最新Android高级面试之Java集合

Posted 2022-12-06 安静的Sunny

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四、Java集合（List、Set、Queue、Map）

Java集合体系是一个树状，如果按照类似OSI网络模型来看的话，整个Java集合就是应用层，而底层的数组就是TCP/IP层。
而它也是全网各面试题中出现概率最高的。

对于集合，有几个核心知识点是需要了解的：底层数据结构、扩容机制、效率、线程案例等。
整个Java集合大致分为两类：Collection接口与Map接口

下图来源于网络：

$4.1、 Collection接口：

继承自Iteraor接口，因此其子类都拥有迭代器可以遍历。collectin接口直接子类：List接口、Set接口、Queue接口。

List接口的子类有

• ArrayList

    1、扩容机制：
        数组默认长度为10，还有一个空的数组，当扩容时，如果数组长度比允许的最大长度大，则扩容至最大长度； 否则按照原数组的1.5倍扩容
  

/**    1.初始化时：默认容量为10.
     * Constructs an empty list with an initial capacity of ten.
     */
    public ArrayList() 
    //elementData为Object[]:因此ArrayList底层是基于数组。
        this.elementData = DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA;
    

	/***
	*2. 往list中添加元素
	* 在里面要判断list的容量，如果不够就做扩容处理。
	*/
	public boolean add(E e) 
        ensureCapacityInternal(size + 1);  // Increments 	modCount!!
        elementData[size++] = e;
        return true;
    

/**   3. 扩容核心操作
     * 
     */
    private void grow(int minCapacity) 
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;//旧长度
        int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);//在旧长度的基础上加上一半，即1.5倍作为新长度
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        // minCapacity is usually close to size, so this is a win:
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    

• LinkedList

    为双链表集合(实现了Deque接口)，
    由于ArryList是基于数组，它在内存上是一块连续的地址，因此它查询元素效率高。但是在删除，插入时，得对数组进行移动，内存消耗大。而linkedList是基于双链表，插入，删除效率高。
  

• Vector

    与ArrayList一样，底层是数组，但Vector是线程安全的，而ArrayList是非安全的。扩容大小也有区别：vector扩容至原数组的2倍，而ArrayList为1.5倍
  

//Vector基本与ArrayList一样：
//1、基于Object[]数组；
//2、默认容量为10；
private void grow(int minCapacity) 
        // overflow-conscious code
        int oldCapacity = elementData.length;
        //capacityIncrement：当vector容量不够，需要扩容时的增量值。
        int newCapacity = oldCapacity + ((capacityIncrement > 0) ?
                                         capacityIncrement : oldCapacity);///当vector自动扩容的增量值小于或等于0时，新容量为原容量的2倍。
        if (newCapacity - minCapacity < 0)
            newCapacity = minCapacity;
        if (newCapacity - MAX_ARRAY_SIZE > 0)
            newCapacity = hugeCapacity(minCapacity);
        elementData = Arrays.copyOf(elementData, newCapacity);
    

$4.2、Queue

队列，是接口，继承自Collection.先进先出原则(FIFO)–一端进，另一端出，可理解为“管道”,BlockingQueue(阻塞式队列)，实现了Queue接口。常用于生产者消费者模式，共享数据队列

$4.3、HashMap、HashTable、ConcurrentHashmap

下面是总结的结论，最好结合源码来看，加深印象。毕竟这种知识点就好比考试，会用，但长时间不看，具体细节就又不记得了。

• HashMap允许存null。HashTable不允许；
• HashMap是非线程安全，HashTable是线程安全；
• HashMap与HashTable在计算Key的hash值获取在数组中的位置时，HashMap采用按位与的方式，而HashTable采用取余的方式，因此，HashMap与HashTable快。
  -concurrenthashmap采用分段锁，内部是segment数组，而hashtable也是锁住整个map，因此前者效率更高。

五、反射、泛型

$5.1、泛型

对于它的使用可能再熟悉不过了，需要了解一点的是它有一个“类型擦除”的动作。所谓“类型擦除”，是指JVM在编译的过程中，针对泛型类型，会根据所设的类型边界来生成字节码。如下：

    //1.当未指定泛型类型边界时，编译器默认替换为Object
 	private void setName(List<A> names)
                .....
     
     //在编译时，会进行泛型参数类型替换：
     private void setName(List<Object> names) 

	//2.当有指定泛型类型父类时，编译器会替换成泛型的父类
	private void setName(List<A extends User> names

$5.2、反射

对于Java反射原理，重点是要了解下JVM的类加载机制、以及一些重要的类，方法等。

• 原理：简单理解是：在JVM进行类加载时，会为每个java文件的class生成一个Class对象，里面包含了该类的一些基本信息(属性，方法等)，因此反射就是利用ClassLoader类加载器来提取目标Class对象，从而读取里面的Field属性，Method方法。最后调用相应的API实现功能。
• 应用：可以动态的修改，达到灵活性。
• 为了安全，android9.0开始对@hide API进行一些反射的操作限制

六、final 、finaly、finalize

• final:关键字，由它修饰的类或方法，或变量不可继承、复写、修改
• finaly:与try catch一起用，最后执行
• finalize:为Object方法，由JVM在GC时最后调用。

第二节完，下一篇讲分享面试知识点【Java运行时数据区】、【Java垃圾回收机制】、【Java多线程】、【JVM类加载】