刚刚经验过秋招,看了大量的面经,顺便将常见的Java汇合常考知识点总结了一下,并依据被问到的频率大抵做了一个标注。一颗星示意知识点须要理解,被问到的频率不高,面试时起码能说个差不多。两颗星示意被问到的频率较高或对了解Java有着重要的作用,倡议熟练掌握。三颗星示意被问到的频率十分高,倡议深刻了解并熟练掌握其相干常识,不便面试时拓展(不便装逼),给面试官留下个好印象。
举荐浏览:一文搞懂所有Java基础知识面试题
罕用的汇合类有哪些? ***
Map接口和Collection接口是所有汇合框架的父接口。下图中的实线和虚线看着有些乱,其中接口与接口之间如果有分割为继承关系,类与类之间如果有分割为继承关系,类与接口之间则是类实现接口。重点把握的抽象类有HashMap
,LinkedList
,HashTable
,ArrayList
,HashSet
,Stack
,TreeSet
,TreeMap
。留神:Collection
接口不是Map
的父接口。
List,Set,Map三者的区别? ***
List
:有序汇合(有序指存入的程序和取出的程序雷同,不是依照元素的某些个性排序),可存储反复元素,可存储多个null
。Set
:无序汇合(元素存入和取出程序不肯定雷同),不可存储反复元素,只能存储一个null
。Map
:应用键值对的形式对元素进行存储,key
是无序的,且是惟一的。value
值不惟一。不同的key
值能够对应雷同的value
值。
罕用汇合框架底层数据结构 ***
Lis
t:ArrayList
:数组LinkedList
:双线链表
Set
:HashSet
:底层基于HashMap
实现,HashSet
存入读取元素的形式和HashMap
中的Key
是统一的。TreeSet
:红黑树
Map
:HashMap
: JDK1.8之前HashMap
由数组+链表组成的, JDK1.8之后有数组+链表/红黑树组成,当链表长度大于8时,链表转化为红黑树,当长度小于6时,从红黑树转化为链表。这样做的目标是能进步HashMap
的性能,因为红黑树的查找元素的工夫复杂度远小于链表。HashTable
:数组+链表TreeMap
:红黑树
哪些汇合类是线程平安的? ***
Vector
:相当于有同步机制的ArrayList
Stack
:栈HashTable
enumeration
:枚举
迭代器 Iterator 是什么 *
Iterator
是 Java 迭代器最简略的实现,它不是一个汇合,它是一种用于拜访汇合的办法,Iterator
接口提供遍历任何Collection
的接口。
Java汇合的疾速失败机制 “fail-fast”和平安失败机制“fail-safe”是什么? ***
疾速失败
Java的疾速失败机制是Java汇合框架中的一种谬误检测机制,当多个线程同时对汇合中的内容进行批改时可能就会抛出
ConcurrentModificationException
异样。其实不仅仅是在多线程状态下,在单线程中用加强for
循环中一边遍历汇合一边批改汇合的元素也会抛出ConcurrentModificationException
异样。看上面代码public class Main{ public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<>(); for(Integer i : list){ list.remove(i); //运行时抛出ConcurrentModificationException异样 } }}
正确的做法是用迭代器的
remove()
办法,便可失常运行。public class Main{ public static void main(String[] args) { List<Integer> list = new ArrayList<>(); Iterator<Integer> it = list.iterator(); while(it.hasNext()){ it.remove(); } }}
造成这种状况的起因是什么?仔细的同学可能曾经发现两次调用的
remove()
办法不同,一个带参数据,一个不带参数,这个前面再说,通过查看ArrayList源码,找到了抛出异样的代码final void checkForComodification() { if (modCount != expectedModCount) throw new ConcurrentModificationException();}
从下面代码中能够看到如果
modCount
和expectedModCount
这两个变量不相等就会抛出ConcurrentModificationException
