Java面试必考知识点总结之「集合框架」

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本篇主要介绍Java中的集合框架，全文每一句话都是重点！下面这幅图更是重点中的精华！

说明：集合框架在jdk 1.2引入(LinkedHashSet、LinkedHashMap在jdk 1.4引入)，位于java.util包下，实际上Collection接口继承自java.lang.Iterable，由于Iterable已经不在java.util包，因此将Collection作为集合框架顶层接口。上图中前两排都是接口，后两排是实现类，中间(未画出)其实还有一层抽象类：AbstractSet、AbstractQueue、AbstractList、AbstractMap。

• 各个接口的概况

①Collection 接口是一组允许重复的对象

②Set 接口继承 Collection，但不允许重复，使用自己内部的一个排列机制.

③List 接口继承 Collection，允许重复，以元素安插的次序来放置元素，不会重新排列.

④Map接口是一组成对的键-值对象，不能有重复的key，拥有自己的内部排列机制.

⑤Set和List最明显的区别是Set不允许元素重复,而List允许.

• 常见集合类的实现总结(核心，面试必备)

①ArrayList底层使用数组实现；LinkedList同时实现了List和Deque(继承自Queue)接口，底层为双向链表.

②HashMap使用Hash表实现，默认容量16，必须是2的幂，采用链地址法解决冲突。底层为数组+链表(JDK1.8后引入了红黑树,当链表长度超过8时转换为红黑树).

③TreeMap使用红黑树实现，按key根据指定排序规则保持有序状态(默认升序)，使用TreeMap时，key必须实现Comparable接口或者在构造TreeMap传入自定义的Comparator，否则会在运行时抛出ClassCastException类型的异常.

④LinkedHashMap继承了HashMap，每个Entry增加前后指针构成双向链表，默认按插入顺序排序(构造参数之一accessOrder默认false，若设为true则调用get访问元素时会将其移到末尾，可实现LRU缓存).

⑤HashSet通过内部包含一个HashMap来实现，只需把Set中的元素作为Map中的key来保存，而Map的value是HashSet类共享的static修饰的new Object()，即不管key是什么统一用这个来填充value(TreeSet原理也一样).

⑥TreeSet实现了Set、SortedSet、Comparable接口保证遍历集合时按递增顺序获得对象. 底层通过TreeMap来实现.

⑦Vector实现了List接口，底层使用数组实现，构造函数中的capacityIncrement可以指定扩容时增加的量，若不指定则Vector扩容后为原先2倍，ArrayList扩容时默认为原先1.5倍.

⑧Stack是继承于Vector类的.

• 其他的Map容器(面试可能不会直接考察，作为HashMap延伸)

另外，还有一些别的Map容器：IdentityHashMap、WeakHashMap、EnumMap。

IdentityHashMap是使用==代替equals()对key进行比较的散列表，即在IdentityHashMap中，当且仅当(k1==k2)时，才认为两个键k1和k2相等。

WeakHashMap的特点是，当除了自身有对key的引用外，此key没有其他引用那么此map会自动丢弃此值，适用于需要缓存的场景。WeakHashMap实现弱引用，是因为它的Entry<K,V>是继承自WeakReference<Object>的。

EnumMap是一种键为枚举类型的特殊的Map实现。所有的Key也必须是一种枚举类型，EnumMap是使用数组来实现的。

总结：本篇基本上把Java集合框架完整进行了总结，如果都掌握了则不用担心面试时再遇到面试官问这块知识点了。另外，本篇只包含集合框架，不含JUC包下的并发集合框架，并发相关的后面再发布。