java 容器都有哪些？

数组,String,java.util下的集合容器

数组长度限制为 Integer.Integer.MAX_VALUE;

String的长度限制: 底层是char 数组 长度 Integer.MAX_VALUE 线程安全的

java.util下的集合容器

Collection 和 Collections 有什么区别？

1、java.util.Collection 是一个集合接口。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式。

List，Set，Queue接口都继承Collection。
直接实现该接口的类只有AbstractCollection类，该类也只是一个抽象类，提供了对集合类操作的一些基本实现。List和Set的具体实现类基本上都直接或间接的继承了该类。

2、java.util.Collections 是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态方法（对集合的搜索、排序、线程安全化等），大多数方法都是用来处理线性表的。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框架。

List、Set、Map 之间的区别是什么？

List、Set是实现了Collection接口的子接口；而Map是另一个集合接口；(Collection接口和Map接口是平级的）

HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

1.继承父类不同

Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap继承自AbstractMap类；但二者都实现了Map接口。

2.线程的安全性

1. HashTable是同步(方法中使用了Synchronize)的；而HashMap是未同步（方法中缺省Synchronize）的。

2.Hashtable 线程安全，因为它每个方法中都加入了Synchronize，在多线程并发的环境下，可以直接使用Hashtable，不需自己在加同步；

HashMap线程不安全，因为HashMap底层是一个Entry数组，当发生hashmap冲突的时候，hashmap是采用链表的方式来解决的，在对应的数组位置存放链表的头结点。对链表而言，新加入的节点会从头结点加入。

3.是否有contains方法

1.HashTable有一个contains(Object value)方法，功能和containsValue方法(Object value)功能一样。

2.HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsValue和containsKey。

4.可否允许有null值

key、value都是对象，但是不能拥有重复key值，value值可以重复出现。

1.Hashtable中，key和value都不允许出现null值。

2.HashMap允许null值(key和value都可以)，因为在HashMap中null可以作为健，而它对应的值可以有多个null。

5.遍历方式内部实现不同

1.HashTable使用Enumeration，HashMap使用Iterator。

6.hash值不一样

1.HashTable直接使用对象的hashCode，如下：

//hashCode是jdk根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值
int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;

2.HashMap要重新计算key值和hash值，如下：

int hash = hash(k);
int i = indexFor(hash, table.length);

static int hash(Object x) {
　　int h = x.hashCode();

　　h += ~(h << 9);
　　h ^= (h >>> 14);
　　h += (h << 4);
　　h ^= (h >>> 10);
　　return h;
}
static int indexFor(int h, int length) {
　　return h & (length-1);
}

7.数组初始化和扩容不同

1.HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是 arr*2+1。

2.HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数。

如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

TreeMap<K,V>的Key值是要求实现java.lang.Comparable，所以迭代的时候TreeMap默认是按照Key值升序排列的；TreeMap的实现也是基于红黑树结构。

而HashMap<K,V>的Key值实现散列hashCode()，分布是散列的均匀的，不支持排序，数据结构主要是桶（数组），链表或红黑树。

所以，查询的时候使用HashMap，增加、快速创建的时候使用TreeMap。

说一下 HashMap 的实现原理？

HashMap使用数组加链表实现。每个数组中储存着链表。

当使用put方法储存key-value键值对时，会先调用key的hashCode方法，得到此key经特定哈希运算后的值，然后将此值通过其他运算（？）得到一个值，将这个值与(length-1)做或操作(&)，相当于对数组长度做取余操作。最终得到一个值作为此key在数组中的索引值，然后将key-value键值对储存进去。通过这种方法将储存的不同key-value键值对“散列”到数组的不同位置。

