【Java】集合类进阶面试题

本文详细探讨了Java集合类中的ArrayList和LinkedList的异同,适用场景,以及线程安全的List实现如Vector和CopyOnWriteArrayList。还讨论了HashSet的遍历逻辑和HashMap与ConcurrentHashMap的区别,强调了ConcurrentHashMap为何不允许key和value为null的原因。

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ArrayList LinkedList 的的相同点和不同点分别是什么?

相同点:都是List接口的实现类,都有着List集合的特点 就是存储有序,允许重复 而且都不是线程安全的

不同点:ArrayList内部是数组 而LinkedList内部是双向链表

ArrayList和LinkedList的应用场景?

ArrayList的话内部是一个数组,查询元素的话还是比较方便的,给取对应的下标即可,但是插入元素的话会牵扯到数组的赋值移动

LinkedLisrt的话内部是一个双向链表,查询元素倒是不景气,需要向前或者向后进行遍历,但是增删元素只需要修改本元素的前后项即可

所以,ArrayList适合读多,LinkedList适合写多

ArrayList LinkedList 都不是线程安全的,那有线程安全的 List 类吗?

线程安全 List 类有 Vector 和 CopyOnWriteList

Vector 是通过在其几乎所有方法前加 synchronized 关键字来保证线程安全性

CopyOnWriteList 则是通过数组复制的方法来保证线程安全的

既然 HashSet 是无序的,那么遍历 HashSet 时又是按照什么顺序输出的?

ArrayList是按照数组元素位置显示的

HashSet输出顺序并不是固定的,是由元素的哈希值和储存顺序决定的

HashMap输出顺序也不是固定的,具体来说 是由元素的哈希值及储存位置决定,每次遍历的时候 都会不同

Java 集合的快速失败fail-fast和安全失败fail-safe的差别是什么?

快速失败和安全失败都是java的集合(Collection)的一种错误机制

快速失败就是指失败或者异常立即报错,通常会抛出异常ConcurrentModificationException java.util包下的集合类就是使用这种机制

安全失败是指异常时间直接忽略 java.util.concurrent包下的集合类都是这种机制

HashMap ConcurrentHashMap 的区别?

基础性质不同:

HashMap的key和value可以为null ConcurrenthashMap的key和value不能为null

线程安全不同:

HashMap是非线程安全的

ConcurrentHashMap是线程安全的

内部数据结构不同:

HashMap在Jdk1.7中采用的数据结构是 数组+链表 在jdk1.8中采用的是 数组+链表/红黑二叉数

ConcurrentHashMap在jdk1.7中采用的数据结构是 数组+链表 在jdk1.8中同HashMap一致

为什么 ConcurrentHashMap 的 key 和 value 不能为 null?为什么 HashMap可以呢?

不能为null时因为其有一套策略来保证并发性

在ConcurrentHashMap中,每个桶都是由一个锁来控制访问,如果当多个线程同时对同一个桶中的元素进行操作时,它们会竞争桶的锁,从而可能导致死锁、饥饿等问题,所以该类要求 key 和 value 不能为 null。这样可以确保在任何时候,在 ConcurrentHashMap 中的每个桶的每个位置上都存储着一个非 null 的元素,从而保证了锁的正确使用以及线程安全

总之,ConcurrentHashMap 要求 key 和 value 非空是为了保证其线程安全性,而 HashMap 允许键和值为 null 则是为了提高灵活性和方便性。在选择使用集合类时,应根据具体的需求和使用场景来进行选择。

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