异样。那这两个变量又是什么呢?持续看源码protected transient int modCount = 0; //在AbstractList中定义的变量
int expectedModCount = modCount;//在ArrayList中的外部类Itr中定义的变量
从下面代码能够看到,
modCount
初始值为0,而expectedModCount
初始值等于modCount
。也就是说在遍历的时候间接调用汇合的remove()
办法会导致modCount
不等于expectedModCount
进而抛出ConcurrentModificationException
异样,而应用迭代器的remove()
办法则不会呈现这种问题。那么只能在看看remove()
办法的源码找找起因了public E remove(int index) { rangeCheck(index); modCount++; E oldValue = elementData(index); int numMoved = size - index - 1; if (numMoved > 0) System.arraycopy(elementData, index+1, elementData, index, numMoved); elementData[--size] = null; // clear to let GC do its work return oldValue; }
从下面代码中能够看到只有
modCount++
了,而expectedModCount
没有操作,当每一次迭代时,迭代器会比拟expectedModCount
和modCount
的值是否相等,所以在调用remove()
办法后,modCount
不等于expectedModCount
了,这时就了报ConcurrentModificationException
异样。但用迭代器中remove()
的办法为什么不抛异样呢?原来迭代器调用的remove()
办法和下面的remove()
办法不是同一个!迭代器调用的remove()
办法长这样:public void remove() { if (lastRet < 0) throw new IllegalStateException(); checkForComodification(); try { ArrayList.this.remove(lastRet); cursor = lastRet; lastRet = -1; expectedModCount = modCount; //这行代码保障了expectedModCount和modCount是相等的 } catch (IndexOutOfBoundsException ex) { throw new ConcurrentModificationException(); } }
从下面代码能够看到
expectedModCount = modCount
,所以迭代器的remove()
办法保障了expectedModCount
和modCount
是相等的,进而保障了在加强for
循环中批改汇合内容不会报ConcurrentModificationException
异样。下面介绍的只是单线程的状况,用迭代器调用
remove()
办法即可失常运行,但如果是多线程会怎么样呢?答案是在多线程的状况下即应用了迭代器调用
remove()
办法,还是会报ConcurrentModificationException
异样。这又是为什么呢?还是要从expectedModCount
和modCount
这两个变量动手剖析,刚刚说了modCount
在AbstractList
类中定义,而expectedModCount
在ArrayList
外部类中定义,所以modCount
是个共享变量而expectedModCount
是属于线程各自的。简略说,线程1更新了modCount
和属于本人的expectedModCount
,而在线程2看来只有modCount
更新了,expectedModCount
并未更新,所以会抛出ConcurrentModificationException
异样。- 平安失败
采纳平安失败机制的汇合容器,在遍历时不是间接在汇合内容上拜访的,而是先复制原有汇合内容,在拷贝的汇合上进行遍历。所以在遍历过程中对原汇合所作的批改并不能被迭代器检测到,所以不会抛出
ConcurrentModificationException
异样。毛病是迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的汇合拷贝,在遍历期间原汇合产生了批改,迭代器是无法访问到批改后的内容。java.util.concurrent
