每周10道?Java?面試題由 ImportNew 整理編譯自網(wǎng)絡。
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1. 你了解哪些集合類型？

答案：你應該知道以下幾個最重要的類型：

• ArrayList
• LinkedList
• HashMap
• HashSet

之后，你可能會被問到這樣一些問題，比如應該何時使用此種特定類型，它比其他的好在哪里，它是怎么存儲數(shù)據(jù)的以及隱匿在背后的數(shù)據(jù)結構是什么。最好的方法是盡可能多地了解這些集合類型，因為這類問題幾乎是無窮盡的。

2. HashMap 有什么特點？
答案：HashMap 基于Map接口實現(xiàn)，存儲鍵值對時，可以接收 null 為鍵值。HashMap 是非同步的。

3. HashMap 的工作原理是怎樣的？
答案：HashMap 在 Map.Entry 靜態(tài)內(nèi)部類實現(xiàn)中存儲鍵值對，使用哈希算法。在 put 和 get 方法中，使用 hashCode() 和 equals() 方法。

• 調(diào)用 put 方法時，使用鍵值對中的 Key hashCode() 和哈希算法找出存儲鍵值對索引。鍵值對 Entry 存儲在 LinkedList 中，如果存在 Entry，使用 equals() 方法來檢查 Key 是否已經(jīng)存在：如果存在，則覆蓋 value；如果不存在，會創(chuàng)建一個新的 Entry 然后保存。
• 調(diào)用 get 方法時，HashMap 使用鍵值 Key hashCode() 來找到數(shù)組中的索引，然后使用 equals() 方法找出正確的 Entry，返回 Entry 中的 Value。

分析：HashMap 中容量、負荷系數(shù)和閥值是重要的參數(shù)。HashMap 默認的初始容量是32，負荷系數(shù)是0.75。閥值 = 負荷系數(shù) x 容量。添加 Entry時，如果 Map 的大小 > 閥值，HashMap 會對 Map 的內(nèi)容重新哈希，使用更大的容量（容量總是2的冪）。關于 JDK 中的 hash 算法實現(xiàn)以及由此引發(fā)的哈希碰撞現(xiàn)象（DDos攻擊）都可能是面試的延伸問題。

4. 能否使用任何類作為 Map 的 key？

答案：可以使用任何類作為 Map 的 key，然而在使用之前，需要考慮以下幾點：

• 如果類重寫了 equals() 方法，也應該重寫 hashCode() 方法。
• 類的所有實例需要遵循與 equals() 和 hashCode() 相關的規(guī)則。
• 如果一個類沒有使用 equals()，不應該在 hashCode() 中使用它。
• 用戶自定義 Key 類最佳實踐是使之為不可變的，這樣 hashCode() 值可以被緩存起來，擁有更好的性能。不可變的類也可以確保 hashCode() 和 equals() 在未來不會改變，這樣就會解決與可變相關的問題了。

分析：如果有一個類 MyKey，在 HashMap 中使用它：

HashMap<MyKey, String> myHashMap = new HashMap<MyKey, String>();

//傳遞給 MyKey 的 name 參數(shù)被用于 equals() 和 hashCode() 中
MyKey key = new MyKey("Pankaj"); // 假設 hashCode=1234
myHashMap.put(key, "Value");

// 以下的代碼會改變 key 的 hashCode() 和 equals() 值
key.setName("Amit"); // 假設新的 hashCode=7890

//下面會返回 null，因為 HashMap 會嘗試查找存儲同樣索引的 key，而 key 已被改變了，匹配失敗，返回 null
System.out.println(myHashMap.get(new MyKey("Pankaj")));

這就是為什么 String 通常會用作 HashMap 的 Key，因為 String 的設計是不可變的（immutable）。

5.?插入數(shù)據(jù)時，ArrayList、LinkedList、Vector誰速度較快？
答案：ArrayList、LinkedList、Vector 底層的實現(xiàn)都是使用數(shù)組方式存儲數(shù)據(jù)。數(shù)組元素數(shù)大于實際存儲的數(shù)據(jù)以便增加和插入元素，它們都允許直接按序號索引元素，但是插入元素要涉及數(shù)組元素移動等內(nèi)存操作，所以索引數(shù)據(jù)快而插入數(shù)據(jù)慢。