在储存的时候，如果索引位置尚无元素，那么直接储存。如果有元素，那么就调用此key的equals方法与原有的元素的Key进行比较。如果返回true，说明在这个equals定义的规则上，这两个Key相同，那么将原有的key保留，用新的value代替原来的value。如果返回false，那么就说明这两个key在equals定义的规则下是不同元素，那么就与此链表的下一个结点进行比较，知道最后一个结点都没有相同元素，再下一个是null的时候，就用头插法将此key-value添加到链表上。

HashMap对重复元素的处理方法是：key不变，value覆盖。

当使用get方法获取key对应的value时，会和储存key-value时用同样的方法，得到key在数组中的索引值，如果此索引值上没有元素，就返回null。如果此索引值上有元素，那么就拿此key的equals方法与此位置元素上的key进行比较，如果返回true。就返回此位置元素对应的value。如果返回false，就一直按链表往下比较，如果都是返回false，那么就返回null。

另外：HashMap在JDK1.8之后引入红黑树结构。HashMap是线程不安全的，线程安全的是CurrentHashMap，不过此集合在多线程下效率低。

说一下 HashSet 的实现原理？

HashSet是基于HashMap实现的，HashSet 底层使用HashMap来保存所有元素，
因此HashSet 的实现比较简单，相关HashSet 的操作，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成，HashSet不允许有重复的值，并且元素是无序的。

ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

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。
对于随机访问get和set，ArrayList觉得优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
理论上来说在做新增和删除操作add和remove时，LinedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。

如何实现数组和 List 之间的转换？

List转数组：toArray(arraylist.size()方法

数组转List：Arrays的asList(a)方法

ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

List接口下一共实现了三个类：ArrayList，Vector和LinkedList

LinkedList主要保持数据的插入顺序的时候使用，采用链表结构；ArrayList，Vector都是使用的是长度可变的数组存储

ArrayList,Vector主要区别为以下几点：

（1）同步性：Vector是线程安全的，用synchronized实现线程安全，而ArrayList是线程不安全的，如果只有一个线程会访问到集合，那最好使用ArrayList，因为它不考虑线程安全，效率会高些；如果有多个线程会访问到集合，那最好是使用Vector，因为不需要我们再去考虑和编写线程安全的代码。

（2）数据容量增长：二者都有一个初始容量大小，采用线性连续存储空间，当存储的元素的个数超过了容量时，就需要增加二者的存储空间，Vector增长原来的一倍，ArrayList增加原来的0.5倍。

Array 和 ArrayList 有何区别？

1. Array类型的变量在声明的同时必须进行实例化(至少得初始化数组的大小)，而ArrayList可以只是先声明。
2. Array只能存储同构的对象，而ArrayList可以存储异构的对象。
   同构的对象是指类型相同的对象，若声明为int[]的数组就只能存放整形数据,string[]只能存放字符型数据,但声明为object[]的数组除外。
   而ArrayList可以存放任何不同类型的数据（因为它里面存放的都是被装箱了的Object型对象，实际上ArrayList内部就是使用"object[] _items;"这样一个私有字段来封装对象的）

3.在CLR托管对中的存放方式
Array是始终是连续存放的，而ArrayList的存放不一定连续。

4 初始化大小
Array对象的初始化必须只定指定大小，且创建后的数组大小是固定的，
而ArrayList的大小可以动态指定，其大小可以在初始化时指定，也可以不指定，也就是说该对象的空间可以任意增加。

5 Array不能够随意添加和删除其中的项，而ArrayList可以在任意位置插入和删除项。

Array和ArrayList的相似点

1 都具有索引(index),即可以通过index来直接获取和修改任意项。
2 他们所创建的对象都放在托管堆中。
3 都能够对自身进行枚举(因为都实现了IEnumerable接口)。

在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？

Queue 中 remove() 和 poll()都是用来从队列头部删除一个元素。在队列元素为空的情况下，remove() 方法会抛出NoSuchElementException异常，poll() 方法只会返回 null 。

