列出Collections框架的一些好處？

每種編程語言都使用集合，并且最初的Java版本包含幾個集合類： Vector ， Stack ， Hashtable和Array 。 但是從更大的范圍和用法來看，Java 1.2提出了Collections Framework，該框架將所有collections接口，實現(xiàn)和算法分組。 Java集合通過使用泛型和并發(fā)集合類進行線程安全操作已經(jīng)走了很長一段路。 它還包括在Java并發(fā)包中的阻塞接口及其實現(xiàn)。 收款框架的一些好處是：

• 通過使用核心集合類而不是實現(xiàn)我們自己的集合類來減少開發(fā)工作。
• 通過使用經(jīng)過良好測試的集合框架類，可以提高代碼質(zhì)量。
• 通過使用JDK附帶的收集類，減少了代碼維護工作。
• 可重用性和互操作性

集合框架中泛型的好處是什么？

Java 1.5帶有泛型，所有集合接口和實現(xiàn)都大量使用它。 泛型允許我們提供集合可以包含的Object的類型，因此，如果您嘗試添加其他類型的任何元素，則會引發(fā)編譯時錯誤。 這樣可以避免在運行時發(fā)生ClassCastException，因為您將在編譯時收到錯誤。 由于我們不需要使用強制轉(zhuǎn)換和instanceof運算符，因此泛型也使代碼更干凈。 由于不會生成進行類型檢查的字節(jié)碼指令，因此它還可以增加運行時的收益。

Java Collections Framework的基本接口是什么？

集合是集合層次結(jié)構(gòu)的根。 集合表示一組稱為其元素的對象。 Java平臺不提供此接口的任何直接實現(xiàn)。

Set是一個不能包含重復元素的集合。 此接口對數(shù)學集合的抽象進行建模，并用于表示集合，例如紙牌組。

List是一個有序的集合，可以包含重復的元素。 您可以從索引中訪問任何元素。 列表更像是具有動態(tài)長度的數(shù)組。

映射是將鍵映射到值的對象。 映射不能包含重復的鍵：每個鍵最多可以映射到一個值。

其他一些接口是Queue ， Dequeue ， Iterator ， SortedSet ， SortedMap和ListIterator 。

為什么Collection不擴展Cloneable和Serializable接口？

集合接口指定一組稱為元素的對象。 元素的維護方式取決于Collection的具體實現(xiàn)。 例如，某些Collection實現(xiàn)（例如List）允許重復元素，而其他實現(xiàn)（例如Set）則不允許重復元素。 許多Collection實現(xiàn)都有公共克隆方法。 但是，將其包含在Collection的所有實現(xiàn)中并沒有任何意義。 這是因為Collection是抽象表示。 重要的是實施。
在處理實際實現(xiàn)時，克隆或序列化的語義及其含義都會發(fā)揮作用。 因此具體的實現(xiàn)應決定如何克隆或序列化它，甚至可以對其進行克隆或序列化。 因此，在所有實現(xiàn)中強制進行克隆和序列化實際上不太靈活，而且限制更大。 具體實現(xiàn)應決定是否可以克隆或序列化。

為什么Map界面不擴展Collection界面？

盡管Map接口及其實現(xiàn)是Collections Framework的一部分，但Map不是集合，集合也不是Map。 因此，Map擴展Collection是沒有意義的，反之亦然。
如果Map擴展了Collection接口，那么元素在哪里？ Map包含鍵值對，并且提供了一些方法來檢索鍵或值的列表作為Collection，但它不適合“元素組”范式。

什么是迭代器？

迭代器接口提供了對任何Collection進行迭代的方法。 我們可以使用迭代器方法從Collection中獲取迭代器實例。 在Java Collections Framework中，迭代器代替了枚舉。 迭代器允許調(diào)用者在迭代過程中從基礎(chǔ)集合中刪除元素。

