面试10多家中大厂后的万字总结——❤️集合篇❤️（精心打磨，建议收藏）
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了面试10多家中大厂后的万字总结——❤️集合篇❤️（精心打磨，建议收藏）相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
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幸福，不是长生不老，不是大鱼大肉，不是权倾朝野。幸福是每一个微小的生活愿望达成。当你想吃的时候有得吃，想被爱的时候有人来爱你。
前言
哈喽，大家好，我是一条。
告诉大家一个消息，我在7月份又离职了，离职后我开始疯狂的面试，一共面了百度、字节、滴滴、美团、陌陌、58同城、汽车之家、元气森林、猿辅导，掌阅科技，美术宝、moka等10多家中大厂，最多的时候一天4面。
面完之后我发现大厂对于算法的重视程度非常之高，算法题没做出来，基本就不会再往下问了，你“八股文”再溜也没有展现的机会。
所以我开始刷leetcode，每天一道，放在了《leetcode》专栏里，趁着还没有收费，大家可以抓紧订阅一波。
但算法非一日之功可成，我们的“八股文”也不能落下。
一条根据多家公司的面试检验，将高频面试题分门别类的总结出来，包括java基础篇、javaweb篇、集合篇、jvm篇、多线程篇、框架篇、设计模式篇、数据结构篇、网络篇、操作系统篇、mysql篇、redis篇、kafka篇、ES篇、dubbo篇。Spring cloud篇、企业项目篇，由浅入深，到时有可能还会增加。
所有文章都会放在《大厂面试突击》专栏里，以后会收费，所以请大家现在抓紧订阅。
目前已经更新完基础和Web篇
【一起去大厂】面试10多家中大厂后的万字总结——java基础篇（建议收藏）
【爆肝一周】面试10多家中大厂后的万字总结——❤️JavaWeb篇❤️（建议收藏）
本期是❤️集合篇❤️
相比于前两道小菜，集合可以说是第一道正菜，其中hashmap更是面试必问，所以小伙伴们一定要认真看完，本文提到的内容全部都要烂熟于心，方才有了迈进大厂门槛的资格。
本文特别之处
现在网络的面试题资源可以说数不胜数，但也良莠不齐。
那么，博主总结的有哪些特别之处呢？
选题
以战养战
相比于逐个知识点的去讲解，一条更偏向于用面试题的方式呈现，原因如下：
- 节省时间，有很多朋友都是面试前临时抱佛脚，从
helloworld开始讲，根本来不及好吗 - 重点突出，有些东西面试官是不会问的，也没法问，暂时就可以不看
- 转换思维，最重要的一点，有很多时候这个东西你知道，但一问就不会，有没有，有的评论区扣1
经验之谈
关于选题，java的知识点又多又杂，技术更新又很快。所以明白以下几点很重要：
-
很多技术已经淘汰，所以就没必要再去看。
-
有些技术是当下正火，面试官特别爱问。
-
有些知识点之间存在关联关系，问完这个必问那个。
一条凭借面试了10多家大厂的经验总结最高频的知识点，让你不做无用功，事半功倍！
解答
- 文章中大部分题目都是在面试中真实被问到的，会标明出处。
- 对知识点的讲解都尽量简单，用生活中的小事举例说明。
- 除了知识点讲解，还会说明这道题的考点是哪，怎么回答更加分。
- 会从一道题延伸出多道题，理清关联关系，题目的顺序都是精心排列，由浅入深。
题目合集
还记得大学每次考试前老师都会说一下考点和考试范围，这才得以不挂科。所以一条这篇万字秘籍，也从「考试范围」和「考点解析」开始。
考试范围
集合主要继承与
collection和Map两个接口。标注为这个颜色的为高频重点。
考点解析
虽然集合的种类很多，但考点不多，能问的就那几个方向，准备起来就很容易了。
ArrayList
相信大家都不陌生吧，不知道一天要
new多少遍的家伙。关于它的问题你都能答对吗？
底层由什么组成？有什么特点？
超高频，必会
由什么组成，我说了不算，面试官说了也不算，看源码。怎么看呢？
List<Object> list = new ArrayList<>();新建一个
ArrayList,按住ctrl或command用鼠标点击。
/**
* The array buffer into which the elements of the ArrayList are stored.
