温度而知新，一文读懂Java知识文集精华版。

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🔎一、Java 知识强化篇

🍁01 接口和抽象类的区别？

接口和抽象类都是定义了方法但没有实现方法的类。它们的区别在于：

• 接口是完全抽象的，不能实例化，而抽象类可以实例化。
• 接口中的方法都是抽象方法，而抽象类中的方法可以是抽象方法，也可以是具体方法。
• 接口只能继承自另一个接口，而抽象类可以继承自另一个类或接口。
• 接口使用 extends 关键字，而抽象类使用 extends 或 implements 关键字。

以下是用表格来说明接口和抽象类的区别：

特征	接口	抽象类
是否可以实例化	不可以	可以
是否可以有属性	可以	可以
是否可以有方法	可以	可以
方法是否必须实现	必须	可以
是否可以继承其他类或接口	可以	可以
使用关键字	extends	extends 或 implements

以下是一个接口和抽象类的例子：

public interface MyInterface {public void method1();public void method2();
}public abstract class MyAbstractClass {public abstract void method1();public void method2() {// 具体方法的实现}
}

在使用接口和抽象类时，需要根据具体的情况选择使用哪一种。如果需要定义一组方法，但不需要实现这些方法，那么可以使用接口。如果需要定义一组方法，并且需要实现其中的一些方法，那么可以使用抽象类。

🍁02 重载和重写的区别？

重载和重写都是在子类中对父类的方法进行修改。但是，它们之间有两个主要区别：

• 重载是指在子类中定义一个与父类中的方法具有相同名称和参数列表的方法。重载的方法可以有不同的返回类型，但不能有不同的访问修饰符。
• 重写是指在子类中定义一个与父类中的方法具有相同名称、参数列表和返回类型的方法。重写的方法可以有不同的访问修饰符。

以下是重载和重写的区别表格：

特征	重载	重写
定义	在同一个类中定义多个方法，方法名相同但参数列表不同	子类中定义一个与父类中的方法具有相同名称、参数列表和返回类型的方法
参数列表	参数列表必须不同（个数、类型或顺序）	参数列表必须相同（个数、类型和顺序）
返回类型	返回类型可以相同也可以不同	返回类型必须相同
访问修饰符	可以有不同的访问修饰符	可以有不同的访问修饰符
方法调用	根据传入的参数类型和数量来决定调用哪个方法	根据对象的类型来决定调用哪个方法
关键字	无特定关键字	使用 @Override 注解

以下是一个重载和重写的例子：

public class Parent {public void method(int a) {System.out.println("Parent method with int argument");}public void method(String s) {System.out.println("Parent method with String argument");}
}public class Child extends Parent {public void method(int a) {System.out.println("Child method with int argument");}public void method(String s) {System.out.println("Child method with String argument");}
}

在这种情况下，方法 method() 在父类中被重载，因为它在子类中被定义了两次，但参数列表不同。方法 method() 在子类中被重写，因为它在子类中被定义了两次，但参数列表和返回类型相同。

🍁03 ==和equals的区别？

== 和 equals 都是比较两个对象是否相等的运算符，但它们的使用场景不同。== 运算符比较的是两个对象的引用是否相等，而 equals 方法比较的是两个对象的值是否相等。

以下是一个简单的例子：

String s1 = "abc";
String s2 = "abc";System.out.println(s1 == s2); 		// true
System.out.println(s1.equals(s2)); 	// trueString s3 = new String("abc");
String s4 = new String("abc");System.out.println(s3 == s4); 		// false
System.out.println(s3.equals(s4)); 	// true

在第一行代码中，s1 和 s2 是两个引用同一个对象的变量，所以它们的引用是相等的。在第二行代码中，s1 和 s2 是两个引用不同对象的变量，但它们的值是相等的。在第三行代码中，s3 和 s4 是两个引用不同对象的变量，但它们的值也是相等的。

==运算符是比较两个对象的引用是否相等，而 equals 方法是比较两个对象的值是否相等。在大多数情况下，我们应该使用 equals 方法来比较两个对象是否相等，而不是使用 == 运算符。

