JAVA面试题整理-基础

1、List 和 Set 的区别

共同点：它们都是Collection的子接口

区别：

List：这个接口能够精准的记录每一个元素的插入位置（换句话说就是这个接口内容所有元素是按照顺序去保存的），使用者可以通过索引的方式去取得某个元素的值，这个跟java中数组有点类似，List中保存的所有数据允许重复。
Set：这个接口无法记录每一个元素的具体位置，整个集合中所有元素是无序排列的，并且Set存储数据集合是不允许有重复的元素的。

既然List和Set均为接口，那么就不能直接实例化，需要借助实现他们接口的子类进行实例化，由此来使用接口中提供的各种方法。
实现List接口的子类中包括：ArrayList，LinkedList和Vector。
其中ArrayList这个类是类似数组形式的集合实例化，而LinkedList类则是链表形式的实例化，具体的差别在于数据结构上面的不同。
Vector 类非常类似ArrayList，两者的不同之处在于Vector是同步的方法，在多线程操作的时候可能会抛出ConcurrentModificationException。
实现Set接口的子类中包括：HasSet。

2、HashSet 是如何保证不重复的

根据HashSet.add(E e)的JDK源码，发现HashSet竟然是借助HashMap来实现的，利用HashMap中Key的唯一性，来保证HashSet中不出现重复值。

当调用add(E e)方法时候，首先会调用Object的hashCode方法判hashCode是否已经存在，如不存在则直接插入元素；
如果已存在则调用Object对象的equals方法判断是否返回true，如果为true则说明元素已经存在，如为false则插入元素。

public class HashSet<E> extends AbstractSet<E> implements Set<E>, Cloneable, java.io.Serializable
{
    static final long serialVersionUID = -5024744406713321676L;

    private transient HashMap<E,Object> map;

    // Dummy value to associate with an Object in the backing Map
    private static final Object PRESENT = new Object();

    /**
     * Constructs a new, empty set; the backing <tt>HashMap</tt> instance has
     * default initial capacity (16) and load factor (0.75).
     */
    public HashSet() {
        map = new HashMap<>();
    }

    public HashSet(Collection<? extends E> c) {
        map = new HashMap<>(Math.max((int) (c.size()/.75f) + 1, 16));
        addAll(c);
    }

    public HashSet(int initialCapacity, float loadFactor) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    public HashSet(int initialCapacity) {
        map = new HashMap<>(initialCapacity);
    }

    HashSet(int initialCapacity, float loadFactor, boolean dummy) {
        map = new LinkedHashMap<>(initialCapacity, loadFactor);
    }

    public Iterator<E> iterator() {
        return map.keySet().iterator();
    }

    public int size() {
        return map.size();
    }

    public boolean isEmpty() {
        return map.isEmpty();
    }

    public boolean contains(Object o) {
        return map.containsKey(o);
    }

    public boolean add(E e) {
        return map.put(e, PRESENT)==null;
    }

    public boolean remove(Object o) {
        return map.remove(o)==PRESENT;
    }

    public void clear() {
        map.clear();
    }

    public Object clone() {
        try {
            HashSet<E> newSet = (HashSet<E>) super.clone();
            newSet.map = (HashMap<E, Object>) map.clone();
            return newSet;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new InternalError();
        }
    }

    private void writeObject(java.io.ObjectOutputStream s)
        throws java.io.IOException {
        // Write out any hidden serialization magic
        s.defaultWriteObject();

        // Write out HashMap capacity and load factor
        s.writeInt(map.capacity());
        s.writeFloat(map.loadFactor());

        // Write out size
        s.writeInt(map.size());

        // Write out all elements in the proper order.
        for (E e : map.keySet())
            s.writeObject(e);
    }

    private void readObject(java.io.ObjectInputStream s)
        throws java.io.IOException, ClassNotFoundException {
        // Read in any hidden serialization magic
        s.defaultReadObject();

        // Read in HashMap capacity and load factor and create backing HashMap
        int capacity = s.readInt();
        float loadFactor = s.readFloat();
        map = (((HashSet)this) instanceof LinkedHashSet ?
               new LinkedHashMap<E,Object>(capacity, loadFactor) :
               new HashMap<E,Object>(capacity, loadFactor));

        // Read in size
        int size = s.readInt();

        // Read in all elements in the proper order.
        for (int i=0; i<size; i++) {
            E e = (E) s.readObject();
            map.put(e, PRESENT);
        }
    }
}

    /**
     * Associates the specified value with the specified key in this map.
     * If the map previously contained a mapping for the key, the old
     * value is replaced.
     *
     * @param key key with which the specified value is to be associated
     * @param value value to be associated with the specified key
     * @return the previous value associated with <tt>key</tt>, or
     *         <tt>null</tt> if there was no mapping for <tt>key</tt>.
     *         (A <tt>null</tt> return can also indicate that the map
     *         previously associated <tt>null</tt> with <tt>key</tt>.)
     */
    public V put(K key, V value) {
        if (table == EMPTY_TABLE) {
            inflateTable(threshold);
        }
        if (key == null)
            return putForNullKey(value);
        int hash = hash(key);
        int i = indexFor(hash, table.length);
        for (Entry<K,V> e = table[i]; e != null; e = e.next) {
            Object k;
            if (e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k))) {
                V oldValue = e.value;
                e.value = value;
                e.recordAccess(this);
                return oldValue;
            }
        }

        modCount++;
        addEntry(hash, key, value, i);
        return null;
    }

3、HashMap 是线程安全的吗，为什么不是线程安全的（最好画图说明多线程环境下不安全）?

参考：http://www.importnew.com/22011.html

4、HashMap 的扩容过程
5、HashMap 1.7 与 1.8 的区别，说明 1.8 做了哪些优化，如何优化的？
6、final finally finalize
7、强引用、软引用、弱引用、虚引用
8、Java反射
9、Arrays.sort 实现原理和 Collection 实现原理
10、LinkedHashMap的应用
11、cloneable接口实现原理
12、异常分类以及处理机制
13、wait和sleep的区别
14、数组在内存中如何分配

答案待补充... ...

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