包下的容器都是平安失败,能够在多线程下并发应用。
如何边遍历边移除 Collection 中的元素? ***
从上文“疾速失败机制”可知在遍历汇合时如果间接调用remove()
办法会抛出ConcurrentModificationException
异样,所以应用迭代器中调用remove()
办法。
Array 和 ArrayList 有何区别? ***
Array
能够蕴含根本类型和对象类型,ArrayList
只能蕴含对象类型。Array
大小是固定的,ArrayList
的大小是动态变化的。(ArrayList
的扩容是个常见面试题)- 相比于
Array
,ArrayList
有着更多的内置办法,如addAll()
,removeAll()
。 - 对于根本类型数据,
ArrayList
应用主动装箱来缩小编码工作量;而当解决固定大小的根本数据类型的时候,这种形式绝对比较慢,这时候应该应用Array
。
comparable 和 comparator的区别? **
comparable
接口出自java.lang
包,能够了解为一个内比拟器,因为实现了Comparable
接口的类能够和本人比拟,要和其余实现了Comparable
接口类比拟,能够应用compareTo(Object obj)
办法。compareTo
办法的返回值是int
,有三种状况:- 返回正整数(比拟者大于被比拟者)
- 返回0(比拟者等于被比拟者)
- 返回负整数(比拟者小于被比拟者)
comparator
接口出自java.util
包,它有一个compare(Object obj1, Object obj2)
办法用来排序,返回值同样是int
,有三种状况,和compareTo
相似。
它们之间的区别:很多包装类都实现了comparable
接口,像Integer
、String
等,所以间接调用Collections.sort()
间接能够应用。如果对类外面自带的天然排序不称心,而又不能批改其源代码的状况下,应用Comparator
就比拟适合。此外应用Comparator
能够防止增加额定的代码与咱们的指标类耦合,同时能够定义多种排序规定,这一点是Comparable
接口没法做到的,从灵活性和扩展性讲Comparator更优,故在面对自定义排序的需要时,能够优先思考应用Comparator
接口。
Collection 和 Collections 有什么区别? **
Collection
是一个汇合接口。它提供了对汇合对象进行基本操作的通用接口办法。Collections
是一个包装类。它蕴含有各种无关汇合操作的动态多态办法,例如罕用的sort()
办法。此类不能实例化,就像一个工具类,服务于Java的Collection
框架。
List汇合
遍历一个 List 有哪些不同的形式? **
先说一下常见的元素在内存中的存储形式,次要有两种:
- 顺序存储(Random Access):相邻的数据元素在内存中的地位也是相邻的,能够依据元素的地位(如
ArrayList
中的下表)读取元素。 - 链式存储(Sequential Access):每个数据元素蕴含它下一个元素的内存地址,在内存中不要求相邻。例如
LinkedList
。
次要的遍历形式次要有三种:
for
循环遍历:遍历者本人在汇合内部保护一个计数器,顺次读取每一个地位的元素。Iterator
遍历:基于顺序存储汇合的Iterator
能够间接按地位拜访数据。基于链式存储汇合的Iterator
,须要保留以后遍历的地位,而后依据以后地位来向前或者向后挪动指针。foreach
遍历:foreach
外部也是采纳了Iterator
的形式实现,但应用时不须要显示地申明Iterator
。
那么对于以上三种遍历形式应该如何选取呢?
在Java汇合框架中,提供了一个RandomAccess
接口,该接口没有办法,只是一个标记。通常用来标记List
的实现是否反对RandomAccess
。所以在遍历时,能够先判断是否反对RandomAccess
(list instanceof RandomAccess
),如果反对可用 for
循环遍历,否则倡议用 Iterator
或 foreach
遍历。
ArrayList的扩容机制 ***
先说下结论,个别面试时须要记住,ArrayList
的初始容量为10,扩容时对是旧的容量值加上旧的容量数值进行右移一位(位运算,相当于除以2,位运算的效率更高),所以每次扩容都是旧的容量的1.5倍。
具体的实现大家可查看下ArrayList
的源码。
ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么? ***