🍁04 继承和实现的区别？

继承和实现是面向对象编程中的两个重要概念，它们的区别如下：

继承：

• 继承是指一个类（子类）从另一个类（父类）继承属性和方法的过程。
• 子类可以继承父类的非私有属性和方法，并且可以添加自己的属性和方法。
• 继承可以用于实现类之间的层次结构和代码重用。
• 在Java中，使用关键字 extends 来实现继承。

实现：

• 实现是指一个类实现一个接口，即遵循接口中定义的方法的规范。
• 实现接口的类必须实现接口中定义的所有方法。
• 接口定义了一组规范，类可以实现多个接口。
• 实现可以用于实现类之间的多态性和代码解耦。
• 在Java中，使用关键字 implements 来实现接口。

以下是继承和实现的区别表格：

特征	继承	实现
定义	一个类从另一个类继承属性和方法的过程	一个类遵循接口中定义的方法的规范
子类	可以继承父类的非私有属性和方法，并且可以添加自己的属性和方法	必须实现接口中定义的所有方法
接口	定义了一组规范，类可以实现多个接口	没有属性和方法，只能定义抽象方法
关键字	extends	implements

以下是一个示例，演示继承和实现的区别：

// 继承示例
class Animal {protected String name;public void eat() {System.out.println("Animal is eating.");}
}class Dog extends Animal {public void bark() {System.out.println("Dog is barking.");}
}// 实现示例
interface Flyable {void fly();
}class Bird implements Flyable {public void fly() {System.out.println("Bird is flying.");}
}

在上面的示例中， Dog 类继承自 Animal 类，可以继承 Animal 类的属性和方法，并添加自己的方法。 Bird 类实现了 Flyable 接口，必须实现接口中定义的 fly() 方法。

继承和实现都是面向对象编程中的重要概念，根据需求选择合适的方式来组织代码和实现功能。

🍁05 equals和hashCode的关系？

equals 和 hashCode 是两个重要的方法，它们经常一起使用。equals 方法用于比较两个对象是否相等，而 hashCode 方法用于生成一个对象的哈希码。

equals 方法的返回值是一个 boolean 值，表示两个对象是否相等。hashCode 方法的返回值是一个 int 值，表示对象的哈希码。

equals 方法和 hashCode 方法应该一起使用，以确保两个对象相等时，它们的 hashCode 值也相等。如果两个对象相等，那么它们的 hashCode 值应该也相等。如果两个对象的 hashCode 值相等，那么它们不一定相等。

以下是一个简单的例子：

class Person {private String name;private int age;public Person(String name, int age) {this.name = name;this.age = age;}@Overridepublic boolean equals(Object o) {if (this == o) {return true;}if (o == null || getClass() != o.getClass()) {return false;}Person person = (Person) o;return name.equals(person.name) && age == person.age;}@Overridepublic int hashCode() {return Objects.hash(name, age);}
}

在上面这个例子中，我们定义了一个 Person 类，它有两个属性：name 和 age。我们重写了 equals 方法和 hashCode 方法，以确保两个相等的对象具有相同的 hashCode 值。

🍁06 线程安全的HashMap怎么处理？

在 Java 中，可以使用以下方法来实现线程安全的 HashMap：

• 使用 Collections.synchronizedMap() 方法将 HashMap 包装成线程安全的 Map。
• 使用 ConcurrentHashMap 类来创建线程安全的 HashMap。

以下是使用 Collections.synchronizedMap() 方法实现线程安全的 HashMap 的示例：

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;public class SynchronizedHashMap {public static void main(String[] args) {Map<String, String> map = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>());map.put("key1", "value1");map.put("key2", "value2");System.out.println(map.get("key1"));System.out.println(map.get("key2"));}
}
以下是使用  `ConcurrentHashMap`  类创建线程安全的 HashMap 的示例：
import java.util.concurrent.ConcurrentHashMap;public class ConcurrentHashMapExample {public static void main(String[] args) {Map<String, String> map = new ConcurrentHashMap<>();map.put("key1", "value1");map.put("key2", "value2");System.out.println(map.get("key1"));System.out.println(map.get("key2"));}
}

