JAVA常见的技术面试问题(3)

24.HashMap和Hashtable的区别

HashMap和Hashtable的比较是Java面试中的常见问题，用来考验程序员是否能够正确使用集合类以及是否可以随机应变使用多种思路解决问题。HashMap的工作原理、ArrayList与Vector的比较以及这个问题是有关Java 集合框架的最经典的问题。Hashtable是个过时的集合类，存在于Java API中很久了。在Java 4中被重写了，实现了Map接口，所以自此以后也成了Java集合框架中的一部分。Hashtable和HashMap在Java面试中相当容易被问到，甚至成为了集合框架面试题中最常被考的问题，所以在参加任何Java面试之前，都不要忘了准备这一题。

这篇文章中，我们不仅将会看到HashMap和Hashtable的区别，还将看到它们之间的相似之处。

HashMap和Hashtable的区别
HashMap和Hashtable都实现了Map接口，但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。

HashMap几乎可以等价于Hashtable，除了HashMap是非synchronized的，并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable则不行)。
HashMap是非synchronized，而Hashtable是synchronized，这意味着Hashtable是线程安全的，多个线程可以共享一个Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。
另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。
由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。
HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。
要注意的一些重要术语：

1. sychronized意味着在一次仅有一个线程能够更改Hashtable。就是说任何线程要更新Hashtable时要首先获得同步锁，其它线程要等到同步锁被释放之后才能再次获得同步锁更新Hashtable。

2. Fail-safe和iterator迭代器相关。如果某个集合对象创建了Iterator或者ListIterator，然后其它的线程试图“结构上”更改集合对象，将会抛出ConcurrentModificationException异常。但其它线程可以通过set()方法更改集合对象是允许的，因为这并没有从“结构上”更改集合。但是假如已经从结构上进行了更改，再调用set()方法，将会抛出IllegalArgumentException异常。

3. 结构上的更改指的是删除或者插入一个元素，这样会影响到map的结构。

我们能否让HashMap同步？
HashMap可以通过下面的语句进行同步：
Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);

结论
Hashtable和HashMap有几个主要的不同：线程安全以及速度。仅在你需要完全的线程安全的时候使用Hashtable，而如果你使用Java 5或以上的话，请使用ConcurrentHashMap吧。

25.java中String、StringBuffer、StringBuilder的区别

java中String、StringBuffer、StringBuilder是编程中经常使用的字符串类，他们之间的区别也是经常在面试中会问到的问题。现在总结一下，看看他们的不同与相同。

1.可变与不可变

String类中使用字符数组保存字符串，如下就是，因为有“final”修饰符，所以可以知道string对象是不可变的。

private final char value[];

StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串，如下就是，可知这两种对象都是可变的。

char[] value;

2.是否多线程安全

String中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，显然线程安全。

AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。

StringBuffer对方法加了同步锁或者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。

3.StringBuilder与StringBuffer共同点

StringBuilder与StringBuffer有公共父类AbstractStringBuilder(抽象类)。

抽象类与接口的其中一个区别是：抽象类中可以定义一些子类的公共方法，子类只需要增加新的功能，不需要重复写已经存在的方法；而接口中只是对方法的申明和常量的定义。

StringBuilder、StringBuffer的方法都会调用AbstractStringBuilder中的公共方法，如super.append(...)。只是StringBuffer会在方法上加synchronized关键字，进行同步。

最后，如果程序不是多线程的，那么使用StringBuilder效率高于StringBuffer。

26.Java中 List、Set、Map 之间的区别

List(列表)
  List的元素以线性方式存储，可以存放重复对象，List主要有以下两个实现类：

ArrayList : 长度可变的数组，可以对元素进行随机的访问，向ArrayList中插入与删除元素的速度慢。 JDK8 中ArrayList扩容的实现是通过grow()方法里使用语句newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)（即1.5倍扩容）计算容量，然后调用Arrays.copyof()方法进行对原数组进行复制。
LinkedList: 采用链表数据结构，插入和删除速度快，但访问速度慢。
Set(集合)
  Set中的对象不按特定(HashCode)的方式排序，并且没有重复对象，Set主要有以下两个实现类：

