1.Java容器都有哪些？
Colleacion集合（包含List，Set）
List集合：有序的，可重复的，可以插入多个NULL元素，元素有索引。
Vector:(Object数组)线程安全，有Synchronized对其方法进行修饰，数组结构。
arrayList:(Object数组)线程不安全，数组结构。
copyOnWriterArrayList: 线程安全，ReentrantLock（可重入锁）。
LinkedList：（双向循环链表）链表结构，线程不安全。
Set集合：无序，且唯一，只允许传入一个NULL。
Set：
hashSet:无序，唯一。基于hashMap实现的，底层采用HashMap来保存元素。
treeSet:有序，唯一。 基于红黑树（自平衡的排序二叉树）
LinkedHashSet: LinkedHashSet继承与hashSet实现set方法，并且其内部就是通过LinkedHashMap进行实现的。
Set集合方法去重List集合数据
例：
Set<对象> s = new TreeSet<>(Comparator.comparing(对象::get比较的字段));
s.addAll(list集合);
List<对象> list = s.stream().collect(Collectors.toList());
//list为去重成功的数据
Map：
HashMap：JDK1.8之前使用的数据加链表的形式组成的，数组是hashMap的主体，链表主要是为了解决hash冲突而存在的（拉链法解决冲突：哈希冲突时，新元素通过“头插法”插入对应链表尾部），JDK1.8之后，在解决hash冲突进行了变化，当链表长度大于阈值（模式为8）时，并且数组长度大于等于64时，链表转化为红黑树，减少搜索的时间；若后续链表长度缩短至6以下，会重新转为链表。
hash冲突：向hash表中进行存储数据的时候，通过hash函数计算出的数据存放的地址，但是这个地址中已经存在了数据，所以称为hash冲突。
红黑树：是一种平衡二叉查找树，平衡的属性性能很好，任意节点左右子树高度相差不大于1，节点有红色和黑色两种，
1.根节点是黑色的 每个叶子节点是不存储数据的黑色空节点
2.任何相邻的两个节点不能同时为红色
3.任何节点到其可到达的叶子节点之间包含性相同数量的黑色节点，数的高度稳定趋近与logn 时间复杂度也为logn 不超过2log（n+1）。
treeMap：红黑树。
hashtable：线程安全的，有synchronized对其方法进行修饰，数据+链表组成的，数组是hashmap的主体，链表则是主要为了解决 hash冲突存在的。
linkedhashmap： LinkedHashMap继承了hashmap。所以底层还是数据链表红黑树，在基础上增加了一条双向链表，使得上面的结构可以保持键值对的插入顺序,同时通过对链表进行相应的操作，实现了访问顺序相关逻辑。
ConcurrentHashMap：Java5中支持高并发、高吞吐量的 线程安全的hashmap实现的，它是由Segment数组结构和hashEntry数组结构组成。Segment数组结构在ConcurrentHashMap中扮演一个锁的模式，hashentry用于存储键值对数据，一个ConcurrenthashMap里包含一个Segment数组，和hashmap相似数组+链表，一个segment中包含一个hashentry数组，每个hashentry是一个链表结构的元素，每个segment守护着一个hashentry数组中的元素，对hashentry中的数据进行修改的时候，必须获得segment锁
2.Collection和Collections有什么区别？
Collection： 是一个集合接口，它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法，所有的集合都是它的子类，比如List，Set等。
Collections：是一个包装类，包含了很多静态方法，不能被实例化，就想一个工具类。比如提供的排序方法。比如Collections.sort(list)。
3.List、set、map之间有什么区别？
List、Set、Map的区别主要体现在两个方面：元素是否有序，是否允许元素重复。
意思不同：
List：有序，可重复。
Set：无序，不可重复的集合。重复元素会覆盖掉。
Map：键值对，键唯一，值不唯一。Map集合中存储的是键值对，建不能重复，值可以重复。
用途不同：
List：集合中对象按照索引位置排序，可以有重复对象，允许按照对象在集合中的索引位置检索。
map：每一个元素包含一个键和一个值，成对出现，键对象不可以重复，值对象可以重复。