* The capacity of the ArrayList is the length of this array buffer. Any
* empty ArrayList with elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA
* will be expanded to DEFAULT_CAPACITY when the first element is added.
* 翻译
* 数组缓冲区，ArrayList的元素被存储在其中。ArrayList的容量是这个数组缓冲区的长度。
* 任何空的ArrayList，如果elementData == DEFAULTCAPACITY_EMPTY_ELEMENTDATA，
* 当第一个元素被添加时，将被扩展到DEFAULT_CAPACITY。
*/
transient Object[] elementData;
毋庸置疑，底层由数组组成，那数组的特点就是ArrayList的特点。
- 由于数组以一块连续的内存空间，每一个元素都有对应的下标，查询时间复杂度为
O(1)。好比你去住酒店，每个房间都挨着，房门都写着房间号。你想找哪一间房是不是很容易。 - 相对的，一块连续的内存空间你想打破他就没那么容易，牵一发而动全身，所以新增和删除的时间复杂度为
O(n)，想像你在做excel表格的时候，想增加一列，后面的列是不是都要跟着移动。 - 元素有序，可重复。可用在大多数的场景，这个就不需要过多解释了。
❤️关于数组、链表等其他数据结构及算法，会在《糊涂算法》专栏更新。敬请期待！
如何扩容的？
我们知道数组是容量不可变的数据结构，随着元素不断增加，必然要扩容。
所以扩容机制也是集合中非常容易爱问的问题，在源码中都可以一探究竟。
1.初始化容量为10，也可以指定容量创建。
/**
* Default initial capacity.
* 定义初始化容量
*/
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
2.数组进行扩容时，是将旧数据拷贝到新的数组中，新数组容量是原容量的1.5倍。（这里用位运算是为了提高运算速度）
private void grow(int minCapacity) {
int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1);
}
3.扩容代价是很高得，因此再实际使用时，我们因该避免数组容量得扩张。尽可能避免数据容量得扩张。尽可能，就至指定容量，避免数组扩容的发生。
为什么扩容是1.5倍？
面试官问你这个问题，是要判断你是否自己读过源码，他希望你有自己的思考在里面，而不是背的面试题。
不过不用担心，一条都为你想到了。
- 如果大于1.5，也就是每次扩容很多倍，但其实我就差一个元素的空间，造成了空间浪费。
- 如果小于1.5，扩容的意义就不大了，就会带来频繁扩容的问题。
所以，1.5是均衡了空间占用和扩容次数考虑的。
线程安全吗？
必会
怎么看线程安全？说实话我以前都不知道，看网上说安全就安全，说不安全就不安全。
其实都在源码里。找到增加元素的方法，看看有没有加锁就知道了。
public void add(int index, E element) {
rangeCheckForAdd(index);
ensureCapacityInternal(size + 1); // Increments modCount!!
System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1,
size - index);
elementData[index] = element;
size++;
}
没有加锁，所以线程不安全
在多线程的情况下,插入数据的时可能会造成数据丢失，一个线程在遍历,另一个线程修改,会报ConcurrentModificationException(并发修改异常)错误.