- 是否线程平安:
ArrayList
和LinkedList
都是不保障线程平安的 - 底层实现:
ArrayList
的底层实现是数组,LinkedList
的底层是双向链表。 - 内存占用:
ArrayList
会存在肯定的空间节约,因为每次扩容都是之前的1.5倍,而LinkedList
中的每个元素要寄存间接后继和间接前驱以及数据,所以对于每个元素的存储都要比ArrayList
破费更多的空间。 - 利用场景:
ArrayList
的底层数据结构是数组,所以在插入和删除元素时的工夫复杂度都会收到地位的影响,均匀工夫复杂度为o(n),在读取元素的时候能够依据下标间接查找到元素,不受地位的影响,均匀工夫复杂度为o(1),所以ArrayList
更加实用于多读,少增删的场景。LinkedList
的底层数据结构是双向链表,所以插入和删除元素不受地位的影响,均匀工夫复杂度为o(1),如果是在指定地位插入则是o(n),因为在插入之前须要先找到该地位,读取元素的均匀工夫复杂度为o(n)。所以LinkedList
更加实用于多增删,少读写的场景。
ArrayList 和 Vector 的区别是什么? ***
相同点
- 都实现了
List
接口 - 底层数据结构都是数组
- 都实现了
不同点
- 线程平安:
Vector
应用了Synchronized
来实现线程同步,所以是线程平安的,而ArrayList
是线程不平安的。 - 性能:因为
Vector
应用了Synchronized
进行加锁,所以性能不如ArrayList
。 - 扩容:
ArrayList
和Vector
都会依据须要动静的调整容量,然而ArrayList
每次扩容为旧容量的1.5倍,而Vector
每次扩容为旧容量的2倍。
- 线程平安:
简述 ArrayList、Vector、LinkedList 的存储性能和个性? ***
ArrayList
底层数据结构为数组,对元素的读取速度快,而增删数据慢,线程不平安。LinkedList
底层为双向链表,对元素的增删数据快,读取慢,线程不平安。Vector
的底层数据结构为数组,用Synchronized
来保障线程平安,性能较差,但线程平安。
Set汇合
说一下 HashSet 的实现原理 ***
HashSet
的底层是HashMap
,默认构造函数是构建一个初始容量为16,负载因子为0.75 的HashMap
。HashSet
的值寄存于HashMap
的key
上,HashMap
的value
对立为PRESENT
。
HashSet如何查看反复?(HashSet是如何保证数据不可反复的?) ***
这外面波及到了HasCode()
和equals()
两个办法。
equals()
先看下
String
类中重写的equals
办法。public boolean equals(Object anObject) { if (this == anObject) { return true; } if (anObject instanceof String) { String anotherString = (String)anObject; int n = value.length; if (n == anotherString.value.length) { char v1[] = value; char v2[] = anotherString.value; int i = 0; while (n-- != 0) { if (v1[i] != v2[i]) return false; i++; } return true; } } return false; }
从源码中能够看到:
equals
办法首先比拟的是内存地址,如果内存地址雷同,间接返回true
;如果内存地址不同,再比拟对象的类型,类型不同间接返回false
;类型雷同,再比拟值是否雷同;值雷同返回true
,值不同返回false
。总结一下,equals
会比拟内存地址、对象类型、以及值,内存地址雷同,equals
肯定返回true
;对象类型和值雷同,equals
办法肯定返回true
。- 如果没有重写
equals
办法,那么equals
和==
的作用雷同,比拟的是对象的地址值。
hashCode
hashCode
办法返回对象的散列码,返回值是int
类型的散列码。散列码的作用是确定该对象在哈希表中的索引地位。对于
hashCode
有一些约定:- 两个对象相等,则
hashCode
肯定雷同。 - 两个对象有雷同的
hashCode
值,它们不肯定相等。 hashCode()
办法默认是对堆上的对象产生独特值,如果没有重写hashCode()
办法,则该类的两个对象的hashCode
值必定不同