🍁07 ConcurrentHashMap原如何保证的线程安全？

ConcurrentHashMap 使用分段锁来保证线程安全。分段锁是一种锁机制，它将 HashMap 分成多个段，每个段使用一个锁来保护。这样，当一个线程正在访问一个段时，其他线程可以访问其他段。

ConcurrentHashMap 使用以下几种分段锁来保证线程安全：

• 读写锁：读写锁允许多个线程同时读取 HashMap，但只有一个线程可以写入 HashMap。
• 独占锁：独占锁允许一个线程独占地访问 HashMap。
• 共享锁：共享锁允许多个线程同时访问 HashMap。

ConcurrentHashMap 使用分段锁来保证线程安全，可以有效地提高并发性能。

🍁08 HashTable与HashMap的区别？

HashTable 和 HashMap 是 Java 中用于存储键值对的集合类，它们的使用区别如下：

1. 线程安全性：

   • HashTable 是线程安全的，适用于多线程环境。
   • HashMap 不是线程安全的，适用于单线程环境或者在多线程环境中使用适当的同步措施。

2. Null 键和值：

   • HashTable 不允许存储 null 键或 null 值。如果尝试存储 null 键或 null 值，会抛出 NullPointerException。
   • HashMap 允许存储一个 null 键和多个 null 值。

3. 迭代器：

   • HashTable 的迭代器是 fail-fast 的，如果在迭代过程中对集合进行结构性修改（如添加或删除元素），会抛出 ConcurrentModificationException 异常。
   • HashMap 的迭代器不是 fail-fast 的，允许在迭代过程中对集合进行修改。

4. 容量和性能：

   • HashTable 的容量是固定的，初始化时需要指定容量大小。
   • HashMap 的容量可以动态调整，根据需要进行自动扩容。

总的来说，如果在多线程环境中需要线程安全的集合类，则可以使用 HashTable。如果在单线程环境下或者需要更高的性能和灵活性，则可以使用 HashMap。

需要注意的是，Java 8 引入了 ConcurrentHashMap 类，它是线程安全的、高性能的哈希表实现，可以作为 HashMap 的替代品。

以下是 HashTable 和 HashMap 的使用区别表：

特征	HashTable	HashMap
线程安全性	是	否
Null 键和值	不允许	允许
迭代器	fail-fast	非 fail-fast
容量和性能	固定	可动态调整

🍁09 ArrayList和LinkedList的区别？

ArrayList 和 LinkedList 都是 Java 中用于存储对象的集合类。它们的主要区别在于：

• ArrayList 是基于数组实现的，而 LinkedList 是基于链表实现的。
• ArrayList 的插入和删除操作的时间复杂度为 O(n)，而 LinkedList 的插入和删除操作的时间复杂度为 O(1)。
• ArrayList 的随机访问时间复杂度为 O(1)，而 LinkedList 的随机访问时间复杂度为 O(n)。
• ArrayList 是线程不安全的，而 LinkedList 是线程不安全的。

以下是 ArrayList 和 LinkedList 的使用场景：

• 如果需要快速随机访问元素，则可以使用 ArrayList。
• 如果需要快速插入和删除元素，则可以使用 LinkedList。
• 如果需要线程安全的集合，则可以使用其他集合类，如 Vector 或 CopyOnWriteArrayList。

