那些經常被問的JAVA面試題（1）—— 集合部分

【本文轉自極客原創  作者：張鋒 原文鏈接：https://mp.weixin.qq.com/s/o_8rmFqMmzgYIVCLNTus2Q】

Java集合框架是什么？說出一些集合框架的優點？

每種編程語言中都有集合，最初的Java版本包含幾種集合類：Vector、Stack、HashTable和Array。隨著集合的廣泛使用，Java1.2提出了囊括所有集合接口、實現和算法的集合框架。在保證線程安全的情況下使用泛型和并發集合類，Java已經經歷了很久。它還包括在Java并發包中，阻塞接口以及它們的實現。集合框架的部分優點如下：

1. 使用核心集合類降低開發成本，而非實現我們自己的集合類。

2. 隨著使用經過嚴格測試的集合框架類，代碼質量會得到提高。

3. 通過使用JDK附帶的集合類，可以降低代碼維護成本。

4. 復用性和可操作性。

集合框架中的泛型有什么優點？

Java1.5引入了泛型，所有的集合接口和實現都大量地使用它。泛型允許我們為集合提供一個可以容納的對象類型，因此，如果你添加其它類型的任何元素，它會在編譯時報錯。這避免了在運行時出現ClassCastException，因為你將會在編譯時得到報錯信息。泛型也使得代碼整潔，我們不需要使用顯式轉換和instanceOf操作符。它也給運行時帶來好處，因為不會產生類型檢查的字節碼指令。

Java集合框架的基礎接口有哪些？

Collection為集合層級的根接口。一個集合代表一組對象，這些對象即為它的元素。Java平臺不提供這個接口任何直接的實現。

Set是一個不能包含重復元素的集合。這個接口對數學集合抽象進行建模，被用來代表集合，就如一副牌。

List是一個有序集合，可以包含重復元素。你可以通過它的索引來訪問任何元素。List更像長度動態變換的數組。

Map是一個將key映射到value的對象.一個Map不能包含重復的key：每個key最多只能映射一個value。 一些其它的接口有Queue、Dequeue、SortedSet、SortedMap和ListIterator。

為何Collection不從Cloneable和Serializable接口繼承？

Collection接口指定一組對象，對象即為它的元素。如何維護這些元素由Collection的具體實現決定。例如，一些如List的Collection實現允許重復的元素，而其它的如Set就不允許。很多Collection實現有一個公有的clone方法。然而，把它放到集合的所有實現中也是沒有意義的。這是因為Collection是一個抽象表現。重要的是實現。 當與具體實現打交道的時候，克隆或序列化的語義和含義才發揮作用。所以，具體實現應該決定如何對它進行克隆或序列化，或它是否可以被克隆或序列化。 在所有的實現中授權克隆和序列化，最終導致更少的靈活性和更多的限制。特定的實現應該決定它是否可以被克隆和序列化。

為何Map接口不繼承Collection接口？

盡管Map接口和它的實現也是集合框架的一部分，但Map不是集合，集合也不是Map。因此，Map繼承Collection毫無意義，反之亦然。 如果Map繼承Collection接口，那么元素去哪兒？Map包含key-value對，它提供抽取key或value列表集合的方法，但是它不適合“一組對象”規范。

什么是迭代器(Iterator)？

**Iterator接口提供了很多對集合元素進行迭代的方法。**每一個集合類都包含了可以返回迭代器實例的迭代方法。迭代器可以在迭代的過程中刪除底層集合的元素,但是不可以直接調用集合的remove(Object Obj)刪除，可以通過迭代器的remove()方法刪除。

Iterator和ListIterator的區別是什么？

下面列出了他們的區別：

• Iterator可用來遍歷Set和List集合，但是ListIterator只能用來遍歷List。

• Iterator對集合只能是前向遍歷，ListIterator既可以前向也可以后向。

ListIterator實現了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替換元素，獲取前一個和后一個元素的索引，等等。

快速失敗(fail-fast)和安全失敗(fail-safe)的區別是什么？

快速失敗：當你在迭代一個集合的時候，如果有另一個線程正在修改你正在訪問的那個集合時，就會拋出一個ConcurrentModification異常。

在java.util包下的都是快速失敗。 安全失敗：你在迭代的時候會去底層集合做一個拷貝，所以你在修改上層集合的時候是不會受影響的，不會拋出ConcurrentModification異常。

在java.util.concurrent包下的全是安全失敗的。

Java中的HashMap的工作原理是什么？

我們知道在Java中最常用的兩種結構是數組和模擬指針(引用)，幾乎所有的數據結構都可以利用這兩種來組合實現，HashMap也是如此。實際上HashMap是一個“鏈表散列”，如下是它數據結構：最左側是一個數組，數組中的每一個元素都是一個鏈表，鏈表的每一個元素都是entry。

HashMap是基于hashing的原理，我們使用put(key, value)存儲對象到HashMap中，使用get(key)從HashMap中獲取對象。當我們給put()方法傳遞鍵和值時，我們先對鍵調用hashCode()方法，返回的hashCode用于找到bucket位置來儲存Entry對象。

當兩個對象的hashcode相同會發生什么？

因為hashcode相同，所以它們的bucket位置相同，‘碰撞’會發生。因為HashMap使用鏈表存儲對象，這個Entry(包含有鍵值對的Map.Entry對象)會存儲在鏈表中。