- 两个对象相等,则
介绍完equals()办法和hashCode()办法,持续说下HashSet是如何查看反复的。
HashSet
的特点是存储元素时无序且惟一,在向HashSet
中增加对象时,首相会计算对象的HashCode
值来确定对象的存储地位,如果该地位没有其余对象,间接将该对象增加到该地位;如果该存储地位有存储其余对象(新增加的对象和该存储地位的对象的HashCode
值雷同),调用equals
办法判断两个对象是否雷同,如果雷同,则增加对象失败,如果不雷同,则会将该对象从新散列到其余地位。
HashSet与HashMap的区别 ***
HashMap | HashSet |
---|---|
实现了Map 接口 | 实现了Set 接口 |
存储键值对 | 存储对象 |
key 惟一,value 不惟一 | 存储对象惟一 |
HashMap 应用键(Key )计算Hashcode | HashSet 应用成员对象来计算hashcode 值 |
速度绝对较快 | 速度绝对较慢 |
Map汇合
HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同?HashMap的底层实现 ***
- JDK1.7的底层数据结构(数组+链表)
- JDK1.8的底层数据结构(数组+链表)
JDK1.7的Hash函数
static final int hash(int h){ h ^= (h >>> 20) ^ (h >>>12); return h^(h >>> 7) ^ (h >>> 4);}
JDK1.8的Hash函数
static final int hash(Onject key){ int h; return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode())^(h >>> 16);}
JDK1.8的函数通过了一次异或一次位运算一共两次扰动,而JDK1.7通过了四次位运算五次异或一共九次扰动。这里简略解释下JDK1.8的hash函数,面试常常问这个,两次扰动别离是
key.hashCode()
与key.hashCode()
右移16位进行异或。这样做的目标是,高16位不变,低16位与高16位进行异或操作,进而缩小碰撞的产生,高下Bit都参加到Hash的计算。如何不进行扰动解决,因为hash值有32位,间接对数组的长度求余,起作用只是hash值的几个低位。
HashMap在JDK1.7和JDK1.8中有哪些不同点:
JDK1.7 | JDK1.8 | JDK1.8的劣势 | |
---|---|---|---|
底层构造 | 数组+链表 | 数组+链表/红黑树(链表大于8) | 防止单条链表过长而影响查问效率,进步查问效率 |
hash值计算形式 | 9次扰动 = 4次位运算 + 5次异或运算 | 2次扰动 = 1次位运算 + 1次异或运算 | 能够平均地把之前的抵触的节点扩散到新的桶(具体细节见上面扩容局部) |
插入数据形式 | 头插法(先讲原地位的数据移到后1位,再插入数据到该地位) | 尾插法(直接插入到链表尾部/红黑树) | 解决多线程造成死循环地问题 |
扩容后存储地位的计算形式 | 从新进行hash计算 | 原地位或原地位+旧容量 | 省去了从新计算hash值的工夫 |
HashMap 的长度为什么是2的幂次方 ***
因为HashMap
是通过key
的hash值来确定存储的地位,但Hash值的范畴是-2147483648到2147483647,不可能建设一个这么大的数组来笼罩所有hash值。所以在计算完hash值后会对数组的长度进行取余操作,如果数组的长度是2的幂次方,(length - 1)&hash
等同于hash%length
,能够用(length - 1)&hash
这种位运算来代替%取余的操作进而进步性能。
HashMap的put办法的具体流程? **
HashMap的次要流程能够看上面这个流程图,逻辑十分清晰。
HashMap的扩容操作是怎么实现的? ***
- 初始值为16,负载因子为0.75,阈值为负载因子*容量
resize()
办法是在hashmap
中的键值对大于阀值时或者初始化时,就调用resize()
办法进行扩容。- 每次扩容,容量都是之前的两倍
扩容时有个判断
e.hash & oldCap
是否为零,也就是相当于hash值对数组长度的取余操作,若等于0,则地位不变,若等于1,地位变为原地位加旧容量。源码如下:
