集合框架

Posted 2020-09-27 日积跬步，以致千里

1、ArrayList和LinkedList的区别

    ArrayList底层实现是数组，在内存是是一片连续的空间；LinkedList底层实现是链表，在内存中不是连续的空间。

2、HashMap的实现，负载因子是多少

    HashMap底层是一个数组，数组中的每一项是一个链表（Entry），Entry中包含key，value和一个指向next Entry的指针。

    HashMap中允许存放NULL key和NULL value，NULL key的键值对存放在数组下标为0的链表中。

    put操作：

    每次添加元素（put）的时候，先计算出key的hash，根据hash找到key在数组中的索引，如果对应索引的链表的节点key的hash值与要放置元素的key的hash值相同，并且它们key的equals方法返回true，就用待放置的元素的vlaue替换链表对应节点的value；如果不存在，在数组对应的索引下创建一个链表节点，将key，value，hash放入节点，并将next指针指向此链表的头结点（即采用头插法）。 在添加元素时，如果发现HaspMap的容量达到临界值（threshold，值为容量*负载因子）并且要放置的位置不为空时，将HashMap的容量扩至两倍（默认初试容量为16，负载因子为0.75），并重新计算hash和要放置的位置（原来的数据都要重新计算放置的位置并重新放入，这是个非常耗时的操作，如果知道要放置元素的个数，在初始化的时候就指定容量，可以避免扩容操作）。hashmap的容量设置为2^n，在根据hash计算key在数组中的索引的时候可以减少hash冲突，计算hash在数组中索引的方法为h & (length-1)，由于length为2^n，length-1相当于把最高位1变成0，剩下位0变成1，在和hash做&运算，相当hash对length取模，即hash%length，由于低位全是1，所以计算之后得到的索引低位与hash低位相同，这样就减少了得到相同索引的几率，减少处理冲突的次数，查找元素时，也减少了遍历数组元素链表的几率，提高查找效率。

    get操作：

    查找元素时，根据key计算出hash，再根据hash找到key在数组中的索引，遍历对应索引下的链表，如果链表中节点的hash和待查找key的hash相等，且它们key的equals方法返回true，则返回节点的value，如果未查找到，返回null。

    remove操作：

    删除元素时，根据key计算出hash，再根据hash找到key在数组中的索引，遍历对应索引下的链表，如果链表中节点的hash和待查找key的hash相等，且它们key的equals方法返回true，则删除节点，并返回被删除元素的value。

3、fail-fast机制

    fail-fast 机制是 java 集合(Collection)中的一种错误机制。 当多个线程对同一个集合的内容进行操作时，或者使用for循环迭集合的同时增加或删除集合中的元素，就可能会产生 fail-fast 事件，抛出 ConcurrentModificationException。（通过迭代器进行remove元素不会抛出异常）

    

3、ConcurrentHashMap的实现