以下是 ArrayList 和 LinkedList 的对比表：

特征	ArrayList	LinkedList
实现方式	基于数组	基于链表
插入和删除操作	O(n)	O(1)
随机访问	O(1)	O(n)
线程安全	否	否

🍁10 如何保证ArrayList的线程安全？

ArrayList 是 Java 中一种常用的集合类，但它不是线程安全的。如果在多线程环境下使用 ArrayList，可能会出现数据不一致的情况。

为了保证 ArrayList 的线程安全，可以使用以下方法：

• 使用 Vector 类。Vector 是 ArrayList 的线程安全版本。
• 使用 Collections.synchronizedList() 方法。Collections.synchronizedList() 方法可以将 ArrayList 包装成一个线程安全的集合。
• 使用 CopyOnWriteArrayList 类。CopyOnWriteArrayList 是 ArrayList 的线程安全版本，它通过复制的方式来保证线程安全。

以下是使用 Vector 类保证 ArrayList 线程安全的示例：

import java.util.Vector;public class ArrayListExample {public static void main(String[] args) {Vector<String> list = new Vector<>();list.add("a");list.add("b");list.add("c");// 线程 1new Thread(() -> {list.add("d");}).start();// 线程 2new Thread(() -> {System.out.println(list.get(0));}).start();}
}

在这种情况下，list 是线程安全的，两个线程都可以安全地访问它。

🍁11 String、StringBuffer、StringBuilder的区别？

String、StringBuffer 和 StringBuilder 是 Java 中用于表示字符串的类，它们之间的区别如下：

1. 可变性：

• String 类是不可变的。一旦创建了一个 String 对象，它的值就不能被修改。每次对 String 进行修改时，都会创建一个新的 String 对象。
• StringBuffer 和 StringBuilder 类是可变的，可以修改其内容。它们提供了一系列方法来进行字符串的增删改操作，而不会创建新的对象。

2. 线程安全性：

• String 类是线程安全的，因为它的不可变性保证了多个线程同时访问时不会发生竞争条件。
• StringBuffer 类是线程安全的，它的方法都被 synchronized 关键字修饰，保证了多线程环境下的安全访问。
• StringBuilder 类不是线程安全的，它没有进行同步处理，因此在多线程环境下使用可能会导致数据不一致的问题。

3. 效率：

• String 类的不可变性导致每次修改字符串都会创建一个新的对象，因此在频繁进行字符串拼接或修改时，性能较低。
• StringBuffer 类适用于多线程环境，虽然效率相对较低，但提供了线程安全的操作。
• StringBuilder 类适用于单线程环境，它没有进行同步处理，因此性能较高，适合在单线程环境下进行字符串操作。

综上所述，如果需要频繁进行字符串的拼接或修改，并且在多线程环境下需要线程安全性，可以使用 StringBuffer。如果在单线程环境下进行字符串操作，可以使用 StringBuilder 来获得更好的性能。如果字符串不需要修改，建议使用 String 类来保证不可变性和线程安全性。

以下是 String、StringBuffer 和 StringBuilder 的对比表：

特征	String	StringBuffer	StringBuilder
可变性	不可变	可变	可变
线程安全性	否	是	否
效率	低	高	高

🍁12 replace、replaceAll和replaceFirst的区别？

replace、replaceAll 和 replaceFirst 是 Java 字符串类中用于替换字符或字符串的方法，它们之间的区别如下：

1. replace：

• replace 方法用于将指定字符或字符串替换为新的字符或字符串。
• replace 方法接受两个参数：要替换的字符或字符串和替换后的字符或字符串。
• replace 方法只替换第一个匹配的字符或字符串。

2. replaceAll：

• replaceAll 方法用于将符合指定正则表达式的字符或字符串全部替换为新的字符或字符串。
• replaceAll 方法接受两个参数：要替换的正则表达式和替换后的字符或字符串。
• replaceAll 方法替换所有匹配的字符或字符串。

3. replaceFirst：

• replaceFirst 方法用于将符合指定正则表达式的第一个字符或字符串替换为新的字符或字符串。
• replaceFirst 方法接受两个参数：要替换的正则表达式和替换后的字符或字符串。
• replaceFirst 方法只替换第一个匹配的字符或字符串。

