Java坑

1.集合


Collection

Map

红色的表示接口,黑色的表示实现类。

  • ArrayList 、 LinkedList 、 Vector 的底层实现和区别
    ArrayList:

  • Java集合干货系列-(一)ArrayList源码解析

    jdk>=7: int newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1); jdk<7: int newCapacity = (oldCapacity * 3)/2 + 1; android: int newSize=oldSize+newPartSize

    System.arraycopy(elementData, index, elementData, index + 1, size - index); elementData[index] = element;

    • elementData的容量默认是10,android中是12
    • 提前预知性的设置一个大容量,可减少扩容的次数,从而提高性能
    • 容量不足时,再添加原来的一半大小(JDK=8)
    • Android扩容:newSize=oldSize+newPartSize ToRead:ArrayList 扩容 Android Java 真的不一样
    • ArrayList的克隆函数,即是将全部元素克隆到一个数组中
    • insert的index越小,需要复制的数据越多。
    • indexOf(Object o)从小到大遍历,match则返回索引,否则返回-1
    • ArrayList实现java.io.Serializable的方式。当写入到输出流时,先写入“容量”,再依次写入“每一个元素”;当读出输入流时,先读取“容量”,再依次读取“每一个元素”
    • 举个例子
      oldSzie=20 addAll(newPart) newPartSize=50;
      JDK 中 old+old>>1=35 35<70 newSize=70 ---> Size=70
      Android中
      20+50 ---->70 70-1=69>6--->69+34=103 size=103
    • Vector每次扩容请求其大小的2倍空间,而ArrayList是1.5倍
      LinkedList
  • Java集合干货系列-(二)LinkedList源码解析

    • Entry是双向链表节点所对应的数据结构
    • LinkedList 实现 Deque 接口,即能将LinkedList当作双端队列使用,且是基于双向循环链表实现的
    • LinkedList的查找是通过二分(简单的一次二分),所以index所对应的元素越靠近中间所费时间越长
    • Deque的操作

    boolean add(E e); // 插入队尾,要么返回true,要么抛出异常
    boolean offer(E e);//插入队尾,插入成功true,插入失败false,其它抛出异常

    E remove(); //移除队头元素,并返回,空队列抛出异常
    E poll(); //移除队头元素,并返回,空队列返回null

    E element(); //获取但不移除队列头的元素,空队列抛出异常
    E peek(); //获取但不移除队列头的元素,空队列返回null

    removeFirstOccurrence(Object):从此双端队列移除第一次出现的指定元素
    removeLastOccurrence(Object):从此双端队列移除最后一次出现的指定元素


  • HashMap 和 HashTable 的底层实现和区别,两者和 ConcurrentHashMap 的区别。

|HashTable|HashMap|
| -----|:----:| ----:|
|线程安全|非线程安全|
|不允许null|允许null(key只允许一个取null)|
|效率低|效率高|
|sychronized|无sychronized|
|11,old*2+1|16,空间左移1位至不小于实际需要的长度|

HashMap:

  • Java集合干货系列-(三)HashMap源码解析
    • 默认初始容量 (16) 、默认加载因子 (0.75)
    • modCount是用来实现fail-fast机制的(fail-fast:在使用迭代器的过程中有其他线程修改了map,会抛出ConcurrentModificationException——modCount到底是干什么的呢
    • threshold是HashMap的阈值,用于判断是否需要调整HashMap的容量。threshold的值="容量*加载因子",当HashMap中存储数据的数量达到threshold时,就需要将HashMap的容量加倍。
    • 扩容的时候将对每个元素全部重新计算index,而不是简单的把原table对应index位置元素简单的移动到新table对应位置
    • HashMap线程安全化:
Map hashMap = new HashMap();
hashMap = Collections.synchronizedMap(hashMap);
Collections.synchronizedXXX:
对hashMap的操作全部重新封装,帮我们在操作HashMap时自动添加了synchronized来实现线程同步
  • Hashtable计算hash是直接使用key的hashcode对table数组的长度直接进行取模
int hash = key.hashCode();
int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length;
  • HashMap计算hash对key的hashcode进行了二次hash,以获得更好的散列值,然后对table数组长度取摸
static int hash(int h) {
     // This function ensures that hashCodes that differ only by
     // constant multiples at each bit position have a bounded
     // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
     h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
     return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
 }

