如何理解Collection、Collections

如何理解Collection、Collections

• Collection接口
• • List、Set的特点
  • Map的特点
• Collections工具类
• • ArrayList和linkedList的区别
  • 关于RandomAccess接口
  • ArrayList与Vector的区别，为什么要用ArrayList取代Vector呢
  • HashMap和HashTable区别
  • HashMap和HashSet区别
  • HashSet如何检查重复
  • HashMap多线程操作导致死循环问题
  • ConcurrentHashMap于HashTable的区别
  • Comparable和Comparator的区别
  • Collection 框架中实现比较要实现什么接口
  • List, Set, Map 是否继承自 Collection 接口?
  • Collection 和 Collections 的区别。
  • Set 里的元素是不能重复的，那么用什么方法来区分重复与否呢? 是用==还是 equals()? 它
  • 两个对象值相同(x.equals(y) == true)，但却可有不同的 hash code，这句话对不对?

Collection接口 List、Set的特点

Map的特点

Collections工具类

ArrayList和linkedList的区别

• 是否保证线程安全：ArrayList和linkedList都是不同步的，也就是不保证线程安全；
• 底层数据结构：ArrayList的内存结构是数组，linkedList的内存结构是双向链表；
• 插入和删除元素是否受到元素为止的影响：ArrayList插入和删除操作会引发后续元素的移动，附有移动成本的影响，增删效率低。linkedList由于采用链表结构，所以插入和删除操作基本不受影响，增删效率高；
• 是否支持随机访问：ArrayList支持，通过元素序号可以快速获得元素对象，linkedList不支持，需要从头到尾依次访问直到获取；
• 内存占用：ArrayList的空间浪费提现在结尾处会预留一定的容量空间，而linkedList比ArrayList消耗更多的空间在于需要存放直接后继和直接前驱以及数据的空间。

关于RandomAccess接口

源码：

public interface RandomAccess {
}

在我看来，RandomAccess是一个标识，标识实现这个接口的类具有随机访问的功能。

• 对于实现了RandomAccess接口的list，优先选择普通for循环，其次是foreach；
• 对于未实现RandomAccess接口的list，优先选择iterator遍历；

ArrayList与Vector的区别，为什么要用ArrayList取代Vector呢

Vector的所有方法都是同步的。可以由两个线程安全地访问一个Vector对象，但是一个线程访问Vector的话代码要在同步操作上消耗大量的时间。
ArrayList不是同步的，所有在不需要保证线程安全时建议使用ArrayList。

HashMap和HashTable区别

1. 线程安全性：HashMap是非线程安全的，而HashTable是线程安全的；HashTable内部的方法基本都经过synchronized修饰；
2. 效率：因为线程安全问题，HashMap要比HashTable效率高，但是HashTable基本被淘汰了；
3. 对空键值的支持：HashMap允许空键值，而HashTable不允许；
4. 初始容量大小和每次扩充容量大小的不容：

• 创建时没有指定初始值时，HashTable默认的初始容量大小为11，之后每次扩充容量为原来的2n+1；HashMap的默认初始大小为16，之后每次扩充容量为原来的2倍；
• 指定了初始值，HashTable会直接使用指定的大小，而==（思考）HashMap会将其扩充为2的幂次方大小。==

5. 底层数据结构：JDK1.8以后，HashMap在解决哈希冲突中有了大变化，当链表长度大于阈值时（默认为8），会将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。而HashTable没有这样的机制。

HashMap和HashSet区别

1. 实现的接口：HashMap实现了Map接口，HashSet实现的是Set接口
2. 存储对象：HashMap存储键值对，HashSet仅存储对象；
3. 添加方法不同：HashMap使用put（）方法添加元素，HashSet使用add（）方法添加元素；
4. 计算HashCode方式不同：HashMap使用键key计算HashCode，HashSet使用成员对象来计算HashCode，对于两个对象来说HashCode可能相同，所以还需要使用equals（）方法判断对象的相等性。

HashSet如何检查重复

1. 基于HashCode计算元素存放位置；
2. 当存入元素的哈希码相同时，会调用equals进行比较，如果相同则拒绝后者的存入；

HashMap多线程操作导致死循环问题

主要原因在于并发条件下的Rehash会造成元素之间形成一个循环链表，不过在JDK1.8之后解决了这个问题，但仍然不建议在并发环境下使用HashMap，推荐使用ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap于HashTable的区别

ConcurrentHashMap和HashTable的区别主要体现在线程安全方式上的不同。

• 底层数据结构：JDK1.7，ConcurrentHashMap底层采用了分段的数组+链表实现，JDK1.8后ConcurrentHashMap采用了与HashMap相同的结构，即数组+链表+红黑树。HashTable采用的是数组+链表的形式，数组是HashMap的主题，链表则主要是为了解决哈希冲突而存在；
• 实现线程安全的方式：

1. JDK1.7之前，ConcurrentHashMap（分段锁）对整个桶数组进行了分割分段（Segment），每一把锁只锁容器其中一部分数据，多线程访问容器里不同数据段的数据就不会存在锁竞争，提高并发访问率。到JDK1.8后，基本摒弃了Segment的概念，而是直接使用数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用synchronized和CAS来操作。
2. HashTable（同一把锁）：使用synchronized来保证线程安全，效率非常低下。当一个线程访问同步方法时，其他线程也访问该方法，可能会进入阻塞或轮询状态，导致竞争会越来越激烈，效率越来越低。

Comparable和Comparator的区别

• Comparable接口出自java.lang包，它有一个compareTo（Object obj）方法用来排序
• Comparator接口出自java.util包，它有一个compare（Object obj1，Object obj2）方法用来排序
  当需要对一个集合使用自定义排序时，需要重写compareTo（）或compare（）方法。

Collection 框架中实现比较要实现什么接口

comparable/comparator

List, Set, Map 是否继承自 Collection 接口?

List，Set 是，Map 不是

Collection 和 Collections 的区别。

Collection 是集合类的上级接口，继承与他的接口主要有 Set 和 List.
Collections 是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序、
线程安全化等操作。

Set 里的元素是不能重复的，那么用什么方法来区分重复与否呢? 是用==还是 equals()? 它

们有何区别?
Set 里的元素是不能重复的，元素重复与否是使用 equals()方法进行判断的。
equals()和==方法决定引用值是否指向同一对象 equals()在类中被覆盖，为的是当两个分离的
对象的内容和类型相配的话，返回真值。

两个对象值相同(x.equals(y) == true)，但却可有不同的 hash code，这句话对不对?

对。
如果对象要保存在 HashSet 或 HashMap 中，它们的 equals 相等，那么，它们的 hashcode 值就必
须相等。
如果不是要保存在 HashSet 或 HashMap，则与 hashcode 没有什么关系了，这时候 hashcode 不等
是可以的，例如 arrayList 存储的对象就不用实现 hashcode，当然，我们没有理由不实现，通常
都会去实现的。