多线程下使用怎么保证线程安全？
必须会，背也得给我背下来
保证线程安全的思路很简单就是加锁，但是你可没办法修改源码去加个锁，但是你想想编写
java的大佬会想不到线程安全问题？早就给你准备了线程安全的类。
Vector
Vector是一个线程安全的List类，通过对所有操作都加上synchronized关键字实现。
找到add方法，可以看到被synchronized关键字修饰，也就是加锁，但synchronized是重度锁，并发性太低，所以实际一般不使用，随着java版本的更新，慢慢废弃。
public void add(E e) {
int i = cursor;
synchronized (Vector.this) {
checkForComodification();
Vector.this.add(i, e);
expectedModCount = modCount;
}
cursor = i + 1;
lastRet = -1;
}
Collections
注意是Collections而不是Collection。
Collections位于java.util包下，是集合类的工具类，提供了很多操作集合类的方法。其中Collections.synchronizedList(list)可以提供一个线程安全的List。
对于Map、Set也有对应的方法
CopyOnWrite（写时复制）
写时复制，简称COW，是计算机程序设计领域中的一种通用优化策略。
当有多人同时访问同一资源时，他们会共同获取指向相同的资源的指针，供访问者进行读操作。
当某个调用者修改资源内容时，系统会真正复制一份副本给该调用者，而其他调用者所见到的最初的资源仍然保持不变。修改完成后，再把新的数据写回去。
通俗易懂的讲，假设现在有一份班级名单，但有几个同学还没有填好，这时老师把文件通过微信发送过去让同学们填写（复制一份），但不需要修改的同学此时查看的还是旧的名单，直到有同学修改好发给老师，老师用新的名单替换旧的名单，全班同学才能查看新的名单。
共享读，分开写。读写分离，写时复制。
在java中，通过CopyOnWriteArrayList、CopyOnWriteArraySet容器实现了 COW 思想。
平时查询的时候，都不需要加锁，随便访问，只有在更新的时候，才会从原来的数据复制一个副本出来，然后修改这个副本，最后把原数据替换成当前的副本。修改操作的同时，读操作不会被阻塞，而是继续读取旧的数据。
/** The lock protecting all mutators */
final transient ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
/** The array, accessed only via getArray/setArray. */
private transient volatile Object[] array;
源码里用到了ReentrantLock锁和volatile关键字，会在《资深程序员修炼》专栏中做全面深度讲解。
LinkedList
LinkedList和ArrayList同属于List集合。其共同特点可归纳为：存储单列数据的集合，存储的数据是有序并且是可以重复的。
但两者也有不同，往下看吧
底层由什么组成？有什么特点？
必问
LinkedList类的底层实现的数据结构是一个双向链表。同时还实现了Deque接口，所以会有些队列的特性，会在下面讲。
class LinkedList<E>
extends AbstractSequentialList<E>
implements List<E>, Deque<E>, Cloneable, java.io.Serializable
先简单说一下链表这种数据结构，与数组相反，链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，一个最简单的链表（单链表）有节点Node和数值value组成。通俗的讲，就像串在一起的小鱼干，中间用线连着。
transient Node<E> first;
transient Node<E> last;
链表中保存着对最后一个节点的引用，这就是双端链表
在单链表的结点中增加一个指向其前驱的pre指针就是双向链表，一种牺牲空间换时间的做法。
双端链表不同于双向链表，切记！
关于链表更详细代码级讲解会放《糊涂算法》专栏更新。敬请期待！
简单了解过后分析一下链表的特点：
- 查询速度慢，因为是非连续空间，没有下标。想像你需要在一份名单上找到你的名字，没有序号，你只能从头开始一个一个的看。
- 删改速度快，因为非连续，也就没有那么多约束。想像从一根项链上扣下来一块，只需要改变引用就可以了，不会牵一发而动全身。
- 元素有序，可重复。
如何解决查询慢的问题？
出自猿辅导、元气森林
这题答对了是可以加分的哦！
如果我查找的元素在尾部，则需要遍历整个链表，所以有了双端链表。
即使不在尾部，我如果只能一个方向遍历，也很麻烦，所以有了双向队列，牺牲空间换时间。
那么空间可不可以再牺牲一点？
可以，就是跳跃链表，简称「跳表」。
通过建立多级索引来加快查询速度。
线程安全吗
老办法，看看
add()方法。分为「头插法」和「尾插法」。
/**
* Inserts the specified element at the beginning of this list.
*
* @param e the element to add
*/
public void addFirst(E e) {
linkFirst(e);
}
/**
* Appends the specified element to the end of this list.
*
* <p>This method is equivalent to {@link #add}.
*
* @param e the element to add
*/
public void addLast(E e) {
linkLast(e);
}
都没加锁，百分之一百的不安全。
如何解决线程不安全问题？
ConcurrentLinkedQueue
一个新的类，位于java.util.concurrent(juc)包下。实现了Queue接口。
class ConcurrentLinkedQueue<E> extends AbstractQueue<E>
implements Queue<E>, java.io.Serializable{}
使用violate关键字实现加锁。
private transient volatile Node<E> head;
private transient volatile Node<E> tail;
Collections
和ArrayList一样，使用Collections.synchronizedList()。
Map：存储双列数据的集合，通过键值对存储数据，存储 的数据是无序的，Key值不能重复，value值可以重复
和ArrayList对比一下
共同点：有序，可重复。线程不安全。
不同点：底层架构，查询和删改的速度
HashSet
可以加分的问题
底层结构，有什么特点？
HashSet存储的是单列元素，但其底层是HashMap实现，不可思议吧，看源码：
public HashSet() {
map = new HashMap<>();
}
Map是存放双列元素的结构，可我们看到的HashSet却是单列的，怎么存的呢？
/**
* Adds the specified element to this set if it is not already present.