以下是一个示例，演示 replace、replaceAll 和 replaceFirst 的使用：

public class ReplaceExample {public static void main(String[] args) {String str = "Hello World Hello World";// 使用 replace 替换字符String replaced1 = str.replace('o', 'O');System.out.println(replaced1); // HellO WOrld HellO WOrld// 使用 replaceAll 替换字符串String replaced2 = str.replaceAll("Hello", "Hi");System.out.println(replaced2); // Hi World Hi World// 使用 replaceFirst 替换字符串String replaced3 = str.replaceFirst("Hello", "Hi");System.out.println(replaced3); // Hi World Hello World}
}

在上面的示例中，我们使用了 replace、replaceAll 和 replaceFirst 方法来替换字符串中的字符或字符串。replace 方法替换了所有匹配的字符，replaceAll 方法替换了所有匹配的字符串，而 replaceFirst 方法只替换了第一个匹配的字符串。

请注意，replace 和 replaceAll 方法可以接受普通字符串作为参数，而 replaceFirst 方法的参数是正则表达式。如果要替换的字符串中包含正则表达式的特殊字符，需要进行转义处理。

🍁13 面向对象和面向过程的区别？

面向对象编程（OOP）和面向过程编程（POP）是两种不同的编程范式。它们之间的区别如下：

面向对象编程（OOP）：

• OOP 是一种编程范式，通过将数据和操作封装在对象中，强调对象之间的交互和关系。
• OOP 的核心概念是类和对象。类是对象的模板，定义了对象的属性和方法。对象是类的实例，具有特定的状态和行为。
• OOP 提供了封装、继承和多态等特性，以提高代码的可重用性、可维护性和灵活性。

面向过程编程（POP）：

• POP 是一种编程范式，通过将问题分解为一系列的步骤，强调解决问题的过程和步骤。
• POP 的核心概念是函数。函数是一组执行特定任务的语句集合。
• POP 通过函数的调用来组织和处理数据，通常使用顺序、条件和循环等结构。

以下是面向对象编程和面向过程编程的对比：

特征	面向对象编程（OOP）	面向过程编程（POP）
核心概念	类和对象	函数
关注点	对象之间的交互和关系	程序的流程和步骤
特性	封装、继承、多态	顺序、条件、循环
重点	数据和操作的封装	问题的分解和步骤的执行
优点	可重用性、可维护性、灵活性	简单、直观、效率高

需要根据具体的项目需求和开发环境选择合适的编程范式。在实际开发中，通常会结合使用面向对象编程和面向过程编程的特点，以便充分利用各自的优势。

🍁14 深拷贝和浅拷贝的区别？

深拷贝（Deep Copy）和浅拷贝（Shallow Copy）是在对象拷贝过程中的两种不同方式。

浅拷贝是指创建一个新对象，新对象的属性值和原对象的属性值相同。但是，如果属性是引用类型，浅拷贝只是复制了引用，两个对象的属性仍然指向同一个对象。

深拷贝是指创建一个新对象，并且递归地复制所有属性，包括引用类型的属性。这意味着在深拷贝中，两个对象的属性都指向不同的内存地址。

以下是深拷贝和浅拷贝的区别：

• 浅拷贝只复制对象的引用，而不复制引用对象本身。
• 浅拷贝创建的新对象和原对象共享引用对象。
• 深拷贝复制对象的所有属性，包括引用对象本身。
• 深拷贝创建的新对象和原对象拥有独立的引用对象。

需要注意的是，对象的拷贝方式可能会因编程语言和具体实现而有所不同。在某些语言中，可以通过实现特定的接口或使用库函数来实现深拷贝。

🍁15 值传递和引用传递的区别？

值传递和引用传递是在函数调用或变量赋值时传递参数的两种方式。

值传递（Pass by Value）是指将实际参数的值复制一份传递给函数或赋值给变量。在函数内部或赋值后，对参数的修改不会影响原始变量的值。

引用传递（Pass by Reference）是指将实际参数的引用（内存地址）传递给函数或赋值给变量。在函数内部或赋值后，对参数的修改会影响原始变量的值。

以下是值传递和引用传递的区别：

• 在值传递中，函数或赋值操作会创建实参的副本，并将副本传递给函数或赋值给变量。对副本的修改不会影响原始值。
• 在引用传递中，函数或赋值操作会传递实参的引用（内存地址）给函数或变量。对引用所指向的值的修改会影响原始值。