final Node<K,V>[] resize() { Node<K,V>[] oldTab = table; int oldCap = (oldTab == null) ? 0 : oldTab.length; int oldThr = threshold; int newCap, newThr = 0; if (oldCap > 0) { if (oldCap >= MAXIMUM_CAPACITY) { //如果旧容量曾经超过最大值,阈值为整数最大值 threshold = Integer.MAX_VALUE; return oldTab; }else if ((newCap = oldCap << 1) < MAXIMUM_CAPACITY && oldCap >= DEFAULT_INITIAL_CAPACITY) newThr = oldThr << 1; //没有超过最大值就变为原来的2倍 } else if (oldThr > 0) newCap = oldThr; else { newCap = DEFAULT_INITIAL_CAPACITY; newThr = (int)(DEFAULT_LOAD_FACTOR * DEFAULT_INITIAL_CAPACITY); } if (newThr == 0) { float ft = (float)newCap * loadFactor; newThr = (newCap < MAXIMUM_CAPACITY && ft < (float)MAXIMUM_CAPACITY ? (int)ft : Integer.MAX_VALUE); } threshold = newThr; @SuppressWarnings({"rawtypes","unchecked"}) Node<K,V>[] newTab = (Node<K,V>[])new Node[newCap]; table = newTab; if (oldTab != null) { for (int j = 0; j < oldCap; ++j) { Node<K,V> e; if ((e = oldTab[j]) != null) { oldTab[j] = null; if (e.next == null) newTab[e.hash & (newCap - 1)] = e; else if (e instanceof TreeNode) ((TreeNode<K,V>)e).split(this, newTab, j, oldCap); else { Node<K,V> loHead = null, loTail = null;//loHead,loTail 代表扩容后在原地位 Node<K,V> hiHead = null, hiTail = null;//hiHead,hiTail 代表扩容后在原地位+旧容量 Node<K,V> next; do { next = e.next; if ((e.hash & oldCap) == 0) { //判断是否为零,为零赋值到loHead,不为零赋值到hiHead if (loTail == null) loHead = e; else loTail.next = e; loTail = e; } else { if (hiTail == null) hiHead = e; else hiTail.next = e; hiTail = e; } } while ((e = next) != null); if (loTail != null) { loTail.next = null; newTab[j] = loHead; //loHead放在原地位 } if (hiTail != null) { hiTail.next = null; newTab[j + oldCap] = hiHead; //hiHead放在原地位+旧容量 } } } } } return newTab;}
HashMap默认加载因子为什么抉择0.75?
这个次要是思考空间利用率和查问老本的一个折中。如果加载因子过高,空间利用率进步,然而会使得哈希抵触的概率减少;如果加载因子过低,会频繁扩容,哈希抵触概率升高,然而会使得空间利用率变低。具体为什么是0.75,不是0.74或0.76,这是一个基于数学分析(泊松散布)和行业规定一起失去的一个论断。
为什么要将链表直达红黑树的阈值设为8?为什么不一开始间接应用红黑树?
可能有很多人会问,既然红黑树性能这么好,为什么不一开始间接应用红黑树,而是先用链表,链表长度大于8时,才转换为红红黑树。
- 因为红黑树的节点所占的空间是一般链表节点的两倍,但查找的工夫复杂度低,所以只有当节点特地多时,红黑树的长处能力体现进去。至于为什么是8,是通过数据分析统计进去的一个后果,链表长度达到8的概率是很低的,综合链表和红黑树的性能优缺点思考将大于8的链表转化为红黑树。
- 链表转化为红黑树除了链表长度大于8,还要