* More formally, adds the specified element <tt>e</tt> to this set if
* this set contains no element <tt>e2</tt> such that
* <tt>(e==null ? e2==null : e.equals(e2))</tt>.
* If this set already contains the element, the call leaves the set
* unchanged and returns <tt>false</tt>.
*/
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
// Dummy value to associate with an Object in the backing Map
private static final Object PRESENT = new Object();
通过源码不难发现，将要添加的值存为key,value存储的是object.
既然底层都是map了，肯定不可重复，无序。
存在有序的HashSet吗
有的，就是LinkedHashSet。
LinkedHashSet是Set集合的一个实现，具有set集合不重复的特点，同时具有可预测的迭代顺序，也就是我们插入的顺序。
并且linkedHashSet是一个非线程安全的集合。如果有多个线程同时访问当前linkedhashset集合容器，并且有一个线程对当前容器中的元素做了修改，那么必须要在外部实现同步保证数据的幂等性（幂等性在Javaweb篇有讲解）。
看源码可以得到super一个父类初始化为一个容器为16大小，加载因子为0.75的Map容器。
/**
* Constructs a new, empty linked hash set with the default initial
* capacity (16) and load factor (0.75).
*/
public LinkedHashSet() {
super(16, .75f, true);
}
线程安全吗？
同样查看源码，线程不安全。
public boolean add(E e) {
return map.put(e, PRESENT)==null;
}
如何解决不安全问题
和之前的类似，使用集合工具类，这里就不过多描述。Collections.synchronizedSet()
TreeSet
TreeSet是Set的子类，父类换了，和之前两个的差别还是比较大的。
底层有什么组成？有什么特点？
TreeSet底层是TreeMap实现，后面后详细介绍TreeMap。
由于Comparator的存在，其元素实排好序的，排序规则可以自定义，可以重复（看如何重写comparaTo()方法）。
/**
* Constructs a new, empty tree set, sorted according to the specified
* comparator. All elements inserted into the set must be <i>mutually
* comparable</i> by the specified comparator.
* 翻译
* 所有元素在插入时都必须排序
*/
public TreeSet(Comparator<? super E> comparator) {
this(new TreeMap<>(comparator));
}
和HashMap一样，将要添加的值存为key,value存储的是object.
// Dummy value to associate with an Object in the backing Map
private static final Object PRESENT = new Object();
可以存放不同类型的元素吗？
是想考查对
Comparator接口和comparaTo()的理解。
- 如果自定义类未实现
Comparator接口并重写comparaTo()方法，会报java.lang.ClassCastExection异常 - 如果实现并重写了，可以存放
可以存放null吗？
不可以！
因为comparaTo()方法为空值时会报空指针异常。
Queue、Deque
相对问的不多，但也要了解。
队列(queue)是一种常用的数据结构，可以将队列看做是一种特殊的线性表，该结构遵循的先进先出原则。Java中，LinkedList实现了Queue接口,因为LinkedList进行插入、删除操作效率较高。
双向队列(Deque),是Queue的一个子接口，双向队列是指该队列两端的元素既能入队(offer)也能出队(poll),如果将Deque限制为只能从一端入队和出队，则可实现栈的数据结构。对于栈而言，有入栈(push)和出栈(pop)，遵循先进后出原则。
Queue接口底下有以ConcurrentLinkedQueue为代表的高性能非阻塞队列，和以BlockingQueue接口为代表的阻塞队列。在线程池篇做详细讲解。
Collection接口已经聊完了，不知不觉又写了12106字，为了不让大家阅读疲劳，HashMap的知识也比较复杂，所以关于Map接口，我们下期再聊！
最后
⭐今天是坚持刷题更文的第43/100天
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