static int indexFor(int h, int length) {
     return h & (length-1);
 }

ConcurrentHashMap


jdk<= 7 : ConcurrentHashMap 的结构示意图
  • Segment的个数是大于等于concurrencyLevel的第一个2的n次方的数

  • ConcurrentHashMap是基于lock操作,lock锁住的不是对象整体。
    要填的坑:jdk=8:基于CAS算法 (乐观锁的应用)

  • ConcurrentHashMap基于concurrentLevel划分出多个Segment来对key-value进行存储,从而避免每次锁定整个数组,在默认的情况下,允许16个线程并发无阻塞的操作集合对象,尽可能地减少并发是的阻塞现象。

  • 深度剖析ConcurrentHashMap(JDK7版本)

  • ConcurrentHashMap源码分析(JDK8版本)

悲观锁

lock();
some operation;
unlock();

乐观锁

do{
expected = resource;//获取一次预期值
some operation;          
}while(resource == expected && 进行resource访问);
//while条件=如果实际值和预期值一样说明这期间没有其他人访问,则可以对资源进行修改

乐观锁与悲观锁及应用举例
乐观锁和悲观锁


  • HashMap 的 hashcode 的作用?什么时候需要重写?如何解决哈希冲突?查找的时候流程是如何?
    • hashcode是用来查找的
    • 当equals方法被重写时,通常有必要重写 hashCode 方法,以维护 hashCode 方法的常规协定,该协定声明相等对象必须具有相等的哈希码。(想想,你要在一个桶里找东西,你必须先要找到这个桶啊,你不通过重写hashcode()来找到桶,光重写equals()有什么用啊 )

Arraylist 和 HashMap 如何扩容?负载因子有什么作用?如何保证读写进程安全?


TreeMap 、 HashMap 、 LinkedHashMap 的底层实现区别。
Collection 包结构的组成, Map 、 Set 等内部接口的特点与用法。

**2 ** **并发 **( Executor 框架和多线程基础):
Thread 与 Runable 如何实现多线程
线程同步的方法有什么;锁, synchronized 块,信号量等
锁的等级:方法锁、对象锁、类锁
生产者消费者模式的几种实现,阻塞队列实现, sync 关键字实现, lock 实现等
ThreadLocal 的设计理念与作用, ThreadPool 用法与优势(这里在 Android SDK 原生的 AsyncTask 底层也有使用)
线程池的底层实现和工作原理(建议写一个雏形简版源码实现)
几个重要的线程 api , interrupt , wait , sleep , stop 等等

**3 ** ** IO **( IO,NIO ,目前 okio 已经被集成 Android 包)
IO 框架主要用到什么设计模式
NIO 包有哪些结构?分别起到的作用?
NIO 针对什么情景会比 IO 有更好的优化?
OKIO 底层实现

**4 ** **其他的 java ****语言特性 **:
反射机制
String 类内部实现,能否改变 String 对象内容,比较经典的 String 字面量笔试题
Object 有哪些公用方法?
try catch 块, try 里有 return , finally 也有 return ,如何执行这类型的笔试题
Exception 与 Error 的区别
泛型的优缺点
另外就是关注最新版本 jdk 的新特性,例如 Lambda 表达式

**5 ** JVM
自动内存管理机制, GC 算法,运行时数据区结构,可达性分析工作原理,如何分配对象内存
类加载机制,反射机制,双亲委派机制,类加载器的种类
Jvm 内存模型,先行发生原则, violate 关键字作用


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