java集合
为什么集合只能存放引用数据类型？
java集合实际存放的是对象的引用，每个集合元素都是一个引用变量，实际内容都存放在堆内存或方法区中，但是基本数据类型是在栈内存上分配空间的，栈上的数据会随时被收回的
java中的常用的集合有几种？
（set,list,map）除了这几个常用的，还有一个queue（队列）， 并且set,list,queue的同一个父类是collection，map和collectin是同一级，但是没有什么联系，是相互独立的。
Set集合：集合元素是不能重复的。元素是没有顺序的。所以它不能基于位置访问元素。TreeSet和HashSet是它的实现类。
List集合： 集合元素是可以重复的。元素是有顺序的。所以它可以基于位置访问元素。ArrayList和LinkedList是它的实现类。
Map：它包含键值对。Map的键是不能重复的。Map不能保证存储的顺序。HashMap和TreeMap是它的实现类。
Queue用于模拟队列这种数据结构。
集合的数据结构
（1）Set接口是collection的子接口：
HashSet 其底层是由哈希表（其实还是数组和单链表实现）实现，hashset的底层是基于hashMap来实现的。Hash可以存入null值，但是只能存储一个null。
HashSet遍历的三种方法：foreach遍历，使用数组遍历，使用迭代器
LinkedHashSet 底层实现：继承hashset类，基于LinkedHashMap来实现的，和hashSet的区别主要在于它是双向链表结构，有顺序。在插入元素的时候，也是通过元素的哈希值来进行来决定元素的存储位置。但是利用链表的来保证以插入的顺序来进行保存元素
TreeSet 底层实现是通过treeMap(二叉树)实现的，是一个有序集合类，存入Treeset集合的值，并不是按照插入顺序来排序。排序的实现有两种：
自然排序：实现comparable要使用要排序的元素的compareTo(object obj)方法进行比较元素之间的大小关系，然后将元素进行升序排列。
定制排序：如果要定制排序，就要实现comparator接口，实现int compare方法
（2）List接口是collection的子接口：
ArrayList 数据结构：底层实现是object数组(动态数组，可以扩容),它的随机访问速度极快，但是插入和删除的操作需要移动数组中的元素，比较麻烦。
注意：1）它在没有初始化长度的时候，默认长度是10
2）如果向ArrayLIst添加元素，超过了原来的容量，那么扩容方案：扩容到原数组的1.5倍，如果扩容完之后还是小于返回到mincapacity(最小容量)
3）ArrayList是线程不安全的，在多线程的情况下不要使用
如果非要使用list，就推荐使用vector，它基本上和ArrayList一样，区别在于vector中大部分方法都使用了同步关键字synchronized修饰，这样在多线程不会出现并发错误，扩容区别vector默认扩容就是原来的2倍。
ArrayList遍历的几种方式：1：使用foreach遍历list 2:将list转化为数组，在进行遍历使用迭代器遍历
LinkedList 数据结构：双向链表 随机访问速度慢，查找元素是从头开始一个一个查找，但是适合于频繁的插入和删除操作。线程不安全
LinkedList内部实现原理：LinkedList内部有一个类似于C语言的1结构体的Entry内部类，它包含了前一个元素的地址引用和后一个元素的地址引用，类似C语言的指针。进行操作元素。
（3）Map集合：
HashMap 基于哈希表的map接口实现，底层使用数组和单链表实现。使用了哈希算法，以便进行快速查询,线程不安全，存入的顺序和遍历的顺序可能不一致。
LinkedHashMap是map接口的哈希表和链表来实现的。
TreeMap 底层实现是红黑树，可以用于排序。排序分为两种：TreeMap提供了四个构造方法，实现了方法的重载。无参构造方法中比较器的值为null，采用的是自然排序的方法，如果指定了比较器则是定制排序。
集合是否线程安全的总结：
线程安全：Vector，HashTable（jdk1.0引入），
线程不安全：ArrayList，LinkedList，HashMap,TreeMap,TreeSet,HashSet