Enumeration和Iterator接口之間有什么區(qū)別？

枚舉的速度是Iterator的兩倍，并且使用的內(nèi)存更少。 枚舉是非常基本的，適合基本需求。 但是，與Enumeration相比，Iterator安全得多，因為它始終拒絕其他線程修改被其迭代的集合對象。
在Java Collections Framework中，迭代器代替了枚舉。 迭代器允許調(diào)用者從基礎(chǔ)集合中刪除Enumeration無法實現(xiàn)的元素。 迭代器方法名稱已得到改進，以使其功能更清晰。

為什么沒有像Iterator.add（）這樣的方法將元素添加到集合中？

考慮到Iterator的約定不保證迭代順序，語義尚不清楚。 但是請注意，ListIterator確實提供了添加操作，因為它確實保證了迭代的順序。

為什么Iterator沒有不移動光標就直接獲取下一個元素的方法？

它可以在當前Iterator接口的頂部實現(xiàn)，但由于很少使用，因此將其包含在每個人都必須實現(xiàn)的接口中沒有意義。

Iterator和ListIterator有什么區(qū)別？

• 我們可以使用Iterator遍歷Set和List集合，而ListIterator只能與Lists一起使用。
• 迭代器只能向前移動，而ListIterator可以用于兩個方向。
• ListIterator繼承自Iterator接口，并具有其他功能，例如添加元素，替換元素，獲取上一個和下一個元素的索引位置。

有哪些不同的方法可以遍歷列表？

我們可以通過兩種不同的方式遍歷列表-使用迭代器和使用for-each循環(huán)。

使用迭代器更加線程安全，因為它可以確保如果基礎(chǔ)列表元素被修改，它將拋出ConcurrentModificationException 。

您對迭代器快速失敗屬性有什么了解？

每當我們嘗試獲取下一個元素時，迭代器fail-fast屬性都會檢查基礎(chǔ)集合的結(jié)構(gòu)是否有任何修改。 如果找到任何修改，則拋出ConcurrentModificationException 。 除了并行并發(fā)類（例如ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList）之外，Collection類中Iterator的所有實現(xiàn)在設(shè)計上都是快速失敗的。

快速故障和故障安全之間有何區(qū)別？

Iterator故障安全屬性可與基礎(chǔ)集合的克隆一起使用，因此不受集合中任何修改的影響。 按照設(shè)計， java.util包中的所有收集類都是快速失敗的，而java.util.concurrent中的收集類是故障安全的。 快速故障迭代器會拋出ConcurrentModificationException，而安全故障迭代器絕不會拋出ConcurrentModificationException。 檢查這篇文章中的CopyOnWriteArrayList示例 。

如何在迭代集合時避免ConcurrentModificationException？

我們可以使用并發(fā)集合類來避免在迭代集合時發(fā)生ConcurrentModificationException ，例如，使用CopyOnWriteArrayList而不是ArrayList。
在這篇文章中查看ConcurrentHashMap示例 。

為什么沒有Iterator接口的具體實現(xiàn)？

迭代器接口聲明了用于迭代集合的方法，但是其實現(xiàn)是Collection實現(xiàn)類的責任。 每個返回遍歷迭代器的集合類都有其自己的Iterator實現(xiàn)嵌套類。
這使集合類可以選擇迭代器是快速失敗還是故障安全的。 例如，ArrayList迭代器是快速失敗的，而CopyOnWriteArrayList迭代器是故障安全的。

什么是UnsupportedOperationException？

UnsupportedOperationException是用于指示不支持該操作的異常。 它在JDK類中得到了廣泛使用，在集合框架java.util.Collections.UnmodifiableCollection ，所有add和remove操作都會拋出此異常。

HashMap如何在Java中工作？

HashMap將鍵值對存儲在Map.Entry靜態(tài)嵌套類實現(xiàn)中。 HashMap使用哈希算法，并在put和get方法中使用hashCode（）和equals（）方法。當我們通過傳遞鍵值對來調(diào)用put方法時，HashMap使用帶有哈希的Key hashCode（）來找出存儲密鑰的索引-值對。 該條目存儲在LinkedList中，因此，如果已經(jīng)存在條目，則使用equals（）方法檢查傳遞的鍵是否已經(jīng)存在，如果是，它將覆蓋該值，否則它將創(chuàng)建一個新條目并存儲此鍵值條目當我們通過傳遞Key調(diào)用get方法時，它再次使用hashCode（）在數(shù)組中查找索引，然后使用equals（）方法找到正確的Entry并返回其值。 下圖將清楚地解釋這些細節(jié)。