需要注意的是，值传递和引用传递的概念在不同的编程语言中可能有所不同。例如，在Java中，所有的基本数据类型都是值传递，而对象类型则是引用传递。在C++中，可以通过使用指针或引用来实现引用传递。

🍁16 字符串拼接的几种方式和区别？

在Java中，有几种常见的字符串拼接方式，它们的区别如下：

1. 使用"+“运算符：可以使用”+"运算符将多个字符串连接起来。这种方式简单直观，但在循环中频繁拼接大量字符串时效率较低，因为每次拼接都会创建一个新的String对象。

2. 使用StringBuffer：StringBuffer是可变的字符串序列，可以通过调用其append()方法来拼接字符串。由于StringBuffer是线程安全的，适用于多线程环境，但相比StringBuilder效率较低。

3. 使用StringBuilder：StringBuilder也是可变的字符串序列，与StringBuffer类似，可以通过调用其append()方法来拼接字符串。与StringBuffer不同的是，StringBuilder不是线程安全的，但在单线程环境下性能更好。

4. 使用String的concat()方法：String类提供了concat()方法，可以将当前字符串与指定字符串拼接起来，返回一个新的String对象。这种方式与使用"+"运算符类似，每次拼接都会创建一个新的String对象。

总的来说，如果需要在单线程环境下进行字符串拼接，推荐使用StringBuilder，因为它效率高。如果在多线程环境下进行字符串拼接，可以使用StringBuffer来保证线程安全。而使用"+"运算符和String的concat()方法在简单场景下使用方便，但在大量拼接字符串时效率较低。

🍁17 Java创建对象有几种方式?

在Java中，创建对象有以下几种方式：

1. 使用关键字 new ：使用 new 关键字后跟类名和参数列表，可以创建一个类的实例。例如： ClassName object = new ClassName();

2. 使用反射机制：通过 Class 类的 newInstance() 方法或 Constructor 类的 newInstance() 方法，可以在运行时动态地创建对象。例如： ClassName object = ClassName.class.newInstance();

3. 使用 clone() 方法：如果一个类实现了 Cloneable 接口，可以使用 clone() 方法创建该类的副本。例如： ClassName object = (ClassName) originalObject.clone();

4. 使用反序列化：将对象通过序列化保存到文件或网络中，然后通过反序列化重新创建对象。例如： ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("file.ser")); ClassName object = (ClassName) in.readObject();

5. 使用工厂方法：通过静态工厂方法创建对象，工厂方法可以封装对象的创建逻辑。例如： ClassName object = ClassNameFactory.create();

这些是常见的创建对象的方式，根据具体的需求和设计模式，选择合适的方式来创建对象。

🍁18 从字符串中删除空格的多种方式如何实现？

有多种方式可以从字符串中删除空格，以下是几种常见的实现方式：

1. 使用replaceAll()方法：使用正则表达式替换所有空格字符。

String str = "This is a string with spaces";
String result = str.replaceAll("\\s", "");

2. 使用replace()方法：替换所有空格字符为指定的空字符串。

String str = "This is a string with spaces";
String result = str.replace(" ", "");

3. 使用trim()方法：删除字符串开头和结尾的空格字符。

String str = "   This is a string with spaces   ";
String result = str.trim();

4. 使用StringBuilder或StringBuffer：遍历字符串，将非空格字符添加到新的字符串中。

String str = "This is a string with spaces";
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (char c : str.toCharArray()) {if (!Character.isWhitespace(c)) {sb.append(c);}
}
String result = sb.toString();

这些方法可以根据具体的需求选择适合的方式来删除字符串中的空格。

🍁19 字面量是什么时候存入字符串池的？

字面量是在编译时存入字符串池的。当编译器在编译源代码时遇到字符串字面量（例如：“hello”），它会首先检查字符串池中是否已经存在相同内容的字符串。如果存在，则直接使用字符串池中的引用，如果不存在，则在字符串池中创建一个新的字符串对象，并将其引用存入字符串池。

