Java技能树之“集合”

一、先来一个常见面试题

在一些java面试的过程中，经常有人会遇到这个[java面试题]hashmap和hashtable区别是什么，下面一起来看看这个面试题的答案吧。

一、hashmap和hashtable区别

具体来说的话hashmap和hashtable一共有7个方面的不同，下面一一来介绍一下。

1、hash值不同

HashTable：直接使用对象的hashCode

HashMap：重新计算hash值

2、两个遍历方式的内部实现不同

Hashtable、HashMap两者都是使用了Iterator，但是，因为一些历史原因，Hashtable除了使用了Iterator之外，还使用了Enumeration。

3、是否提供contains方法

Hashtable：Hashtable和HashMap不同，它保留了contains、containsValue以及containsKey3个方法

HashMap:它去掉了Hashtable的contains方法，改为了containsKey和containsValue

4、内部实现使用的数组初始化和扩容方式不同

HashTable：在不指定容量的情况下的默认容量为11;不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂;扩容时将容量变为原来的2倍加1。在此我向大家推荐一个架构学习交流圈。交流学习指导伪鑫：1253431195（里面有大量的面试题及答案）里面会分享一些资深架构师录制的视频录像：有Spring，MyBatis，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、分布式架构等这些成为架构师必备的知识体系。还能领取免费的学习资源，目前受益良多

HashMap：在不指定容量的情况下的默认容量为16;要求一定为2的整数次幂;扩容时，将容量变为原来的2倍

HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是old*2+1

5、key和value是否允许null值

Hashtable：key和value都不允许出现null值

HashMap：null能够作为键，这样的键只有一个，能够有一个或者是多个键所对应的值为null

6、线程安全性不同

Hashtable：Synchronize;在多线程并发的情况下，能够直接使用Hashtable，不要自己为它的方法实现同步

HashMap：在缺省情况下是非Synchronize的;使用HashMap的时候就需要自己增加同步处理;HashMap是线程不安全的

7、继承的父类不同

Hashtable：继承Dictionary类

HashMap：继承AbstractMap类

二、java集合的使用

Collection 接口的接口 对象的集合（单列集合）
├——-List 接口：元素按进入先后有序保存，可重复
│—————-├ LinkedList 接口实现类， 链表， 插入删除， 没有同步， 线程不安全
│—————-├ ArrayList 接口实现类， 数组， 随机访问， 没有同步， 线程不安全
│—————-└ Vector 接口实现类 数组， 同步， 线程安全
│ ———————-└ Stack 是Vector类的实现类
└——-Set 接口： 仅接收一次，不可重复，并做内部排序
├—————-└HashSet 使用hash表（数组）存储元素
│————————└ LinkedHashSet 链表维护元素的插入次序
└ —————-TreeSet 底层实现为二叉树，元素排好序

Map 接口 键值对的集合 （双列集合）
├———Hashtable 接口实现类， 同步， 线程安全
├———HashMap 接口实现类 ，没有同步， 线程不安全-
│—————–├ LinkedHashMap 双向链表和哈希表实现
│—————–└ WeakHashMap
├ ——–TreeMap 红黑树对所有的key进行排序
└———IdentifyHashMap

2.List：

（1）ArrayList：底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程不安全，效率高，可以存储重复元素
（2）LinkedList 底层数据结构是链表，查询慢，增删快，线程不安全，效率高，可以存储重复元素
（3）Vector:底层数据结构是数组，查询快，增删慢，线程安全，效率低，可以存储重复元素 

3.Set：

(1)HashSet底层数据结构采用哈希表实现，元素无序且唯一，线程不安全，效率高，可以存储null元素，元素的唯一性是靠所存储元素类型是否重写hashCode()和equals()方法来保证的，如果没有重写这两个方法，则无法保证元素的唯一性。
具体实现唯一性的比较过程：存储元素首先会使用hash()算法函数生成一个int类型hashCode散列值，然后已经的所存储的元素的hashCode值比较，如果hashCode不相等，则所存储的两个对象一定不相等，此时存储当前的新的hashCode值处的元素对象；如果hashCode相等，存储元素的对象还是不一定相等，此时会调用equals()方法判断两个对象的内容是否相等，如果内容相等，那么就是同一个对象，无需存储；如果比较的内容不相等，那么就是不同的对象，就该存储了，此时就要采用哈希的解决地址冲突算法，在当前hashCode值处类似一个新的链表， 在同一个hashCode值的后面存储存储不同的对象，这样就保证了元素的唯一性。
Set的实现类的集合对象中不能够有重复元素，HashSet也一样他是使用了一种标识来确定元素的不重复，HashSet用一种算法来保证HashSet中的元素是不重复的， HashSet采用哈希算法，底层用数组存储数据。默认初始化容量16，加载因子0.75。
Object类中的hashCode()的方法是所有子类都会继承这个方法，这个方法会用Hash算法算出一个Hash（哈希）码值返回，HashSet会用Hash码值去和数组长度取模， 模（这个模就是对象要存放在数组中的位置）相同时才会判断数组中的元素和要加入的对象的内容是否相同，如果不同才会添加进去。
Hash算法是一种散列算法。

4.List和Set总结：

（1）、List,Set都是继承自Collection接口，Map则不是
（2）、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，（注意：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。）
（3）.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。 

三、java集合体系整体图：

附上代码：

//支持lambda函数接口
import java.util.function.Consumer;
public interface Iterable<T> {
  //iterator()方法
    Iterator<T> iterator();
    default void forEach(Consumer<? super T> action) {
        Objects.requireNonNull(action);
        for (T t : this) {
            action.accept(t);
        }
    }
    default Spliterator<T> spliterator() {
        return Spliterators.spliteratorUnknownSize(iterator(), 0);
    }
}