面試中集合相關問題(補充ing.....)

面試中集合相關問題(補充ing.....)



一、HashMap和Hashtable的區別

HashMap和Hashtable都實現了Map接口,但決定用哪一個之前先要弄清楚它們之間的分別。主要的區別有:線程安全性,同步(synchronization),以及速度。

1.區別

  1).HashMap幾乎可以等價於Hashtable,除了HashMap是非synchronized的,並可以接受null(HashMap可以接受爲null的鍵值(key)和值(value),而Hashtable則不行)

  2.HashMap是非synchronized,而Hashtablesynchronized,這意味着Hashtable是線程安全的,多個線程可以共享一個Hashtable;而如果沒有正確的同步的話,多個線程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap,它是HashTable的替代,比HashTable的擴展性更好。

  3.另一個區別是HashMap的迭代器(Iterator)fail-fast迭代器,而Hashtableenumerator迭代器不是fail-fast的。所以當有其它線程改變了HashMap的結構(增加或者移除元素),將會拋出ConcurrentModificationException,但迭代器本身的remove()方法移除元素則不會拋出ConcurrentModificationException異常。但這並不是一個一定發生的行爲,要看JVM。這條同樣也是EnumerationIterator的區別。

  4.由於Hashtable是線程安全的也是synchronized,所以在單線程環境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步,只需要單一線程,那麼使用HashMap性能要好過Hashtable

  5.HashMap不能保證隨着時間的推移Map中的元素次序是不變的。


2.要注意的一些重要術語:

  1).sychronized意味着在一次僅有一個線程能夠更改Hashtable。就是說任何線程要更新Hashtable時要首先獲得同步鎖,其它線程要等到同步鎖被釋放之後才能再次獲得同步鎖更新Hashtable。

  2). Fail-safe和iterator迭代器相關。如果某個集合對象創建了Iterator或者ListIterator,然後其它的線程試圖“結構上”更改集合對象,將會拋出ConcurrentModificationException異常。但其它線程可以通過set()方法更改集合對象是允許的,因爲這並沒有從“結構上”更改集合。但是假如已經從結構上進行了更改,再調用set()方法,將會拋出IllegalArgumentException異常。

  3).結構上的更改指的是刪除或者插入一個元素,這樣會影響到map的結構。

  我們能否讓HashMap同步?

  HashMap可以通過下面的語句進行同步:
  Map m = Collections.synchronizeMap(hashMap);

3.結論

  Hashtable和HashMap有幾個主要的不同:線程安全以及速度。僅在你需要完全的線程安全的時候使用Hashtable,而如果你使用Java 5或以上的話,請使用ConcurrentHashMap吧。


二、HashMap和LinkedHashMap的區別

1. LinkedHashMap概述

  1).LinkedHashMap是HashMap的一個子類,它保留插入的順序,如果需要輸出的順序和輸入時的相同,那麼就選用LinkedHashMap。
  2).LinkedHashMap是Map接口的哈希表和鏈接列表實現,具有可預知的迭代順序。此實現提供所有可選的映射操作,並允許使用null值和null鍵。此類不保證映射的順序,特別是它不保證該順序恆久不變。
  3).LinkedHashMap實現與HashMap的不同之處在於,後者維護着一個運行於所有條目的雙重鏈接列表。此鏈接列表定義了迭代順序,該迭代順序可以是插入順序或者是訪問順序。
  注意,此實現不是同步的。如果多個線程同時訪問鏈接的哈希映射,而其中至少一個線程從結構上修改了該映射,則它必須保持外部同步。
  根據鏈表中元素的順序可以分爲:按插入順序的鏈表,和按訪問順序(調用get方法)的鏈表。
  默認是按插入順序排序,如果指定按訪問順序排序,那麼調用get方法後,會將這次訪問的元素移至鏈表尾部,不斷訪問可以形成按訪問順序排序的鏈表。 可以重寫removeEldestEntry方法返回true值指定插入元素時移除最老的元素。
  

2. LinkedHashMap的實現

  對於LinkedHashMap而言,它繼承與HashMap、底層使用哈希表與雙向鏈表來保存所有元素。其基本操作與父類HashMap相似,它通過重寫父類相關的方法,來實現自己的鏈接列表特性。