HashSet： HashSet按照哈希算法来存取集合中的对象，存取速度比较快。当HashSet中的元素个数超过数组大小*loadFactor（默认值为0.75）时，就会进行近似两倍扩容（newCapacity = (oldCapacity << 1) + 1）。
TreeSet ：TreeSet实现了SortedSet接口，能够对集合中的对象进行排序。
Map(映射)
  Map是一种把键对象和值对象映射的集合，它的每一个元素都包含一个键对象和值对象。 Map主要有以下两个实现类：

HashMap：HashMap基于散列表实现，其插入和查询的开销是固定的，可以通过构造器设置容量和负载因子来调整容器的性能。
LinkedHashMap：类似于HashMap，但是迭代遍历它时，取得的顺序是其插入次序，或者是最近最少使用(LRU)的次序。
TreeMap：TreeMap基于红黑树实现。查看时，它们会被排序。TreeMap是唯一的带有subMap()方法的Map，subMap()可以返回一个子树。
HashMap
  底层实现：HashMap底层整体结构是一个数组，数组中的每个元素又是一个链表。每次添加一个对象（put）时会产生一个链表对象（Object类型），Map中的每个Entry就是数组中的一个元素（Map.Entry就是一个），它具有由当前元素指向下一个元素的引用，这就构成了链表。
  存储原理：当向HsahMap中添加元素的时候，先根据HashCode重新计算Key的Hash值，得到数组下标，如果数组该位置已经存在其他元素，那么这个位置的元素将会以链表的形式存放，新加入的放在链头，最先加入的放在链尾，如果数组该位置元素不存在，那么就直接将该元素放到此数组中的该位置。
  去重原理：不同的Key算到数组下标相同的几率很小，新建一个放入到HashMap的时候，首先会计算Key的数组下标，如果数组该位置已经存在其他元素，则比较两个Key，若相同则覆盖写入，若不同则形成链表。
  读取原理：从HashMap中读取（get）元素时，首先计算Key的HashCode，找到数组下标，然后在对应位置的链表中找到需要的元素。
  扩容机制：当HashMap中的元素个数超过数组大小*loadFactor（默认值为0.75）时，就会进行2倍扩容（oldThr << 1）。

26.Java中ArrayList和LinkedList区别

ArrayList和LinkedList的大致区别如下:
1.ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
2.对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
3.对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。

ArrayList内部是使用可増长数组实现的，所以是用get和set方法是花费常数时间的，但是如果插入元素和删除元素，除非插入和删除的位置都在表末尾，否则代码开销会很大，因为里面需要数组的移动。
LinkedList是使用双链表实现的，所以get会非常消耗资源，除非位置离头部很近。但是插入和删除元素花费常数时间。

27. JAVA中的线程安全与非线程安全

转自http://blog.csdn.net/xiao__gui/article/details/8934832

线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问直到该线程读取完，其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。

线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据

ArrayList和Vector有什么区别？HashMap和HashTable有什么区别？StringBuilder和StringBuffer有什么区别？这些都是Java面试中常见的基础问题。面对这样的问题，回答是：ArrayList是非线程安全的，Vector是线程安全的；HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的；StringBuilder是非线程安全的，StringBuffer是线程安全的。因为这是昨晚刚背的《Java面试题大全》上面写的。此时如果继续问：什么是线程安全？线程安全和非线程安全有什么区别？分别在什么情况下使用？这样一连串的问题，一口老血就喷出来了…

非线程安全的现象模拟

这里就使用ArrayList和Vector二者来说明。

下面的代码，在主线程中new了一个非线程安全的ArrayList，然后开1000个线程分别向这个ArrayList里面添加元素，每个线程添加100个元素，等所有线程执行完成后，这个ArrayList的size应该是多少？应该是100000个？

[

复制代码

](javascript:void(0); "复制代码")

public class Main
 { public static void main(String[] args)
 { // 进行10次测试
 for(int i = 0; i < 10; i++)
 {
 test();
 }
 } public static void test()
 { // 用来测试的List
 List