有關(guān)HashMap的其他重要信息是容量，負載因子，閾值大小調(diào)整。 HashMap的初始默認容量為32，負載系數(shù)為0.75。 閾值是容量乘以負載因子，每當我們嘗試添加條目時，如果映射大小大于閾值，則HashMap會將映射的內(nèi)容重新映射為容量更大的新數(shù)組。 容量始終是2的冪，因此，如果您知道需要存儲大量鍵值對，例如在從數(shù)據(jù)庫緩存數(shù)據(jù)時，最好使用正確的容量和負載因子來初始化HashMap。

hashCode（）和equals（）方法的重要性是什么？

HashMap使用Key對象的hashCode（）和equals（）方法來確定放置鍵值對的索引。 當我們嘗試從HashMap中獲取價值時，也會使用這些方法。 如果這些方法的實現(xiàn)不正確，則兩個不同的Key可能會產(chǎn)生相同的hashCode（）和equals（）輸出，在這種情況下，不是將其存儲在不同的位置，HashMap會將它們視為相同并覆蓋它們。要存儲重復數(shù)據(jù)，請使用hashCode（）和equals（）查找重復數(shù)據(jù)，因此正確實現(xiàn)重復數(shù)據(jù)非常重要。 equals（）和hashCode（）的實現(xiàn)應遵循以下規(guī)則。

• 如果o1.equals(o2) ，則o1.hashCode() == o2.hashCode()應始終為true 。
• 如果o1.hashCode() == o2.hashCode為true，則并不意味著o1.equals(o2)為true 。

• 如果該類重寫equals（）方法，則它也應該重寫hashCode（）方法。
• 對于所有實例，該類應遵循與equals（）和hashCode（）關(guān)聯(lián)的規(guī)則。 這些規(guī)則請參考前面的問題。
• 如果equals（）中未使用類字段，則不應在hashCode（）方法中使用它。
• 用戶定義的鍵類的最佳實踐是使其不可變，以便可以將hashCode（）值緩存起來以提高性能。 不可變的類還確保hashCode（）和equals（）將來不會更改，這將解決任何可變性問題。
  例如，假設(shè)我有一個用于MyHashMap鍵的類MyKey 。 //MyKey name argument passed is used for equals() and hashCode() MyKey key = new MyKey('Pankaj'); //assume hashCode=1234 myHashMap.put(key, 'Value');// Below code will change the key hashCode() and equals() // but it's location is not changed. key.setName('Amit'); //assume new hashCode=7890//below will return null, because HashMap will try to look for key //in the same index as it was stored but since key is mutated, //there will be no match and it will return null. myHashMap.get(new MyKey('Pankaj'));

  這就是為什么String和Integer大多用作HashMap鍵的原因。

Map界面提供哪些不同的Collection視圖？

Map界面提供了三個集合視圖：

• Set keySet（）：返回此映射中包含的鍵的Set視圖。 該集合由地圖支持，因此對地圖的更改會反映在集合中，反之亦然。 如果在對集合進行迭代時修改了映射（通過迭代器自己的remove操作除外），則迭代的結(jié)果不確定。 該集合支持元素刪除，該元素通過Iterator.remove，Set.remove，removeAll，retainAll和clear操作從映射中刪除相應的映射。 它不支持add或addAll操作。
• Collection values（）：返回此映射中包含的值的Collection視圖。 集合由地圖支持，因此對地圖的更改會反映在集合中，反之亦然。 如果在對集合進行迭代時修改了映射（通過迭代器自己的remove操作除外），則迭代的結(jié)果是不確定的。 集合支持元素刪除，該元素通過Iterator.remove，Collection.remove，removeAll，retainAll和clear操作從映射中刪除相應的映射。 它不支持add或addAll操作。
• Set <Map.Entry <K，V >> entrySet（） ：返回此映射中包含的映射的Set視圖。 該集合由地圖支持，因此對地圖的更改會反映在集合中，反之亦然。 如果在進行集合迭代時修改了映射（除非通過迭代器自己的remove操作或通過迭代器返回的映射條目上的setValue操作），則迭代的結(jié)果是不確定的。 該集合支持元素刪除，該元素通過Iterator.remove，Set.remove，removeAll，retainAll和clear操作從映射中刪除相應的映射。 它不支持add或addAll操作。