HashTable和hashMap之间的区别：
1. HashMap几乎可以等价于Hashtable，除了HashMap是非synchronized的，并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable则不行)。
2.HashMap是非synchronized，而Hashtable是synchronized，这意味着Hashtable是线程安全的，多个线程可以共享一个Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。
3. 由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。
HashSet和HashMap区别：
1、HashSet底层是采用HashMap实现的。HashSet 的实现比较简单，HashSet 的绝大部分方法都是通过调用 HashMap 的方法来实现的，因此 HashSet 和 HashMap 两个集合在实现本质上是相同的。
2、HashMap的key就是放进HashSet中对象，value是Object类型的。
3、当调用HashSet的add方法时，实际上是向HashMap中增加了一行(key-value对)，该行的key就是向HashSet增加的那个对象，该行的value就是一个Object类型的常量
TreeSet和TreeMap区别：
1. 最主要的区别就是TreeSet和TreeMap分别实现Set和Map接口
2.TreeSet只存储一个对象，而TreeMap存储两个对象Key和Value（仅仅key对象有序）
3.TreeSet中不能有重复对象，而TreeMap中可以重复
4.TreeMap的底层采用红黑树的实现，完成数据有序的插入，排序。因此它要求一定要有Key比较的方法，要么传入Comparator实现，要么key对象实现Comparable接口。
线程安全问题
线程安全就是多线程访问时，采用了加锁机制，当一个线程访问该类的某个数据时，进行保护，其他线程不能进行访问直到该线程读取完，其他线程才可使用。不会出现数据不一致或者数据污染。
线程不安全就是不提供数据访问保护，有可能出现多个线程先后更改数据造成所得到的数据是脏数据。
hashmap为什么线程不安全？
第一：如果多线程同时使用put方法添加元素，如果两个线程添加数据的位置是一个位置，那么最终第二个线程添加的数据会把第一个线程添加的数据覆盖
第二：扩容时引起死循环。当两个线程同时检测到元素个数超过阀值，此时两个线程都会调用resize()方法进行扩容，两个线程同时修改一个链表结构会产生一个循环链表。接下来，在想通过get()获取某一个元素，就会出现死循环。
使hashmap线程安全？
方法一:通过Collections.synchronizedMap()返回一个新的Map,这个新的map就是线程安全的，Collections.synchronizedMap()封装所有不安全的HashMap的方法,就连toString, hashCode都进行了封装. 封装的关键点有2处,1)使用了经典的synchronized来进行互斥, 2)使用了代理模式new了一个新的类,这个类同样实现了Map接口.
方法二:重新改写了HashMap,具体的可以查看java.util.concurrent.ConcurrentHashMap.
使用了新的锁机制(可以理解为乐观锁)
把HashMap进行了拆分,拆分成了多个独立的块,这样在高并发的情况下减少了锁冲突的可能
ConcurrentHashMap的锁分段技术
concurrenthashmap容器里有多把锁，每一把锁用于锁住容器中的一部分数据，那么当多线程访问容器里不同数据段的数据时，线程间就不会存在锁竞争，从而可以有效的提高并发访问效率，这就是ConcurrentHashMap所使用的锁分段技术，首先将数据分成一段一段的存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据时，其他段的数据也能被其他线程访问。
什么实用concurentHashMap技术？
concurrentHashmap是支持完整的并发操作和更新，当有大量的并发和更新时，我们可以使用
hashtable为什么是线程安全的?
