Java面试基础-----容器/集合-优快云博客

一、Java容器包含

数组，String，Collection接口下的List、Set、Queue和Map
在这里插入图片描述

二、详细对比介绍

数组长度限制为 Integer.Integer.MAX_VALUE;
String的长度限制: 底层是char数组，长度Integer.MAX_VALUE 线程安全的。
HashSet基于哈希表实现，有以下特点：

1.不允许重复
2.允许值为null,但是只能有一个
3.无序的。
4.没有索引，所以不包含索引操作的方法

LinkedHashSet跟HashSet一样都是基于哈希表实现。只不过linkedHashSet在hashSet的基础上多了一个链表，这个链表就是用来维护容器中每个元素的顺序的。有以下特点：

1.不允许重复
2.允许值为null,但是只能有一个
3.有序的。
4.没有索引，所以不包含索引操作的方法

TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类，是基于二叉树实现的。TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式，自然排序和定制排序，其中自然排序为默认的排序方式。向TreeSet中加入的应该是同一个类的对象。有以下特点：

1.不允许重复
2.不允许null值
3.没有索引，所以不包含索引操作的方法

List下各种实现类对比。（这几个类都是有序的，允许重复的）
ArrayList是基于数组实现的，其特点是查询快，增删慢。

1.查询快是因为数组的空间是连续的，查询时只要通过首地址和下标很快就能找到元素。
2.增删慢是因为数组是不能扩容的，一旦增加或者删除元素，内部操作就是新开辟一个数组把元素copy到新的数组，老的数组等待被垃圾回收。

LinkedList是基于链表实现的。相比于ArrayList其特点是查询慢，增删快。

查询慢因为链表在内存中开辟的空间不一定是连续的（基本上不可能是连续的）所以链表实现的方式是每个元素节点都会存放自己的地址，数据以及下一个节点的地址，这样把所有的元素连接起来。所以当要查询元素时只能一个一个的往下找，相比于数组的首地址加下标会慢上不少。

Vector也是基于数组实现的，相比于arrayList它是线程安全的。如果不考虑线程安全它，ArrayList性能更优。
Map是双列集合的超类。也就是键值对形式。
HashMap和Hashtable都实现了Map接口，但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。
主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。

HashMap几乎可以等价于Hashtable，除了HashMap是非synchronized的，并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable则不行)。

HashMap是非synchronized，而Hashtable是synchronized，这意味着Hashtable是线程安全的，多个线程可以共享一个Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。

另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。

由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。

HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。
LinkedHashMap和hashMap的区别在于多维护了一个链表，用来存储每一个元素的顺序，就跟HashSet和LinkedHashSet差不多。

HashMap通常比TreeMap快一点(树和哈希表的数据结构使然)，建议多使用HashMap，在需要排序的Map时候才用TreeMap。

三、线程安全的集合有哪些？

Vector：就比Arraylist多了个同步化机制（线程安全）。
Hashtable：就比Hashmap多了个线程安全。
ConcurrentHashMap:是一种高效但是线程安全的集合。
Stack：栈，也是线程安全的，继承于Vector。

四、怎么确保一个集合不能被修改？

可以采用Collections包下的unmodifiableMap方法，通过这个方法返回的map,是不可以修改的。他会报 java.lang.UnsupportedOperationException错。

import java.util.Collections;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

public class CollectionTest {
	private final static Map<Integer, String> map1 = new HashMap<Integer, String>();
	private static Map<Integer, String> map2 = new HashMap<Integer,String>();
	public static void main(String[] args) {
		map1.put(1, "test1");
		map1.put(2, "test2");
		System.out.println(map1.get(1));
		System.out.println("--------------------------");
		map2 = Collections.unmodifiableMap(map1);
		map2.put(1, "test3");
		System.out.println(map1.get(1));
	}	
}

报错截图如下：
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参考文章
https://blog.youkuaiyun.com/qq_37358860/article/details/100515612
https://blog.youkuaiyun.com/qq_35771266/article/details/97156939
https://blog.youkuaiyun.com/qq_41097354/article/details/90145316
https://blog.youkuaiyun.com/weixin_46437623/article/details/104736168
https://blog.youkuaiyun.com/qq_32534441/article/details/94737311