HashMap和Hashtable有什么區(qū)別？

HashMap和Hashtable都實現(xiàn)了Map接口，外觀相似，但是HashMap和Hashtable之間存在以下區(qū)別。

• HashMap允許空鍵和值，而Hashtable不允許空鍵和值。
• Hashtable已同步，但HashMap未同步。 因此HashMap更適合單線程環(huán)境，而Hashtable適合多線程環(huán)境。
• LinkedHashMap是Java 1.4中作為HashMap的子類引入的，因此，如果需要迭代順序，則可以輕松地從HashMap切換到LinkedHashMap，但是對于Hashtable而言，情況并非如此，其迭代順序是不可預測的。
• HashMap提供了要迭代的鍵集，因此它是快速失敗的，但是Hashtable提供了不支持此功能的鍵枚舉。
• Hashtable被認為是舊類，如果在迭代時要查找Map的修改，則應使用ConcurrentHashMap。

如何在HashMap和TreeMap之間進行選擇？

為了在Map中插入，刪除和定位元素，HashMap提供了最佳選擇。 但是，如果需要按排序順序遍歷鍵，則TreeMap是更好的選擇。 根據(jù)集合的大小，向HashMap中添加元素，然后將地圖轉(zhuǎn)換為TreeMap以進行排序的鍵遍歷可能更快。

ArrayList和Vector有什么異同？

ArrayList和Vector在許多方面都是相似的類。

• 兩者均基于索引，并由內(nèi)部數(shù)組進行備份。
• 兩者都保持插入順序，我們可以按插入順序獲得元素。
• ArrayList和Vector的迭代器實現(xiàn)在設(shè)計上都是快速失敗的。
• ArrayList和Vector都允許空值和使用索引號隨機訪問元素。

這些是ArrayList和Vector之間的區(qū)別。

• 向量已同步，而ArrayList未同步。 但是，如果要在迭代時查找列表的修改，則應使用CopyOnWriteArrayList。
• ArrayList比Vector更快，因為它沒有任何開銷，因為同步。
• ArrayList更具通用性，因為我們可以使用Collections實用程序類從其中輕松獲取同步列表或只讀列表。

什么時候在ArrayList上使用Array？

數(shù)組可以包含原語或?qū)ο?#xff0c;而ArrayList只能包含對象。
數(shù)組是固定大小的，而ArrayList是動態(tài)的。
數(shù)組沒有提供ArrayList之類的許多功能，例如addAll，removeAll，迭代器等。雖然ArrayList是我們處理列表時的明顯選擇，但很少有數(shù)組可以很好地使用。

• 如果列表的大小是固定的，并且主要用于存儲和遍歷它們。
• 對于原始數(shù)據(jù)類型的列表，盡管Collections使用自動裝箱來減少編碼工作，但是在處理固定大小的原始數(shù)據(jù)類型時，它仍然使它們變慢。
• 如果您正在處理固定的多維情況，則使用[] []遠比List <List <>>更容易

ArrayList和LinkedList有什么區(qū)別？

ArrayList和LinkedList都實現(xiàn)List接口，但是它們之間有一些區(qū)別。

• ArrayList是由Array支持的基于索引的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此它提供對元素的隨機訪問，性能為O（1），但LinkedList將數(shù)據(jù)存儲為節(jié)點列表，每個節(jié)點都鏈接到其上一個和下一個節(jié)點。 因此，即使有一種使用索引獲取元素的方法，在內(nèi)部它也會從開始遍歷到索引節(jié)點，然后返回該元素，因此性能為O（n）比ArrayList慢。
• 與ArrayList相比，LinkedList中元素的插入，添加或刪除要快于ArrayList，因為在中間添加元素時沒有調(diào)整數(shù)組大小或更新索引的概念。
• LinkedList比ArrayList消耗更多的內(nèi)存，因為LinkedList中的每個節(jié)點都存儲上一個和下一個元素的引用。

