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前百度面试官整理的——Java后端面试题（一）

List 和 Set 的区别

List , Set 都是继承自 Collection 接口 List 特点：元素有放入顺序，元素可重复，

Set 特点：元素无放入顺序，元素不可重复，重复元素会覆盖掉，（元素虽然无放入顺序，但是元素在set中的位置是有该元素的 HashCode 决定的，其位置其实是固定的，加入Set 的 Object 必须定义 equals ()方法，另外list 支持for循环，也就是通过下标来遍历，也可以用迭代器，但是set只能用迭代，因为他无序，无法用下标来取得想要的值。） Set和List对比 Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。

List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变

HashSet 是如何保证不重复的

向 HashSet 中 add ()元素时，判断元素是否存在的依据，不仅要比较hash值，同时还要结合 equles 方法比较。 HashSet 中的 add ()方法会使用 HashMap 的 add ()方法。以下是 HashSet 部分源码：

前百度面试官整理的——Java后端面试题（一）

HashMap 的 key 是唯一的，由上面的代码可以看出 HashSet 添加进去的值就是作为 HashMap 的key。所以不会重复（ HashMap 比较key是否相等是先比较 hashcode 在比较 equals ）。

HashMap 是线程安全的吗，为什么不是线程安全的（最好画图说明多线程环境下不安全）?

不是线程安全的；

如果有两个线程A和B，都进行插入数据，刚好这两条不同的数据经过哈希计算后得到的哈希码是一样的，且该位置还没有其他的数据。所以这两个线程都会进入我在上面标记为1的代码中。假设一种情况，线程A通过if判断，该位置没有哈希冲突，进入了if语句，还没有进行数据插入，这时候 CPU 就把资源让给了线程B，线程A停在了if语句里面，线程B判断该位置没有哈希冲突（线程A的数据还没插入），也进入了if语句，线程B执行完后，轮到线程A执行，现在线程A直接在该位置插入而不用再判断。这时候，你会发现线程A把线程B插入的数据给覆盖了。发生了线程不安全情况。本来在 HashMap 中，发生哈希冲突是可以用链表法或者红黑树来解决的，但是在多线程中，可能就直接给覆盖了。

上面所说的是一个图来解释可能更加直观。如下面所示，两个线程在同一个位置添加数据，后面添加的数据就覆盖住了前面添加的。

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如果上述插入是插入到链表上，如两个线程都在遍历到最后一个节点，都要在最后添加一个数据，那么后面添加数据的线程就会把前面添加的数据给覆盖住。则

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在扩容的时候也可能会导致数据不一致，因为扩容是从一个数组拷贝到另外一个数组。

HashMap 的扩容过程

当向容器添加元素的时候，会判断当前容器的元素个数，如果大于等于阈值(知道这个阈字怎么念吗？不念 fa 值，念 yu 值四声)---即当前数组的长度乘以加载因子的值的时候，就要自动扩容啦。

扩容( resize )就是重新计算容量，向 HashMap 对象里不停的添加元素，而 HashMap 对象内部的数组无法装载更多的元素时，对象就需要扩大数组的长度，以便能装入更多的元素。当然 Java 里的数组是无法自动扩容的，方法是使用一个新的数组代替已有的容量小的数组，就像我们用一个小桶装水，如果想装更多的水，就得换大水桶。

HashMap hashMap=new HashMap(cap);

cap =3， hashMap 的容量为4；

cap =4， hashMap 的容量为4；

cap =5， hashMap 的容量为8；

cap =9， hashMap 的容量为16；

如果 cap 是2的n次方，则容量为 cap ，否则为大于 cap 的第一个2的n次方的数。

HashMap 1.7 与 1.8 的区别，说明 1.8 做了哪些优化，如何优化的？

HashMap结构图

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在 JDK1.7 及之前的版本中， HashMap 又叫散列链表：基于一个数组以及多个链表的实现，hash值冲突的时候，就将对应节点以链表的形式存储。

JDK1.8 中，当同一个hash值（ Table 上元素）的链表节点数不小于8时，将不再以单链表的形式存储了，会被调整成一颗红黑树。这就是 JDK7 与 JDK8 中 HashMap 实现的最大区别。

其下基于 JDK1.7.0_80 与 JDK1.8.0_66 做的分析

JDK1.7中

使用一个 Entry 数组来存储数据，用key的 hashcode 取模来决定key会被放到数组里的位置，如果 hashcode 相同，或者 hashcode 取模后的结果相同（ hash collision ），那么这些 key 会被定位到 Entry 数组的同一个格子里，这些 key 会形成一个链表。

在 hashcode 特别差的情况下，比方说所有key的 hashcode 都相同，这个链表可能会很长，那么 put/get 操作都可能需要遍历这个链表，也就是说时间复杂度在最差情况下会退化到 O(n)

JDK1.8中

使用一个 Node 数组来存储数据，但这个 Node 可能是链表结构，也可能是红黑树结构

如果插入的 key 的 hashcode 相同，那么这些key也会被定位到 Node 数组的同一个格子里。
如果同一个格子里的key不超过8个，使用链表结构存储。
如果超过了8个，那么会调用 treeifyBin 函数，将链表转换为红黑树。

那么即使 hashcode 完全相同，由于红黑树的特点，查找某个特定元素，也只需要O(log n)的开销

也就是说put/get的操作的时间复杂度最差只有 O(log n) 听起来挺不错，但是真正想要利用 JDK1.8 的好处，有一个限制： key的对象，必须正确的实现了 Compare 接口如果没有实现 Compare 接口，或者实现得不正确（比方说所有 Compare 方法都返回0）那 JDK1.8 的 HashMap 其实还是慢于 JDK1.7 的

简单的测试数据如下：

向 HashMap 中 put/get 1w 条 hashcode 相同的对象 JDK1.7: put 0.26s ， get 0.55s JDK1.8 （未实现 Compare 接口）： put 0.92s ， get 2.1s 但是如果正确的实现了 Compare 接口，那么 JDK1.8 中的 HashMap 的性能有巨大提升，这次 put/get 100W条 hashcode 相同的对象 JDK1.8 （正确实现 Compare 接口，）： put/get 大概开销都在320 ms 左右

final finally finalize final

可以修饰类、变量、方法，修饰类表示该类不能被继承、修饰方法表示该方法不能被重写、修饰变量表示该变量是一个常量不能被重新赋值。
finally一般作用在try-catch代码块中，在处理异常的时候，通常我们将一定要执行的代码方法finally代码块中，表示不管是否出现异常，该代码块都会执行，一般用来存放一些关闭资源的代码。
finalize是一个方法，属于Object类的一个方法，而Object类是所有类的父类，该方法一般由垃圾回收器来调用，当我们调用 System.gc() 方法的时候，由垃圾回收器调用finalize()，回收垃圾，一个对象是否可回收的最后判断。

感谢你耐心看完了文章…

关注作者，我会不定期在思否分享Java，Spring，MyBatis，Redis，Netty源码分析，高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理，JVM性能优化、分布式架构，BATJ面试等资料…

原文 https://segmentfault.com/a/1190000019249379

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