3.總結

  HashMap和LinkedHashMap區別在於HashMap是無序的,LinkedHashMap是有序的。在使用HashMap時,要根據實際情況選擇最優的解決方案,降低性能和空間上的浪費。


三、HashMap、SynchronizedMap、ConcurrentHashMap底層實現和區別


1.HashMap是線程不安全的

  使用transient數組對象table保存鍵值對(靜態的內部類Entry)鏈表的集合。

  既然使用數組就會涉及到擴容,默認容量大小爲16,擴容因子爲0.75自定義容量大小也只能是大於輸入值的最小2n次方,以便於提高內部操作效率。

  使用散列表的方式來高效的存取數據,根據鍵Key的HashCode計算出的hash值,存儲到數組相應下標的鏈表中。

 

2.SynchronizedMap是線程安全的

  使用裝飾器模式對普通的map接口的實現類實例進行裝飾  

  SynchronizedMap持有map接口的實現類實例,並對其方法添加synchronized關鍵字,以達到線程安全的目的。

  雖然HashTableSynchronizedMap都使用synchronized同步鎖實現線程安全。

  但他們的意義不同,hashtable是獨立實現功能的一個類,關注於實現內部數據結構等細節功能;

  而SynchronizedMap是一個裝飾map接口的實現類實例的裝飾者,他關注於裝飾實例的方法到同步代碼塊中。

 

3.ConcurrenthasHmap是線程安全的

  使用final數組sengments對象保存分段的鍵值對集合(繼承於ReentrantLockstatic final修飾的內部類Segment)集合。

  使用數組仍然會涉及到擴容,默認分段等級爲16,容量大小爲16,每個子容器大小爲容量大小除以分段等級,擴容因子爲0.75

  Segment是一個線程安全的鍵值對集合,使用了ReentrantLock解決併發問題,並且ConcurrentHashMap使用了分段的技術提高了N(分段的段數)倍效率。

  ConcurrentHashMap散列了兩次,第一次散列成多個的線程安全的鍵值對集合,第二次散列成多個鍵值對鏈表。

  兩次散列的hash值都是根據鍵Key計算出來的,所以兩次散列計算hash值方法必須是不相同。



四、ArrayList、LinkedList、Vector的區別


1.LinkedList類

  LinkedList實現了List接口,允許null元素。此外LinkedList提供額外的get,remove,insert方法在LinkedList的首部或尾部。這些操作使LinkedList可被用作堆棧  (stack),隊列(queue)或雙向隊列(deque)。
  注意LinkedList沒有同步方法。如果多個線程同時訪問一個List,則必須自己實現訪問同步。一種解決方法是在創建List時構造一個同步的List:
    List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...));

2.ArrayList類

  ArrayList實現了可變大小的數組。它允許所有元素,包括null。ArrayList沒有同步
  size,isEmpty,get,set方法運行時間爲常數。但是add方法開銷爲分攤的常數,添加n個元素需要O(n)的時間。其他的方法運行時間爲線性。
  每個ArrayList實例都有一個容量(Capacity),即用於存儲元素的數組的大小。這個容量可隨着不斷添加新元素而自動增加,但是增長算法並沒有定義。當需要插入大量元素時,在插入前可以調用ensureCapacity方法來增加ArrayList的容量以提高插入效率。
  和LinkedList一樣,ArrayList也是非同步的(unsynchronized)。

3.Vector

  Vector非常類似ArrayList,但是Vector是同步的。由Vector創建的Iterator,雖然和ArrayList創建的Iterator是同一接口,但是,因爲Vector是同步的,當一個Iterator被創建而且正在被使用,另一個線程改變了Vector的狀態(例如,添加或刪除了一些元素),這時調用Iterator的方法時將拋出ConcurrentModificationException,因此必須捕獲該異常。






發佈了12 篇原創文章 · 獲贊 19 · 訪問量 7萬+
發表評論
所有評論
還沒有人評論,想成為第一個評論的人麼? 請在上方評論欄輸入並且點擊發布.
相關文章