哪些集合類提供對其元素的隨機訪問？

ArrayList，HashMap，TreeMap，Hashtable類提供對其元素的隨機訪問。 下載java collections pdf了解更多信息。

什么是EnumSet？

java.util.EnumSet是設(shè)置實現(xiàn)以用于枚舉類型。 枚舉集中的所有元素都必須來自創(chuàng)建集時明確或隱式指定的單個枚舉類型。 EnumSet不同步，并且不允許使用null元素。 它還提供了一些有用的方法，例如copyOf（Collection c），of（E first，E…rest）和complementOf（EnumSet s）。請查看此文章以獲取Java枚舉教程 。

哪些集合類是線程安全的？

Vector，Hashtable，Properties和Stack是同步類，因此它們是線程安全的，可以在多線程環(huán)境中使用。 Java 1.5 Concurrent API包含一些集合類，這些類允許在迭代時修改集合，因為它們在集合的克隆上起作用，因此可以在多線程環(huán)境中安全使用。

什么是并發(fā)集合類？

Java 1.5并發(fā)包（ java.util.concurrent ）包含線程安全的集合類，這些類允許在迭代時修改集合。 通過設(shè)計迭代器是快速失敗的，并拋出ConcurrentModificationException。 這些類中的一些是CopyOnWriteArrayList ， ConcurrentHashMap ， CopyOnWriteArraySet 。閱讀這些文章以更詳細地了解它們。

• 避免ConcurrentModificationException
• CopyOnWriteArrayList示例
• HashMap與ConcurrentHashMap

什么是BlockingQueue？

java.util.concurrent.BlockingQueue是一個Queue，它支持以下操作：在檢索和刪除元素時等待隊列變?yōu)榉强?#xff0c;在添加元素時等待隊列中的空間變?yōu)榭捎谩lockingQueue接口是其中的一部分java collections框架，它主要用于實現(xiàn)生產(chǎn)者使用者問題。 我們不需要擔心在BlockingQueue中等待生產(chǎn)者或?qū)ο髮οM者可用的空間，因為它由BlockingQueue的實現(xiàn)類處理.Java提供了幾種BlockingQueue實現(xiàn)，例如ArrayBlockingQueue，LinkedBlockingQueue，PriorityBlockingQueue，SynchronousQueue等。
查看此帖子，了解使用BlockingQueue解決生產(chǎn)者－消費者問題 。

什么是隊列和堆棧，列出它們的區(qū)別？

隊列和堆棧都用于存儲數(shù)據(jù)，然后再處理它們。 java.util.Queue是一個接口，其實現(xiàn)類存在于Java并發(fā)包中。 隊列允許按照先進先出（FIFO）的順序檢索元素，但情況并非總是如此。 還有一個Deque接口，該接口允許從隊列的兩端檢索元素。
堆棧類似于隊列，不同之處在于堆棧允許按后進先出（LIFO）順序檢索元素。
堆棧是擴展Vector的類，而Queue是接口。

什么是收藏課？

java.util.Collections是一個實用工具類，僅由對集合進行操作或返回集合的靜態(tài)方法組成。 它包含對集合進行操作的多態(tài)算法，“包裝器”，這些包裝器返回由指定集合支持的新集合，以及其他一些零碎的東西。此類包含集合框架算法的方法，例如二進制搜索，排序，改組，反向等

什么是可比和比較器界面？

Java提供了Comparable接口，如果我們想使用Arrays或Collections排序方法，則可以由任何自定義類實現(xiàn)。 可比接口具有compareTo（T obj）方法，該方法由排序方法使用。 如果“此”對象小于，等于或大于作為參數(shù)傳遞的對象，則應以使其返回負整數(shù)，零或正整數(shù)的方式重寫此方法。但是，在大多數(shù)現(xiàn)實情況中，我們希望根據(jù)不同的參數(shù)進行排序。 例如，作為首席執(zhí)行官，我想根據(jù)薪水對員工進行分類，而人力資源則想根據(jù)年齡對員工進行分類。 在這種情況下，我們需要使用Comparator接口，因為Comparable.compareTo(Object o)方法實現(xiàn)只能基于一個字段進行排序，而我們無法選擇要對compare(Object o1, Object o2)進行排序的字段.Comparator接口compare(Object o1, Object o2)方法需要采用兩個Object參數(shù)，必須以這樣的方式實現(xiàn)：如果第一個參數(shù)小于第二個參數(shù)，則返回負int；如果相等則返回零；如果第一個參數(shù)等于正數(shù)，則返回正int參數(shù)大于第二個參數(shù)。

