《ArrayList & HashMap 源码类基础面试题》面试官们最喜欢问的ArrayList & HashMap源码类初级问,你都会了?

简介: 《ArrayList & HashMap 源码类基础面试题》面试官们最喜欢问的ArrayList & HashMap源码类初级问,你都会了?

一、ArrayList源码类问题

  1. ArrayList初始容量以及扩容机制是怎样的?
    初始化的时候,使用无参构造,创建的数组是空数组,没有长度,是在第一次放入元素,才会进行第一次扩容,第一次扩容的大小为 10 个 ,后面加入元素超过10个,会进行1.5 的扩容,也就是10个->15个。Java8优化后,实际操作是int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); 也就是原始容量+原始容量右移一位。
  2. ArrayList增删效率和查询效率相较于LinkedList比怎么样?
    ArrayList查询快,LinkedList增删快。LinkedList底层是数组加链表,增删只需两步,1、找到元素,2、调整节点,即可,但是链表的查询就很慢了,不管是哪个数,链表都要从头遍历,很慢,不如数组。
  3. ArrayList安全么?
    不安全,在add,remove时都没有加锁,如果在操作ArrayList时候,尽量防止对列表进行增删操作和修改操作。想要线程安全则使用Vector,Collections.synchronizedList(),CopyOnWriteArrayList原理都是给方法套个synchronized。

二、HashMap源码类问题

  1. HashMap初始容量,底层结构以及扩容机制是怎样的?
    (1) HashMap的实现是非同步的,所以HashMap不是线程安全的,它的key,value都可以为null
    (2) JDK1.8之前HashMap由数组+链表组成,链表则是主要为了解决哈希冲突;JDK1.8以后是数组加链表加红黑树组成,在解决哈希冲突时有了较大的变化,当链表长度大于红黑树的边界值(边界默认为8),且数组中桶的数量大于64,此时所有数据改为红黑树存储。
    (3) 关于扩容
    ① 初始数组长度为16,若链表节点数量小于等于8时,会将节点连接到链表的下一个位置
    ② 若某个链表上阈值大于8时,会根据cap(容量)进行判断,若此时数组容量小于64,则会进行数组扩容,32 --> 64
    ③ 若链表节阈值大于8,且数组容量大于64,则链表进化为红黑树
  2. 为什么要在数组长度大于64之后,链表才会进化为红黑树?
    在数组比较小时如果出现红黑树结构,反而会降低效率,因为红黑树需要进行左旋右旋,变色这些操作来保持平衡,同时数组长度小于64时,搜索时间相对要快些,所以综上所述为了提高性能和减少搜索时间。
  3. HashMap特点总结
    (1)hashMap存取是无序
    (2)键和值位置都可以是null,但是键位置只能是一个null
    (3)键位置是唯一的,底层的数据结构是控制键的
    (4)jdk1.8前数据结构是:链表+数组jdk1.8之后是:数组+链表+红黑树
    (5)阈值(边界值)>8并且数组长度大于64,才将链表转换成红黑树,变成红黑手的目的是为了高效的查询
    (6)默认的加载因子是0.75,也就是初始容量为16,当数据到12个时触发扩容,变为32,代码为位运算,每次扩容左移一位,也就是2倍扩容
    (7)1.8之前创建时(构造方法)就new一个大小16的数组,1.8之后在put时才创建。
    (8)集合最大容量 2的30次方
  4. CurrentHashMap原理
    (1)CurrentHashMap主要是解决多线程安全问题
    (2)在JDK1.7版本中,ConcurrentHashMap的数据结构是由一个Segment数组和多个HashEntry组成,主要实现原理是实现了锁分离的思路解决了多线程的安全问题。
    (3)ConcurrentHashMap 与HashMap和Hashtable 最大的不同在于:put和 get
    需要两次Hash到达指定的HashEntry,第一次hash到达Segment,第二次到达Segment里面的Entry,然后在遍历entry链表。
    (4)JDK1.8的实现已经摒弃了Segment的概念,而是直接用Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现,并发控制使用Synchronized和CAS来操作;
    JDK1.8的实现降低锁的粒度,直接针对HashEntry,没有了分段锁,也由之前的头插法变成了尾插法。
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