Set：集合中的对象不按照特定的方式排序，并且没有重复对象，但它的实现类能对集合中的对象按照特定的方式排序。
4.HashMap和HashTable的区别
存储：HashMap运行Key和Value为NULL，而HashTable不可以。
线程安全方面：HashTable是线程安全的，HashMap是线程不安全的。
推荐使用：在HashTable的类注释中可以看到，HashTable是保留类不建议使用，推荐在单线程环境下使用HashMap代替，如果需要对线程环境中使用就是用ConcurrentHashMap代替。
5.如何决定使用HashMap和TreeMap
对于在Map中插入，删除，定位一个元素这类操作，HashMap是最好的选择，因为相对于TreeMap来说HashMap的插入会更快，但如果需要对某个Key进行遍历的时候，就可以使用TreeMap。
6.说一下HashMap的实现原理
HashMap基于Hash算法实现，我们通过Put(Key,Value)的方式存储，Get(Key)来获取数据。当传入Key时，HashMap会根据key，hashCode()计算出hash值，根据Hash值将Value保存到bucket里面，当计算出的hash值相同时，我们称之为hash冲突，HashMap的做法是用链表+红黑树存储相同Hash值的Value。当Hash冲突的个数较少，使用链表否则使用红黑树。
解决Hash冲突的方法
1.开放寻址法：就是当计算出的Hash值对应的地址重复时，继续往后找，寻找空的位置进行插入。
2.链表法：就是在对应的地址中增加链表将值进行插入，值有很多并且超过最大的限度，也就是8位时，并且数组长度大于等于64时，使用红黑树的形式。
7.说一下HashSet的原理
HashSet是基于HashMap实现的，HashSet底层使用了HashMap来保存所有的元素，因此HashSet的实现比较简单，相关HashSet的操作，基本上都是直接调用底层HashMap的相关方法来完成的。HashSet不允许出现重复的值。
8.ArrayList与LinkedList的区别
数据结构实现：ArrayList是动态数组的数据结构实现，LinkedList是双向链表的数据结构进行实现的
随机访问效率方法：ArrayList比LinkedList的随机访问效率高，因为LinkedList是线性的数据存储结构，所以需要移动指针从前往后进行查询
增加和删除的效率：在非首尾的增加和删除操作，LInkedList的操作效率要比ArrayList的效率高，因为ArrayList增删的时候会影响数组内其他的下标。
综合来说，在进行查询，访问的情况下使用ArrayList，在进行增删改时使用LinkedList方法
9.如何实现数组与List之间的转换？
数组转List：使用Arrays.asList(array)进行转换
List转数组：使用List自带的Array()方法。
10.ArrayList与Vector的区别
线程安全：Vector使用Synchronized来实现线程同步，是线程安全的。而ArrayList是非线程安全的。
性能方面：ArrayList在性能方面要优于vector。
扩容方面：ArrayList和vector都会根据实际的需要动态的调整容量，只不过Vector扩容每次会增加1倍，而ArrayList只会增加50%。
11.Array和ArrayList的区别
Array可以存储基本数据类型和对象，ArrayList只能存储对象。
Array是指定固定的长度信息的，而ArrayList大小是自己进行扩容的，ArrayList的初始容量是10，当初始容量不能够满足的时候，进行扩容，扩容扩原来的50%，当需要扩容时，ArrayList会创建一个更大的内部数组，并将所有的元素从旧数组复制到新数组中。这涉及到创建新数组、复制元素以及销毁旧数组的操作。由于这些操作的开销较大，频繁的扩容可能会影响性能。
Array内置方法没有ArrayList多，比如addAll,removeAll,iteration等方法只有ArrayList有。
12.在Query（队列）中poll()和remove()有什么区别？
相同点：都是返回第一个元素，并且在队列中进行删除返回的对象
不同点：如果没有元素poll()时会返回null，而remove()会直接抛出NoSuchElementException异常。
Queue queue = new LinkedList();
queue. offer(“string”); // add
System. out. println(queue. poll());