檢查此帖子以了解使用Comparable和Comparator接口對對象進行排序 。

Comparable和Comparator接口之間有什么區(qū)別？

Comparable和Comparator接口用于對對象的集合或數(shù)組進行排序。Comparable接口用于對對象進行自然排序，我們可以使用它來基于單個邏輯進行排序。
比較器接口用于提供不同的排序算法，我們可以選擇要用于比較給定對象集合的比較器。

我們?nèi)绾闻判驅(qū)ο罅斜?#xff1f;

如果需要對對象數(shù)組進行排序，則可以使用Arrays.sort() 。 如果需要對對象列表進行排序，則可以使用Collections.sort() 。 這兩個類都具有重載的sort（）方法，用于自然排序（使用Comparable）或基于條件的排序（使用Comparator）。 集合內(nèi)部使用數(shù)組排序方法，因此兩者的性能相同，只是集合需要一些時間才能將列表轉(zhuǎn)換為數(shù)組。

在將Collection作為參數(shù)傳遞給函數(shù)時，我們?nèi)绾未_保該函數(shù)將無法對其進行修改？

我們可以使用Collections.unmodifiableCollection(Collection c)方法創(chuàng)建一個只讀集合，然后再將其作為參數(shù)傳遞，這將確保任何更改集合的操作都將拋出UnsupportedOperationException 。

我們?nèi)绾螐慕o定的集合中創(chuàng)建一個同步的集合？

我們可以使用Collections.synchronizedCollection(Collection c)來獲取指定集合支持的同步（線程安全）集合。

Collections Framework中實現(xiàn)了哪些常見算法？

Java Collections Framework提供了常用的算法實現(xiàn)，例如排序和搜索。 集合類包含這些方法實現(xiàn)。 這些算法大多數(shù)都可以在List上使用，但是其中一些算法適用于所有類型的集合。 其中一些是排序，搜索，混排，最小-最大值。

舉一些例子？

Big-O表示法根據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中元素的數(shù)量來描述算法的性能。 由于Collection類實際上是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因此我們通常傾向于使用Big-O表示法根據(jù)時間，內(nèi)存和性能來選擇要使用的collection實現(xiàn)。示例1：ArrayList get(index i)是一個恒定時間的操作，并且不會t取決于列表中元素的數(shù)量。 因此，它在Big-O表示法中的性能為O（1）。
示例2：對數(shù)組或列表性能的線性搜索為O（n），因為我們需要搜索整個元素列表以找到該元素。

與Java Collections Framework相關(guān)的最佳實踐是什么？

• 根據(jù)需要選擇正確的集合類型，例如，如果大小固定，我們可能要在ArrayList上使用Array。 如果必須按插入順序遍歷Map，則需要使用TreeMap。 如果我們不希望重復，則應使用Set。
• 一些收集類允許指定初始容量，因此，如果我們估計要存儲的元素數(shù)量，則可以使用它來避免重新哈希或調(diào)整大小。
• 根據(jù)接口而不是實現(xiàn)來編寫程序，它使我們可以在以后的時間輕松更改實現(xiàn)。
• 始終將泛型用于類型安全，并在運行時避免ClassCastException。
• 使用JDK提供的不可變類作為Map中的鍵，以避免為我們的自定義類實現(xiàn)hashCode（）和equals（）。
• 盡可能將Collections實用程序類用于算法或獲取只讀，同步或空的Collection，而不是編寫自己的實現(xiàn)。 它將以更高的穩(wěn)定性和較低的可維護性來增強代碼重用。