java面试汇总(一）

java集合：
java集合分为Collection和Map两种。
Collection主要分为List和Set。
List是有序的，值可以重复。
Set无序，值不可重复。如果一个对象要存储在Set中，需要重写equals和hashcode方法。
如果你是面的JAVA，
首先当然是JAVA的基础知识：数据结构（Map,List,Set等）,设计模式，算法，线程相关，IO/NIO，序列化等等
其次是高级特征：反射机制，并发与锁，JVM（GC策略，类加载机制，内存模型）等等。
List常用的有ArrayList和LinkedList。ArrayList底层使用数组，查询快（内存中分配连续空间，可以按索引查找），插入、修改和删除慢。
LinkedList底层使用链表，在一个元素中存放上一个或下一个元素内存中的首地址。查询慢，插入、修改和删除快。
ArrayList使用在查询较多，修改较少的场景。LinkedList使用在查询较少，修改较多的场景。
为什么用HashMap？
HashMap是一个散列桶（数组和链表），它存储的内容是键值对(key-value)映射
HashMap采用了数组和链表的数据结构，能在查询和修改方便继承了数组的线性查找和链表的寻址修改
HashMap是非synchronized，所以HashMap很快（效率较高）
HashMap可以接受null键和值，而Hashtable则不能（原因就是equals()方法需要对象，因为HashMap是后出的API经过处理才可以）
HashTable是线程安全的。
ConcurrentHashMap是线程安全的，效率较高。它将map默认分为16段Segment(分别加锁）。
HashMap的工作原理是什么？
HashMap是基于hashing的原理，我们使用put(key, value)存储对象到HashMap中，使用get(key)从HashMap中获取对象。当我们给put()方法传递键和值时，我们先对键调用hashCode()方法，计算并返回的hashCode是用于找到Map数组的bucket位置来储存Node 对象。这里关键点在于指出，HashMap是在bucket中储存键对象和值对象，作为Map.Node 。
以下是HashMap初始化，简单模拟数据结构

Node[] table=new Node[16]  散列桶初始化，table
class Node {
 hash;//hash值
      key;//键
　value;//值
　node next;//用于指向链表的下一层（产生冲突，用拉链法）
}

以下是具体的put过程（JDK1.8版）
1、对Key求Hash值，然后再计算下标
2、如果没有碰撞，直接放入桶中（碰撞的意思是计算得到的Hash值相同，需要放到同一个bucket中）
3、如果碰撞了，以链表的方式链接到后面
4、如果链表长度超过阀值( TREEIFY THRESHOLD==8)，就把链表转成红黑树，链表长度低于6，就把红黑树转回链表
5、如果节点已经存在就替换旧值
6、如果桶满了(容量16*加载因子0.75)，就需要 resize（扩容2倍后重排）

以下是具体get过程(考虑特殊情况如果两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？)
当我们调用get()方法，HashMap会使用键对象的hashcode找到bucket位置，找到bucket位置之后，会调用keys.equals()方法去找到链表中正确的节点，最终找到要找的值对象。
java面试汇总(一）

有什么方法可以减少碰撞？
尽量少的调用equals方法。
扰动函数可以减少碰撞，原理是如果两个不相等的对象返回不同的hashcode的话，那么碰撞的几率就会小些，这就意味着存链表结构减小，这样取值的话就不会频繁调用equals方法，这样就能提高HashMap的性能。（扰动即Hash方法内部的算法实现，目的是让不同对象返回不同hashcode。）
使用不可变的、声明作final的对象，并且采用合适的equals()和hashCode()方法的话，将会减少碰撞的发生。不可变性使得能够缓存不同键的hashcode，这将提高整个获取对象的速度，使用String，Interger这样的wrapper类作为键是非常好的选择。为什么String, Interger这样的wrapper类适合作为键？因为String是final的，而且已经重写了equals()和hashCode()方法了。不可变性是必要的，因为为了要计算hashCode()，就要防止键值改变，如果键值在放入时和获取时返回不同的hashcode的话，那么就不能从HashMap中找到你想要的对象。
HashMap中hash函数怎么是是实现的?
我们可以看到在hashmap中要找到某个元素，需要根据key的hash值来求得对应数组中的位置。如何计算这个位置就是hash算法。前面说过hashmap的数据结构是数组和链表的结合，所以我们当然希望这个hashmap里面的元素位置尽量的分布均匀些，尽量使得每个位置上的元素数量只有一个，那么当我们用hash算法求得这个位置的时候，马上就可以知道对应位置的元素就是我们要的，而不用再去遍历链表。所以我们首先想到的就是把hashcode对数组长度取模运算，这样一来，元素的分布相对来说是比较均匀的。但是，“模”运算的消耗还是比较大的，能不能找一种更快速，消耗更小的方式，我们来看看JDK1.8的源码是怎么做的（被楼主修饰了一下）

   static final int hash(Object key) {
        if (key == null){
            return 0;
        }
         int h;
         h=key.hashCode()；返回散列值也就是hashcode
          // ^ ：按位异或
          // >>>:无符号右移，忽略符号位，空位都以0补齐
          //其中n是数组的长度，即Map的数组部分初始化长度
         return  (n-1)&(h ^ (h >>> 16));
    }

java面试汇总(一）
简单来说就是

1、高16bt不变，低16bit和高16bit做了一个异或(得到的HASHCODE转化为32位的二进制，前16位和后16位低16bit和高16bit做了一个异或)
2、(n·1)&hash=->得到下标