System. out. println(queue. remove());
System. out. println(queue. size());
13.哪些集合类时线程安全的？
Vector,HashTable,Stack都是线程安全的，而向JDK1.5之后，Java.util.concurrect并发包的出现，ConcurrectHashMap也是线程安全的。
14.迭代器Iterator是什么？
Iterator 接口提供遍历任何Collection的接口，可以从一个Collection中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了Java集合框架中的EnumerAtion，迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。
15.迭代器如何实现的？
//Iterator 使用代码如下：
List list = new ArrayList<>();
Iterator it = list. iterator();
while(it. hasNext()){
String obj = it. next();
System. out. println(obj);
}
/*Iterator使用起来更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出ConCurrectModificationException异常*/
16.Iterator和ListIterator的区别
Iterator 可以遍历set 和List集合，而ListIterator只能遍历List集合
Iterator 只能单向进行遍历 ，ListIterator 可以双向进行遍历
ListIterator 从 Iterator 接口继承，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素，替换一个元素、获取前面或者后面的索引位置。
17.怎么确保一个集合不被修改？
可以使用Collection.unmodifiableCollection(Collection c) 方法来创建一个只读集合，这样改变集合的时候就会抛出异常Java. lang. UnsupportedOperationException 异常
//示例代码如下：
List list = new ArrayList<>();
list. add(“x”);
Collection clist = Collections. unmodifiableCollection(list);
clist. add(“y”); // 运行时此行报错
System. out. println(list. size());
18.ArraryList的初始容器是什么？扩容机制是什么？扩容过程是怎么样的？
初始容量：默认为10，也可以通过构造方法传入大小。
扩容机制：原数组长度+原数组长度/2（源码中是原数组右移一位，也就相当于除以2）
注意：扩容后的ArrayList底层数组不是原来的数组。
扩容过程：因为ArrayList底层是数组，所以它的扩容机制和数组一样，首先新建一个新数组，长度是原数组的1.5倍，然后调用Arrays.copyof()复制原数组的值，然后复制给新数组。
19.什么是哈希表？
根据关键码值（Key Value）而直接进行访问的数据结构，在一个表中，通过H(Key) 计算Key在表中的位置，H(Key)就是哈希函数，表就是Hash表。
20.什么是哈希冲突？
不同的Key通过哈希函数计算出相同的存储地址，这就是哈希冲突。
21.解决哈希冲突
1.开放地址法
如果发生了Hash冲突，就会以当前地址为基准，再去寻找计算另一个位置，知道不发生Hash冲突。
寻找的方法有： 线性探测 1，2，3，m
二次探测 1的平方，-1的平方，2的平方，-2的平方，K的平方，-k的平方，K<=m/2
随机探测 生成一个随机数，然后从随机地址+随机数++
2.链地址法
冲突的哈希值，连到同一个链表上
3.再hash法（再散列法）
多个哈希函数，发生冲突，就在用另一个计算，直到没有冲突
4.建立公共溢出区
哈希表分为基本表和溢出表，与基本表发生冲突的都填入溢出表
22.HashMap的hash()算法，为什么不是h = key.hashcode()，而是Key.hashcode()^（h>>>16）
得到哈希值然后右移16位，然后进行异或运算，这样使哈希值的低16位也具有了一部分高16位的特性，增加更多的变化性，减少了哈希冲突。
23.为什么hashMap的初始容量和扩容都是2的次幂