• Vector 中的方法由于加了 synchronized 修飾，因此 Vector 是線程安全容器，但性能上較ArrayList差。
• LinkedList 使用雙向鏈表實現(xiàn)存儲，按序號索引數(shù)據(jù)需要進行前向或后向遍歷，但插入數(shù)據(jù)時只需要記錄當前項的前后項即可，所以 LinkedList?插入速度較快。

6. 多線程場景下如何使用 ArrayList？
答案：ArrayList 不是線程安全的，如果遇到多線程場景，可以通過 Collections 的 synchronizedList 方法將其轉(zhuǎn)換成線程安全的容器后再使用。例如像下面這樣：

List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(list);
synchronizedList.add("aaa");
synchronizedList.add("bbb");
for (int i = 0; i < synchronizedList.size(); i++)
{
    System.out.println(synchronizedList.get(i));
}

7. 說一下 ArrayList 的優(yōu)缺點
答案：ArrayList的優(yōu)點如下：

1. ArrayList 底層以數(shù)組實現(xiàn)，是一種隨機訪問模式。ArrayList?實現(xiàn)了 RandomAccess 接口，因此查找的時候非�？�。
2. ArrayList 在順序添加一個元素的時候非常方便。

ArrayList 的缺點如下：

1. 刪除元素的時候，需要做一次元素復制操作。如果要復制的元素很多，那么就會比較耗費性能。
2. 插入元素的時候，也需要做一次元素復制操作，缺點同上。

ArrayList 比較適合順序添加、隨機訪問的場景。

8.?為什么 ArrayList 的 elementData 加上 transient 修飾？
答案：ArrayList 中的數(shù)組定義如下：

private transient Object[] elementData;

再看一下 ArrayList 的定義：

public class ArrayList<E> extends AbstractList<E>
        implements List<E>, RandomAccess, Cloneable, java.io.Serializable

可以看到 ArrayList 實現(xiàn)了 Serializable 接口，這意味著 ArrayList 支持序列化。transient 的作用是說不希望 elementData 數(shù)組被序列化，重寫了?writeObject 實現(xiàn)：

private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s) throws java.io.IOException{
	// Write out element count, and any hidden stuff
	int expectedModCount = modCount;
	s.defaultWriteObject();
        // Write out array length
	s.writeInt(elementData.length);
        // Write out all elements in the proper order.
	for (int i=0; i<size; i++)
	    s.writeObject(elementData[i]);
	if (modCount != expectedModCount) {
	    throw new ConcurrentModificationException();
	}

每次序列化時，先調(diào)用 defaultWriteObject() 方法序列化 ArrayList 中的非 transient 元素，然后遍歷 elementData，只序列化已存入的元素，這樣既加快了序列化的速度，又減小了序列化之后的文件大小。

9.?遍歷一個 List 有哪些不同的方式？每種方法的實現(xiàn)原理是什么？Java 中 List 遍歷的最佳實踐是什么？
答案：遍歷方式有以下幾種：

1. for 循環(huán)遍歷，基于計數(shù)器。在集合外部維護一個計數(shù)器，然后依次讀取每一個位置的元素，當讀取到最后一個元素后停止。
2. 迭代器遍歷，Iterator。Iterator 是面向?qū)ο蟮囊粋�設計模式，目的是屏蔽不同數(shù)據(jù)集合的特點，統(tǒng)一遍歷集合的接口。Java 在 Collections 中支持了 Iterator 模式。
3. foreach 循環(huán)遍歷。foreach 內(nèi)部也是采用了 Iterator 的方式實現(xiàn)，使用時不需要顯式聲明 Iterator 或計數(shù)器。優(yōu)點是代碼簡潔，不易出錯；缺點是只能做簡單的遍歷，不能在遍歷過程中操作數(shù)據(jù)集合，例如刪除、替換。

Iterator<Integer> it = list.iterator();
while(it.hasNext()){
    // do something
    it.remove();
}

for(Integer i : list){
    list.remove(i)
}

關于作者： 唐尤華

我喜歡程序員，他們單純、固執(zhí)、容易體會到成就感；面對壓力，能夠挑燈夜戰(zhàn)不眠不休；面對困難，能夠迎難而上挑戰(zhàn)自我。他們也會感到困惑與傍徨，但每個程序員的心中都有一個比爾蓋茨或是喬布斯的夢想“用智慧開創(chuàng)屬于自己的事業(yè)”。我想說的是，其實我是一個程序員。（新浪微博：@唐尤華）

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