錯(cuò)的地方歡迎指正，大家互相交流。習(xí)慣在微信看技術(shù)文章，想要獲取更多的Java資源的同學(xué)，可以關(guān)注微信公眾號:Java3y。為了大家方便，剛新建了一下qq群：742919422，大家也可以去交流交流。謝謝支持了！希望能多介紹給其他有需要的朋友

文章的目錄導(dǎo)航：https://zhongfucheng.bitcron.com/post/shou-ji/wen-zhang-dao-hang

目前初步打算寫多線程，你們覺得怎么樣呢？可以在評論區(qū)留言~

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