Java常見面試題及答案 21-30(集合類)
21.HashMap的工作原理是什麼?
HashMap內部是通過一個數組實現的，只是這個陣列比較特殊，數組裡儲存的元素是一個Entry實體(jdk 8為Node)，這個Entry實體主要包含key、value以及一個指向自身的next指標。HashMap是基於hashing實現的，當我們進行put操作時，根據傳遞的key值得到它的hashcode，然後再用這個hashcode與陣列的長度進行模運算，得到一個int值，就是Entry要儲存在陣列的位置（下標）；當通過get方法獲取指定key的值時，會根據這個key算出它的hash值（陣列下標），根據這個hash值獲取陣列下標對應的Entry，然後判斷Entry裡的key，hash值或者通過equals()比較是否與要查詢的相同，如果相同，返回value，否則的話，遍歷該連結串列（有可能就只有一個Entry，此時直接返回null），直到找到為止，否則返回null。
HashMap之所以在每個陣列元素儲存的是一個連結串列，是為了解決hash衝突問題，當兩個物件的hash值相等時，那麼一個位置肯定是放不下兩個值的，於是hashmap採用連結串列來解決這種衝突，hash值相等的兩個元素會形成一個連結串列。
22.HashMap與HashTable的區別是什麼?
1.HashTable基於Dictionary類，而HashMap是基於AbstractMap。Dictionary是任何可將鍵對映到相應值的類的抽象父類，而AbstractMap是基於Map介面的實現，它以最大限度地減少實現此介面所需的工作。（在java 8中我檢視原始碼發現Hashtable並沒有繼承Dictionary,而且裡面也沒有同步方法，是不是java 8中Hashtable不在同步的了？有沒有人解釋一下？）
2. HashMap的key和value都允許為null，而Hashtable的key和value都不允許為null。HashMap遇到key為null的時候，呼叫putForNullKey方法進行處理，而對value沒有處理；Hashtable遇到null，直接返回NullPointerException。
3. Hashtable是同步的，而HashMap是非同步的，但是我們也可以通過Collections.synchronizedMap(hashMap),使其實現同步。
23.CorrentHashMap的工作原理?
jdk 1.6版: ConcurrenHashMap可以說是HashMap的升級版，ConcurrentHashMap是執行緒安全的，但是與Hashtablea相比，實現執行緒安全的方式不同。Hashtable是通過對hash表結構進行鎖定，是阻塞式的，當一個執行緒佔有這個鎖時，其他執行緒必須阻塞等待其釋放鎖。ConcurrentHashMap是採用分離鎖的方式，它並沒有對整個hash表進行鎖定，而是區域性鎖定，也就是說當一個執行緒佔有這個區域性鎖時，不影響其他執行緒對hash表其他地方的訪問。
具體實現: ConcurrentHashMap內部有一個Segment陣列, 該Segment物件可以充當鎖。Segment物件內部有一個HashEntry陣列，於是每個Segment可以守護若干個桶(HashEntry),每個桶又有可能是一個HashEntry連線起來的連結串列，儲存發生碰撞的元素。
每個ConcurrentHashMap在預設併發級下會建立包含16個Segment物件的陣列，每個陣列有若干個桶，當我們進行put方法時，通過hash方法對key進行計算，得到hash值，找到對應的segment，然後對該segment進行加鎖，然後呼叫segment的put方法進行儲存操作，此時其他執行緒就不能訪問當前的segment，但可以訪問其他的segment物件，不會發生阻塞等待。
jdk 1.8版在jdk 8中，ConcurrentHashMap不再使用Segment分離鎖，而是採用一種樂觀鎖CAS演算法來實現同步問題，但其底層還是“陣列+連結串列->紅黑樹”的實現。
24.遍歷一個List有哪些不同的方式？
List<String> strList = new ArrayList<>();
//for-each
for(String str:strList) {
System.out.print(str);
}
//use iterator 儘量使用這種 更安全(fail-fast)
Iterator<String> it = strList.iterator();
while(it.hasNext) {
System.out.printf(it.next());
}
25.fail-fast與fail-safe有什麼區別？
Iterator的fail-fast屬性與當前的集合共同起作用，因此它不會受到集合中任何改動的影響。Java.util包中的所有集合類都被設計為fail->fast的，而java.util.concurrent中的集合類都為fail-safe的。當檢測到正在遍歷的集合的結構被改變時，Fail-fast迭代器丟擲ConcurrentModificationException，而fail-safe迭代器從不丟擲ConcurrentModificationException。
26.Array和ArrayList有何區別？什麼時候更適合用Array？
- Array可以容納基本型別和物件，而ArrayList只能容納物件。
- Array是指定大小的，而ArrayList大小是固定的
27.哪些集合類提供對元素的隨機訪問？
ArrayList、HashMap、TreeMap和HashTable類提供對元素的隨機訪問。
28.HashSet的底層實現是什麼?
通過看原始碼知道HashSet的實現是依賴於HashMap的，HashSet的值都是儲存在HashMap中的。在HashSet的構造法中會初始化一個HashMap物件，HashSet不允許值重複，因此，HashSet的值是作為HashMap的key儲存在HashMap中的，當儲存的值已經存在時返回false。
29.LinkedHashMap的實現原理?
LinkedHashMap也是基於HashMap實現的，不同的是它定義了一個Entry header，這個header不是放在Table裡，它是額外獨立出來的。LinkedHashMap通過繼承hashMap中的Entry,並新增兩個屬性Entry before,after,和header結合起來組成一個雙向連結串列，來實現按插入順序或訪問順序排序。LinkedHashMap定義了排序模式accessOrder，該屬性為boolean型變數，對於訪問順序，為true；對於插入順序，則為false。一般情況下，不必指定排序模式，其迭代順序即為預設為插入順序。
30.LinkedList和ArrayList的區別是什麼?
- ArrayList是基於陣列實現，LinkedList是基於連結串列實現
- ArrayList在查詢時速度快，LinkedList在插入與刪除時更具優勢
ps:不對的請大家指出來.