哪些集合类是线程安全的？

线程安全(Thread-safe)的集合对象：

• Vector 线程安全：
• HashTable 线程安全：
• StringBuffer 线程安全：

非线程安全的集合对象：

• ArrayList ：
• LinkedList：
• HashMap：
• HashSet：
• TreeMap：
• TreeSet：
• StringBulider：

迭代器 Iterator 是什么？

迭代器是一种模式、详细可见其设计模式，可以使得序列类型的数据结构的遍历行为与被遍历的对象分离，即我们无需关心该序列的底层结构是什么样子的。只要拿到这个对象,使用迭代器就可以遍历这个对象的内部
Iterable 实现这个接口的集合对象支持迭代，是可以迭代的。实现了这个可以配合foreach使用~
Iterator 迭代器，提供迭代机制的对象，具体如何迭代是这个Iterator接口规范的。

Iterator 怎么使用？有什么特点？

1. boolean hasNext() ; 判断迭代器中是否还有下一个元素，有则返回true
2. Object next(); 返回迭代器中下一个元素
3. void remove() ; 删除集合里上一个next方法调用的时候返回的对象元素
4. void forEachRemaining(Consumer action); 使用Lambdda表达式的形式输出Iterator中所以的元素。注意该方法其实是间接调用next()方法进行遍历，所以再次是next（）方法的时候Iterator中的对象已经被遍历完了。

特点:

1. Iterator遍历集合元素的过程中不允许线程对集合元素进行修改，否则会抛出ConcurrentModificationEception的异常。
2. Iterator遍历集合元素的过程中可以通过remove方法来移除集合中的元素
3. Iterator必须依附某个Collection对象而存在，Iterator本身不具有装载数据对象的功能。
4. Iterator.remove方法删除的是上一次Iterator.next()方法返回的对象。
5. 强调一下next（）方法，该方法通过游标指向的形式返回Iterator下一个元素。

Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

List和Set都有iterator()来取得其迭代器。对List来说，你也可以通过listIterator()取得其迭代器，两种迭代器在有些时候是不能通用的，Iterator和ListIterator主要区别在以下方面：

1. ListIterator有add()方法，可以向List中添加对象，而Iterator不能

2. ListIterator和Iterator都有hasNext()和next()方法，可以实现顺序向后遍历，但是ListIterator有hasPrevious()和previous()方法，可以实现逆向（顺序向前）遍历。Iterator就不可以。

3. ListIterator可以定位当前的索引位置，nextIndex()和previousIndex()可以实现。Iterator没有此功能。

4. 都可实现删除对象，但是ListIterator的set()方法可以实现对象的修改。Iterator仅能遍历，不能修改。

因为ListIterator的这些功能，可以实现对LinkedList等List数据结构的操作。其实，数组对象也可以用迭代器来实现。

怎么确保一个集合不能被修改？

我们很容易想到用final关键字进行修饰，我们都知道

final关键字可以修饰类，方法，成员变量，final修饰的类不能被继承，final修饰的方法不能被重写，final修饰的成员变量必须初始化值，如果这个成员变量是基本数据类型，表示这个变量的值是不可改变的，如果说这个成员变量是引用类型，则表示这个引用的地址值是不能改变的，但是这个引用所指向的对象里面的内容还是可以改变的
。

那么，我们怎么确保一个集合不能被修改？首先我们要清楚，集合（map,set,list…）都是引用类型，所以我们如果用final修饰的话，集合里面的内容还是可以修改的。

我们可以做一个实验：

可以看到：我们用final关键字定义了一个map集合，这时候我们往集合里面传值，第一个键值对1,1；我们再修改后，可以把键为1的值改为100，说明我们是可以修改map集合的值的。

那我们应该怎么做才能确保集合不被修改呢？
我们可以采用Collections包下的unmodifiableMap方法，通过这个方法返回的map,是不可以修改的。他会报 java.lang.UnsupportedOperationException错。

同理：Collections包也提供了对list和set集合的方法。
Collections.unmodifiableList(List)
Collections.unmodifiableSet(Set)

面试题答案