Java基础八股吟唱 02_day

• hashCode的作用

  • Java的集合有两类，分别是List和Set。前者存储的元素有序且可重复，后者存储的元素无序不重复。当我们在向Set集合中插入元素的时候，如何判断两个元素是否重复呢？很显然，调用equals嘛，但是这样最坏的情况下，时间复杂度是O(n)（即一个一个的比较，直到最后一个元素为止）
  • 于是乎，有人发明出了哈希算法来提高集合中元素的查找效率。这种方式将集合划分成若干个存储区域，每个对象可以计算出一个哈希码，可以将哈希码分组，每组分别对应某个存储区域，根据对象的哈希码就可以确定该对象应该存储的那个区域了
  • hashCode方法在Object基类中定义，自然，Java中的所有对象都会有一个hashCode方法。它返回一个根据对象内存地址换算出的一个值。这样一来，当集合要添加新元素是，判重的话就直接调用该对象的hashCode方法，就能定位到它应该放置的物理位置。如果这个位置已经有元素了，就调用它的equals方法进行比较，相同的话就不存了，不相同（即发生了哈希碰撞）就采取其他方式（再次进行散列，或者将这些元素用链表“串起来”）。这样一来实际低矮用equals方法的次数就大大降低了

• String、StringBuilder和StringBuffer的区别

  • String是只读字符串，是一个不可变对象。从底层源码上看是一个final类型的字符数组，所引用的字符串不能被改变，每次对String对象的操作都会生成新的String对象
  • 每次+操作：隐式在堆上new了一个和原字符串相同的StringBuilder对象，再调用append方法拼接+后面的字符
  • StringBuffer和StringBuilder他们都继承了AbstractStringBuilder抽象类，从AbstractStringBuilder抽象类源码中我们可以得知它们的底层都是可变的字符数组，所以在进行频繁的字符串操作时，建议使用StringBuilder和Stringbuffer来进行操作
  • StringBuffer 对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的

• ArrayList和LinkedList的区别

  • ArrayList可以看做是一个自动扩容的数组，当然，本质上是用一个Object类型的数组进行存储的，该数组的默认大小是10。达到容量上限后想要扩容，会创建一个大小是原来1.5倍大小的新数组，然后将原数组的内容copy过去，改变内部数组引用指向新创建的数组。知道索引查询效率是O(1)，否则是O(n)。插入和删除的效率不高（最坏为O(n)）
  • LinkedList是一个双向链表，在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能(O(1))，但是get和set方面弱于ArrayList。当然，这些都是建立在数据量较大的前提下。其实对于LinkedList有一个小优化：get方法如果气索引大于size()/2的话，会从尾端开始查找元素（LinkedList也支持索引查找的，不过不推荐，使用一种数据结构之前应当利用该数据结构的优势，而不是去做它本就不擅长的事情）

• HashMap和HashTable的区别

  • 父类不同

    • HashMap是继承自AbstractMap类，而Hashtable是继承自Dictionary类
    • 不过，他们都实现了Map，Cloneable，Serializable这三个接口

  • 对外提供的接口不同

    • Hashtable比HashMap多提供了elments() 和contains() 两个方法

    • elments() 方法继承自Hashtable的父类Dictionnary。elements() 方法用于返回此Hashtable中的value的枚举

    • contains()方法判断该Hashtable是否包含传入的value。它的作用与containsValue()一致。事实

      上，contansValue() 就只是调用了一下contains() 方法

  • 对null的支持不同

    • Hashtable：key和value都不能为null

    • HashMap：key可以为null，但是这样的key只能有一个，因为必须保证key的唯一性；可以有多个

      key值对应的value为null

  • 安全性不同

    • HashMap是线程不安全的，在多线程并发的环境下，可能会产生死锁等问题，因此需要开发人员自

      己处理多线程的安全问题

    • Hashtable是线程安全的，它的每个方法上都有synchronized 关键字，因此可直接用于多线程中

    • 虽然HashMap是线程不安全的，但是它的效率远远高于Hashtable，这样设计是合理的，因为大部

      分的使用场景都是单线程。当需要多线程操作的时候可以使用线程安全的ConcurrentHashMap

    • ConcurrentHashMap虽然也是线程安全的，但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因为

      ConcurrentHashMap使用了分段锁，并不对整个数据进行锁定

  • 初始容量大小和每次扩充容量大小不同

  • 计算hash值的方法不同

• Collection和Collections的区别

  • Collection是集合类的上级接口，子接口有 Set、List、LinkedList、ArrayList、Vector、Stack、

    Set

  • Collections是集合类的一个帮助类， 它包含有各种有关集合操作的静态多态方法，用于实现对各种

    集合的搜索、排序、线程安全化等操作。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的

    Collection框架