1、Java集合有哪些？

1）按照實現(xiàn)接口分類
1.1）實現(xiàn)Map接口得有：EnumMap、IdentityHashMap、HashMap、LinkedHashMap、WeakHashMap、TreeMap
1.2）實現(xiàn)List接口的有：ArrayList、LinkedList
1.3）實現(xiàn)Set接口的有：HashSet、LinkedHashSet、TreeSet
1.4）實現(xiàn)Queue接口的有：PriorityQueue、LinkedList、ArrayQueue

2）按照底層實現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)分類
2.1）底層以數(shù)組的形式實現(xiàn)：EnumMap、ArrayList、ArrayQueue
2.2）底層以鏈表的形式實現(xiàn)：LinkedHashSet、LinkedList、LinkedHashMap
2.3）底層以紅黑樹的形式實現(xiàn)：TreeMap、TreeSet
2.4） 底層以哈希表的形式實現(xiàn)：HashMap、HashSet、LinkedHashMap、LinkedHashSet、WeakHashMap、IdentityHashMap
2.5）底層以二叉樹的形式實現(xiàn)：PriorityQueue

3）并發(fā)容器
3.1）ConcurrentHashMap、ConCurrentSkipListHashMap
3.2）LinkedTransferQueue、CopyOnWriteArrayList、ArrayBlockingQueue、LinkeBlockingQueue、PriorityBlockingQueue、LinkedBlockQueue、DelayQueue、SynchronusQueue
3.3）ConcurrentSkipListSet、CopyOnWriteArraySet

2、Collection和Collections有什么區(qū)別？

Collection是集合類的上級接口，繼承與它有關(guān)的接口主要有List和Set；
Collections是一個包裝類。它包含有各種有關(guān)集合操作的靜態(tài)多態(tài)方法,不能實例化，像一個Collection集合框架中的工具類。

3、List、Set、Map 之間的區(qū)別是什么？

List：
1、可以允許重復的對象。
2、可以插入多個null元素。
3、是一個有序容器，保持了每個元素的插入順序，輸出的順序就是插入的順序。
4、常用的實現(xiàn)類有 ArrayList、LinkedList 和 Vector。ArrayList 最為流行，它提供了使用索引的隨意訪問，而 LinkedList 則對于經(jīng)常需要從 List 中添加或刪除元素的場合更為合適。

Set：
1、不允許重復對象
2、無序容器，你無法保證每個元素的存儲順序，TreeSet通過 Comparator 或者 Comparable 維護了一個排序順序。
3、只允許一個 null 元素
4、Set 接口最流行的幾個實現(xiàn)類是 HashSet、LinkedHashSet 以及 TreeSet。最流行的是基于 HashMap 實現(xiàn)的 HashSet；TreeSet 還實現(xiàn)了 SortedSet 接口，因此 TreeSet 是一個根據(jù)其 compare() 和 compareTo() 的定義進行排序的有序容器。

Map:
1、Map不是collection的子接口或者實現(xiàn)類。Map是一個接口。
2、Map 的 每個 Entry 都持有兩個對象，也就是一個鍵一個值，Map 可能會持有相同的值對象但鍵對象必須是唯一的。
3、TreeMap 也通過 Comparator 或者 Comparable 維護了一個排序順序。
4、Map 里你可以擁有隨意個 null 值但最多只能有一個 null 鍵。
5、Map 接口最流行的幾個實現(xiàn)類是 HashMap、LinkedHashMap、Hashtable 和 TreeMap。（HashMap、TreeMap最常用）

4、HashMap 和 Hashtable 有什么區(qū)別？

1）繼承的父類不同
Hashtable繼承自Dictionary類，而HashMap繼承自AbstractMap類。但二者都實現(xiàn)了Map接口。

2）線程安全性不同
Hashtable中的方法是Synchronize的，而HashMap中的方法在缺省情況下是非Synchronize的。在多線程并發(fā)的環(huán)境下，可以直接使用Hashtable，不需要自己為它的方法實現(xiàn)同步，但使用HashMap時就必須要自己增加同步處理。

3）key和value是否允許為null值
Hashtable中，key和value都不允許出現(xiàn)null值，而HashMap中，null可以作為鍵，這樣的鍵只有一個，但是可以有一個或多個鍵所對應的值為null。

4）內(nèi)部實現(xiàn)使用的數(shù)組初始化化和擴容方式不同
1）HashTable在不指定容量的情況下的默認容量為11，而HashMap為16，
2）Hashtable不要求底層數(shù)組的容量一定要為2的整數(shù)次冪，而HashMap則要求一定為2的整數(shù)次冪。
3）Hashtable擴容時，將容量變?yōu)樵瓉淼?倍加1，而HashMap擴容時，將容量變?yōu)樵瓉淼?倍。

5）hash的計算方式不同
HashMap計算了hash值；Hashtable使用了key的hashCode方法。

6）是否有contains方法
HashMap沒有contains方法；Hashtable包含contains方法，類似于containsValue。

5、ArrayList和LinkedList有什么區(qū)別？

1）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)實現(xiàn)
ArrayList底層是用數(shù)組實現(xiàn)的，而LinkedList底層是用雙向鏈表實現(xiàn)的；

2）隨機訪問效率
正因為ArrayList是通過數(shù)組實現(xiàn)的，而數(shù)組的元素是帶有下標的，查詢的時候可以通過下標快速定位到所要查詢的元素，而LinkedList 基于雙向鏈表實現(xiàn)的，每次查詢都必須從頭結(jié)點移動指針從前往后依次查找直至查找到所要查找的元素，因此ArrayList的隨機訪問效率比LinkedList效率高；