HashTable容器使用synchronized来保证线程安全，但在线程竞争激烈的情况下，HashTable的效率非常低下。因为当一个线程访问HashTable的同步方法时，其他线程访问HashTable的同步方法时，可能会进入阻塞或轮询状态。如线程1使用put进行添加元素，线程2不但不能使用put方法添加元素，并且也不能使用get方法来获取元素，所以竞争越激烈效率越低。
hashset线程不安全？
Set的特点就是存放的数据不会重复。因为它的内部会首先读内部保存的数据，是否存在，如果存在就不存放进去，否则存放进去。也就是说数据的存入操作是分两步，首先读取，然后写入。假设不是线程安全，那很可能出现的一种情形就是当线程A判断该set对象没有某个元素，正准备将该元素插入之前，线程B也判断该对象不存在该元素，也准备插入，最后的结果导致了两个相同的元素被插入了。
ArrayList为什么线程不安全
1、出现数组越界问题
当列表大小为9，size=9，线程A开始进入add方法，此时获取size=9进行是否需要扩容判断，线程B此时也进入add方法，它获取到的size也是9，进行扩容判断。线程A判断之后，不需要扩容，开始设置值操作，elementdata[size++]=e，结果size=10。线程B判断之后，也不需要扩容，进行设置值操作elementdata[size++]=e，但是此时就会出现数组越界异常（数组默认0-9），elementdata[10]超出范围，所以线程不安全
2、多线程环境下执行时，可能就会发生一个线程的值覆盖另一个线程添加的值
列表大小为0，即size=0
线程A开始添加一个元素，值为A。此时它执行第一条操作，将A放在了elementData下标为0的位置上。
接着线程B刚好也要开始添加一个值为B的元素，且走到了第一步操作。此时线程B获取到size的值依然为0，于是它将B也放在了elementData下标为0的位置上。
线程A开始将size的值增加为1
线程B开始将size的值增加为2
解决ArrayList线程不安全
一：使用synchronized关键字，这个大家应该都很熟悉了，不解释了；
二：使用Collections.synchronizedList();使用方法如下：
假如你创建的代码如下：List<Map<String,Object>> data=new ArrayList<Map<String,Object>>();
那么为了解决这个线程安全问题你可以这么使用Collections.synchronizedList()，如：
List<Map<String,Object>> data=Collections.synchronizedList(new ArrayList<Map<String,Object>>());
LInkedList线程安全问题解决？
1、List<String> list = Collections.synchronizedList(new LinkedList<String>());
2、LinkedList换成ConcurrentLinkedQueue
hashmap是如何工作的？
HashMap是一个针对数据结构的键值，每个键都会有相应的值，关键是识别这样的值。
HashMap 基于 hashing原理，我们通过 put ()和 get ()方法储存和获取对象。当我们将键值对传递给 put ()方法时，它调用键对象的 hashCode()方法来计算 hashcode，然后找到bucket 位置来储存
值对象。当获取对象时，通过键对象的equals ()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap 使用 LinkedList（链表） 来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在 LinkedList （链表）的下一个节点中。 HashMap 在每个 LinkedList（链表） 节点中储存键值对对象。
判断hashset中是否是重复的对象？
先判断两个对象的hashcode是否相同（如果两个对象的hashcode相同，不一定是一个对象，如果两个对象的hashcode不同，一定不是一个对象）如果两个hashcode相同，在进行equals方法判断，如果equals相同则是同一个对象，如果equals判断不相同，那么就不是一个对象。
hashset存储原理？
1、将要传入的数据根据系统的hash算法得到一个hash值
2、根据hash值计算出数据在hash表中的位置
3、判断该位置是否有值，没有值就将数据插入进来，如果有值则再次判断传入的值与已经存储的值的equals结果是否相同，如果相同则不存，如果不相同则通过单链表的形式存储
Arraylist添加元素的原理？
1、调用add方法，在插入数据之前，先要判断数组是否能够再容下元素（调用方法参数是size+1，是当前数组长度+1也就是mincapacity最小容量），此时要判断是默认数组还是自定义数组。如果是默认数组先判断mincapacity和默认数组长度10谁大，返回谁。如果是自定义的数组，直接返回mincapacity。根据返回的值和数组的定义长度大小比较，如果返回的值大，则进行扩容。
2、扩容：根据传入的mincapacity和数组的容量长度对比，如果mincapacity大于数组长度，需要扩容。先根据原来的数组的长度，进行扩容到原来数组长度的1.5倍。如果扩容之后的容量小于mincapacity，则将mincapacity赋值给新数组的容量。如果扩容之后的容量大于数组定义最大容量，那么赋值给新数组Integer.MAX_VALUE-8
3、调用copyof方法，新建了一个数组，将原数组的对象复制到新的数组中，并且将现有的数组指向新的数组。
4、在调用element[size++]=e添加元素。