HashMap
中的数组长度大于64。也就是如果HashMap
长度小于64,链表长度大于8是不会转化为红黑树的,而是间接扩容。
HashMap是怎么解决哈希抵触的? ***
哈希抵触:hashMap
在存储元素时会先计算key
的hash值来确定存储地位,因为key
的hash值计算最初有个对数组长度取余的操作,所以即便不同的key
也可能计算出雷同的hash值,这样就引起了hash抵触。hashMap
的底层构造中的链表/红黑树就是用来解决这个问题的。
HashMap
中的哈希抵触解决形式能够次要从三方面思考(以JDK1.8为背景)
- 拉链法
HasMap
中的数据结构为数组+链表/红黑树,当不同的key
计算出的hash值雷同时,就用链表的模式将Node结点(抵触的key
及key
对应的value
)挂在数组前面。 - hash函数
key
的hash值通过两次扰动,key
的hashCode
值与key
的hashCode
值的右移16位进行异或,而后对数组的长度取余(理论为了进步性能用的是位运算,但目标和取余一样),这样做能够让hashCode
取值出的高位也参加运算,进一步升高hash抵触的概率,使得数据分布更均匀。 - 红黑树
在拉链法中,如果hash抵触特地重大,则会导致数组上挂的链表长度过长,性能变差,因而在链表长度大于8时,将链表转化为红黑树,能够进步遍历链表的速度。
HashMap为什么不间接应用hashCode()解决后的哈希值间接作为table的下标? ***
hashCode()
解决后的哈希值范畴太大,不可能在内存建设这么大的数组。
是否应用任何类作为 Map 的 key? ***
能够,但要留神以下两点:
- 如果类重写了
equals()
办法,也应该重写hashCode()
办法。 - 最好定义
key
类是不可变的,这样key
对应的hashCode()
值能够被缓存起来,性能更好,这也是为什么String
特地适宜作为HashMap
的key
。
为什么HashMap中String、Integer这样的包装类适宜作为Key? ***
- 这些包装类都是
final
润饰,是不可变性的, 保障了key
的不可更改性,不会呈现放入和获取时哈希值不同的状况。 - 它们外部曾经重写过
hashcode()
,equal()
等办法。
如果应用Object作为HashMap的Key,应该怎么办呢? **
- 重写
hashCode()
办法,因为须要计算hash值确定存储地位 - 重写
equals()
办法,因为须要保障key
的唯一性。
HashMap 多线程导致死循环问题 ***
因为JDK1.7的hashMap
遇到hash抵触采纳的是头插法,在多线程状况下会存在死循环问题,但JDK1.8曾经改成了尾插法,不存在这个问题了。但须要留神的是JDK1.8中的HashMap
依然是不平安的,在多线程状况下应用依然会呈现线程平安问题。基本上面试时说到这里既能够了,具体流程用口述是很难说清的,感兴趣的能够看这篇文章。HASHMAP的死循环
ConcurrentHashMap 底层具体实现晓得吗? **
- JDK1.7
在JDK1.7中,
ConcurrentHashMap
采纳Segment
数组 +HashEntry
数组的形式进行实现。Segment
实现了ReentrantLock
,所以Segment
有锁的性质,HashEntry
用于存储键值对。一个ConcurrentHashMap
蕴含着一个Segment
数组,一个Segment
蕴含着一个HashEntry
数组,HashEntry
是一个链表构造,如果要获取HashEntry
中的元素,要先取得Segment
的锁。
- JDK1.8
在JDK1.8中,不在是
Segment
+HashEntry
的构造了,而是和HashMap
相似的构造,Node数组+链表/红黑树,采纳CAS
+synchronized
来保障线程平安。当链表长度大于8,链表转化为红黑树。在JDK1.8中synchronized
只锁链表或红黑树的头节点,是一种相比于segment
更为细粒度的锁,锁的竞争变小,所以效率更高。
总结一下:
- JDK1.7底层是
ReentrantLock
+Segment
+HashEntry
,JDK1.8底层是synchronized
+CAS
+链表/红黑树 - JDK1.7采纳的是分段锁,同时锁住几个
HashEntry
,JDK1.8锁的是Node节点,只有没有产生哈希抵触,就不会产生锁的竞争。所以JDK1.8相比于JDK1.7提供了一种粒度更小的锁,缩小了锁的竞争,进步了ConcurrentHashMap
的并发能力。
HashTable的底层实现晓得吗?