3）增加和刪除效率
在非尾的增加和刪除操作，LinkedList 要比 ArrayList 效率要高，因為ArrayList底層是基于數(shù)組實現(xiàn)的，而數(shù)組是一塊連續(xù)的內(nèi)存空間，當我們在中間刪除一個元素時，我們都必須逐一將所要刪除的元素的后面元素逐一向前移一位，操作繁瑣，而LinkedList增加或者刪除元素，只需要將所要刪除的元素的上一個元素的后驅(qū)指針指向指向下下一個元素，也就是node.next = node.next.next;

在需要頻繁讀取集合中的元素時，更推薦使用ArrayList，而在插入和刪除操作較多時，更推薦使用LinkedList。

6、Array和ArrayList有什么區(qū)別？

1）Array類型的變量在聲明的同時必須進行實例化(至少得初始化數(shù)組的大小，而ArrayList可以只是先聲明。
2）Array只能存儲類型相同的對象，而ArrayList可以存儲不同的對象。
3）Array能存儲基本數(shù)據(jù)類型類型和對象類型，而ArrayList只能包含對象類型。
4）Array大小是固定的，ArrayList 的大小是動態(tài)變化的。

7、ArrayList和Vector的區(qū)別和聯(lián)系？

相同點：
1）底層都使用數(shù)組實現(xiàn)；
2）功能相同，實現(xiàn)增刪改查等操作的方法相似；
3）長度可變的數(shù)組結(jié)構(gòu)；

不同點：
1）Vector是早期JDK版本提供，ArrayList是新版本替代Vector的；
2）Vector 的方法都是同步的，線程安全；ArrayList 非線程安全，但性能比Vector好；
3）默認初始化容量都是10，Vector 擴容默認會翻倍，可指定擴容的大?。籄rrayList只增加 50%。

8、迭代器Iterator是什么？

1）首先說一下迭代器模式，它是 Java 中常用的設計模式之一。用于順序訪問集合對象的元素，無需知道集合對象的底層實現(xiàn)。
2）Iterator 是可以遍歷集合的對象，為各種容器提供了公共的操作接口，隔離對容器的遍歷操作和底層實現(xiàn)，從而解耦。
3）缺點是增加新的集合類需要對應增加新的迭代器類，迭代器類與集合類成對增加。

9、HashMap的鍵值需要注意什么？

HashMap 的 key 相等的條件是，條件 1 必須滿足，條件2和3必須滿足一個。

1）key 的 hash 值相等

2）內(nèi)存中是同一個對象，即使用 == 判斷 key 相等

3）key 不為 null， 且使用 equals 判斷 key 相等

所以自定義類作為 HashMap 的 key，需要注意按照自己的設計邏輯，重寫自定義類的 hashCode() 方法和 equals() 方法。

10、HashMap的實現(xiàn)原理是什么？

1）HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步實現(xiàn)。此實現(xiàn)提供所有可選的映射操作，并允許使用null值和null鍵。此類不保證映射的順序，特別是它不保證該順序恒久不變。

2）在java編程語言中，最基本的結(jié)構(gòu)就是兩種，一個是數(shù)組，另外一個是模擬指針（引用），所有的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都可以用這兩個基本結(jié)構(gòu)來構(gòu)造的，HashMap也不例外。HashMap實際上是一個“鏈表散列”的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即數(shù)組和鏈表的結(jié)合體。

image.png

實現(xiàn)原理：

1）利用key的hashCode重新hash計算出當前對象的元素在數(shù)組中的下標；

2）存儲時，如果出現(xiàn)hash值相同的key，此時有兩種情況：

1、如果key相同，則覆蓋原始值；

2、如果key不同（出現(xiàn)沖突），則將當前的key-value放入鏈表中；

3）獲取時，直接找到hash值對應的下標，在進一步判斷key是否相同，從而找到對應值；

4）理解了以上過程就不難明白HashMap是如何解決hash沖突的問題，核心就是使用了數(shù)組的存儲方式，然后將沖突的key的對象放入鏈表中，一旦發(fā)現(xiàn)沖突就在鏈表中做進一步的對比。

11、HashSet實現(xiàn)原理是什么？有什么特點？**

1）HashSet 是基于 HashMap 實現(xiàn)的，查詢速度特別快

2）HashMap 是支持 key 為 null 值的，所以 HashSet 支持添加null 值

3）HashSet 存放自定義類時，自定義類需要重寫 hashCode() 和 equals() 方法，確保集合對自定義類的對象的唯一性判斷(具體判斷邏輯，見 HashMap put() 方法，簡單概括就是 key 進行 哈希。判斷元素 hash 值是否相等、key 是否為同個對象、key 是否 equals。第 1 個條件為 true，2、3 有一個為 true，HashMap 即認為 key 相同)

4）無序、不可重復。

12、那些集合類是線程安全的？

1）Vector

2）Stack

3）Hashtable

4）java.util.concurrent 包下所有的集合類 ArrayBlockingQueue、ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue、ConcurrentLinkedDeque...

13、怎么確保一個集合不能被修改？

使用 JDK中java.util.Collections 類，unmodifiable*** 方法賦值原集合

1）list = Collections.unmodifiableList(list);

2）set = Collections.unmodifiableSet(set);

3）map = Collections.unmodifiableMap(map);

當再修改集合時，會報錯 java.lang.UnsupportedOperationException。從而確保自己定義的集合不被其他人修改。

未完待續(xù)