因为计算元素存储的下标是（n-1）的哈希值，数组初始容量-1，得到的二进制都是1，这样可以减少哈希冲突，可以更好的均匀插入
24.HashMap如果指定了不是2 的次幂的容量会发生什么？
会获得一个大于指定的初始值的最接近2的次幂的值作为初始容量
25.HashMap为什么线程不安全
jdk1.7中因为使用了头插法，再扩容的时候，可能会造成闭环和数据丢失。
jdk1.8中使用了尾插法，不会出现闭环和数据丢失，但是再多线程下，会发生数据覆盖，（put操作中，再putVal函数中）值的覆盖还有长度的覆盖
26.解决HashMap的线程安全问题
使用hashTable解决，再方法加同步关键字，所以效率低，已经被弃用
使用Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()),不常用
ConcurrentHashMap（常用）
27.ConcurrentHashMap的原理
jdk1.7:采用分段锁，是由Segment（继承ReentranLock：可重入锁，默认是16，并发度是16）和HashEntry内部类组成，每一个Sement（锁）对应1个HashEntry（Key,Value）数组，数组之间互不影响，实现了并发访问
JDK1.8：抛弃了分段锁，采用CAS（乐观锁）+synchronized实现更加细粒度的锁，Node数组+链表+红黑树构成，只要锁住链表的头节点（树的根节点），就不会影响其他数组的读写，提高了并发度
28.为什么用synchronized代替ReentranLock
节省内存开销，ReentranLock基于AQS来获取同步支持，但不能每个节点都需要同步支持，只有链表头节点或树的根节点需要同步，所以使用ReentranLock会带来很大的内存开销。
获得jvm支持，可重入锁只是api级别，而synchronized是jvm直接支持的，能够jvm运行时做出响应的优化。
再jdk1.6之后，对synchronized做了大量的优化，而且有多种锁状态，会从无锁->偏向锁->轻量级锁->重量级锁 步步转换。
AQS（Abstract Queued Synchronizer）：一个抽象的队列同步器，通过维护一个共享资源状态（Volatile int State） 和一个先进先出（FIFO）的线程等待队列来实现一个多线程访问资源的同步框架
29.HashMap为什么使用链表
为了减少和解决哈希冲突，把冲突的值放在同一列表下
30.HashMap为什么使用红黑树
当数据过多，链表遍历较慢，所以引入红黑树
31.HashMap为什么一上来就不使用红黑树
维护的成本较大，红黑树再插入新的数据后，可能会变色，左旋，右旋来保持平衡，所以当数据少时，就不需要利用红黑树
32.为什么链表长度大于8，并且表的长度大于64的时候，链表会转换成红黑树
因为链表的长度越长，哈希冲突概率就越小，当链表等于8时，哈希冲突就非常低了，是千万分之一，我们的map也不会存那么多的数据，如果真要存那么多的数据，那就转为红黑树，提高查询和插入的效率。
33.为什么转成红黑树是8 呢？而重新转为链表的阈值为6呢?
因为如果都是8的话，那么会频繁的进行转换，会浪费资源
34.为什么负载因子是0.75？
加载因子越大，填满的元素越多，空间利用率越高，但发生冲突的机会变大了；
加载因子越小，填满的元素越少，冲突发生的机会减小，但空间浪费了更多了，而且还会提高扩容rehash操作的次数。
“冲突的机会”与“空间利用率”之间，寻找一种平衡与折中。
又因为根据泊松分布，当负载因子是0.75时，平均值时0.5，带入可得，当链表为8时，哈希冲突发生概率就很低了。
35.什么时候扩容？
元素个数 > 数组长度 * 负载因子 例如 16 * 0.75 = 12,当元素超过12个时就会扩容。
链表长度大于8并且表长小于64，也会扩容
36.为什么不是满了扩容？
因为元素越多，空间利用率是高了，但是发生哈希冲突的几率也增加了。
37.扩容机制
jdk1.7： 会生成一个新table，重新计算每个节点放进新table，因为是头插法，在线程不安全的时候，可能会出现闭环和数据丢失。
jdk1.8： 会生成一个新table，新位置只需要看(e.hash & oldCap)结果是0还是1,0就放在旧下标，1就是旧下标+旧数组长度。避免了对每个节点进行hash计算，大大提高了效率。e.hash是数组的hash值，oldCap是旧数组的长度。
38.集合为什么要用迭代器(Iterator)
更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。
如果不用迭代器，只能for循环，还必须知道集合的数据结构，复用性不强。