HashTable
的底层数据结构是数组+链表,链表次要是为了解决哈希抵触,并且整个数组都是synchronized
润饰的,所以HashTable
是线程平安的,但锁的粒度太大,锁的竞争十分强烈,效率很低。
HashMap、ConcurrentHashMap及Hashtable 的区别 ***
HashMap(JDK1.8) | ConcurrentHashMap(JDK1.8) | Hashtable | |
---|---|---|---|
底层实现 | 数组+链表/红黑树 | 数组+链表/红黑树 | 数组+链表 |
线程平安 | 不平安 | 平安(Synchronized 润饰Node节点) | 平安(Synchronized 润饰整个表) |
效率 | 高 | 较高 | 低 |
扩容 | 初始16,每次扩容成2n | 初始16,每次扩容成2n | 初始11,每次扩容成2n+1 |
是否反对Null key和Null Value | 能够有一个Null key,Null Value多个 | 不反对 | 不反对 |
Java汇合的罕用办法 **
这些罕用办法是须要背下来的,尽管面试用不上,然而口试或者面试写算法题时会常常用到。
Collection罕用办法
办法 | |
---|---|
booean add(E e) | 在汇合开端增加元素 |
boolean remove(Object o) | 若本类集中有值与o的值相等的元素,移除该元素并返回true |
void clear() | 革除本类中所有元素 |
boolean contains(Object o) | 判断汇合中是否蕴含该元素 |
boolean isEmpty() | 判断汇合是否为空 |
int size() | 返回汇合中元素的个数 |
boolean addAll(Collection c) | 将一个汇合中c中的所有元素增加到另一个汇合中 |
Object[] toArray() | 返回一个蕴含本集所有元素的数组,数组类型为Object[] |
boolean equals(Object c) ` | 判断元素是否相等 |
int hashCode() | 返回元素的hash值 |
List特有办法
办法 | |
---|---|
void add(int index,Object obj) | 在指定地位增加元素 |
Object remove(int index) | 删除指定元素并返回 |
Object set(int index,Object obj) | 把指定索引地位的元素更改为指定值并返回批改前的值 |
int indexOf(Object o) | 返回指定元素在汇合中第一次呈现的索引 |
Object get(int index) | 返回指定地位的元素 |
List subList(int fromIndex,int toIndex) | 截取汇合(左闭右开) |
LinkedList特有办法
办法 | |
---|---|
addFirst() | 在头部增加元素 |
addLast() | 在尾部增加元素 |
removeFirst() | 在头部删除元素 |
removeLat() | 在尾部删除元素 |
getFirst() | 获取头部元素 |
getLast() | 获取尾部元素 |
Map
办法 | |
---|---|
void clear() | 革除汇合内的元素 |
boolean containsKey(Object key) | 查问Map中是否蕴含指定key,如果蕴含则返回true |
Set entrySet() | 返回Map中所蕴含的键值对所组成的Set汇合,每个汇合元素都是Map.Entry的对象 |
Object get(Object key) | 返回key指定的value,若Map中不蕴含key返回null |
boolean isEmpty() | 查问Map是否为空,若为空返回true |
Set keySet() | 返回Map中所有key所组成的汇合 |
Object put(Object key,Object value) | 增加一个键值对,如果已有一个雷同的key,则新的键值对会笼罩旧的键值对,返回值为笼罩前的value值,否则为null |
void putAll(Map m) | 将制订Map中的键值对复制到Map中 |
Object remove(Object key) | 删除指定key所对应的键值对,返回所关联的value,如果key不存在返回null |
int size() | 返回Map外面的键值对的个数 |
Collection values() | 返回Map里所有values所组成的Collection |
boolean containsValue ( Object value) | 判断映像中是否存在值 value |
Stack
办法 | |
---|---|
boolean empty() | 测试堆栈是否为空。 |
E peek() | 查看堆栈顶部的对象,但不从堆栈中移除它。 |
E pop() | 移除堆栈顶部的对象,并作为此函数的值返回该对象。 |
E push(E item) | 把项压入堆栈顶部。 |
int search(Object o) | 返回对象在堆栈中的地位,以 1 为基数。 |
Queue
办法 | |
---|---|
boolean add(E e) | 将指定元素插入到队列的尾部(队列满了话,会抛出异样) |
boolean offer(E e) | 将指定元素插入此队列的尾部(队列满了话,会返回false) |
E remove() | 返回取队列头部的元素,并删除该元素(如果队列为空,则抛出异样) |
E poll() | 返回队列头部的元素,并删除该元素(如果队列为空,则返回null) |
E element() | 返回队列头部的元素,不删除该元素(如果队列为空,则抛出异样) |
E peek() | 返回队列头部的元素,不删除该元素(如果队列为空,则返回null) |