在运行时，如果使用相同内容的字符串字面量，编译器会直接使用字符串池中的引用，而不会再创建新的字符串对象。这样可以节省内存，并提高字符串的比较效率。

例如，考虑以下代码：

String str1 = "hello";
String str2 = "hello";
String str3 = new String("hello");

在这个例子中，str1 和 str2 都是字符串字面量 “hello”，它们在编译时会被存入字符串池，因此 str1 和 str2 实际上引用的是同一个字符串对象。而 str3 是通过 new 关键字创建的新的字符串对象，它不会被存入字符串池。

需要注意的是，如果使用字符串的 intern() 方法，可以将一个动态创建的字符串对象手动放入字符串池中。例如：

String str4 = new String("hello").intern();

通过调用 intern() 方法，str4 会被存入字符串池中，如果字符串池中已经存在相同内容的字符串，则返回字符串池中的引用。

总之，字面量在编译时存入字符串池，而动态创建的字符串对象不会自动存入字符串池，但可以通过调用 intern() 方法手动存入。

🍁20 finally是在什么时候执行的？

finally 块是在 try-catch-finally 结构中的代码执行完毕后执行的。不论是否发生异常，finally 块中的代码都会被执行。

以下是一个示例：

try {// 可能发生异常的代码
} catch (Exception e) {// 异常处理代码
} finally {// 无论是否发生异常，都会执行的代码
}

在这个示例中，try 块中的代码可能会发生异常。如果发生异常，控制流会跳转到相应的 catch 块进行异常处理。无论是否发生异常，finally 块中的代码都会被执行。

finally 块通常用于释放资源、关闭文件、数据库连接等必须执行的清理操作，以确保代码的可靠性。

🍁21 如何对集合进行遍历？

对集合进行遍历有多种方式，具体取决于你使用的集合类和编程语言。以下是几种常见的遍历集合的方法：

1. 使用 for-each 循环：

for (Element element : collection) {// 遍历集合中的元素
}

2. 使用迭代器（Iterator）：

Iterator<Element> iterator = collection.iterator();
while (iterator.hasNext()) {Element element = iterator.next();// 遍历集合中的元素
}

3. 使用索引和循环：

for (int i = 0; i < collection.size(); i++) {Element element = collection.get(i);// 遍历集合中的元素
}

4. 使用 Java 8 的 Stream API：

collection.stream().forEach(element -> {// 遍历集合中的元素
});

请根据你所使用的编程语言和集合类选择适合的遍历方式。

🍁22 ArrayList、LinkedList和Vector之间的区别？

ArrayList、LinkedList和Vector都是Java中用于存储和操作集合的类，它们之间的区别如下：

1. 实现方式：

   • ArrayList和Vector都是基于数组实现的，而LinkedList是基于链表实现的。

2. 线程安全性：

   • ArrayList和LinkedList是非线程安全的，不支持多线程并发操作。
   • Vector是线程安全的，支持多线程并发操作。它使用了同步机制来确保线程安全，但这也会导致一定的性能开销。

3. 动态调整容量：

   • ArrayList和Vector的容量是动态调整的，可以根据需要自动增长。当元素数量超过当前容量时，它们会自动分配更大的内存空间来存储元素。
   • LinkedList没有固定的容量限制，它会根据需要动态分配内存。

4. 插入和删除操作的效率：

   • ArrayList在末尾进行插入和删除操作的效率较高，时间复杂度为O(1)。但在中间插入和删除操作时，需要移动其他元素，时间复杂度为O(n)。
   • LinkedList在任意位置进行插入和删除操作的效率都很高，时间复杂度为O(1)，因为只需要调整链表中的指针。

5. 随机访问的效率：

   • ArrayList支持通过索引进行快速随机访问，时间复杂度为O(1)。
   • LinkedList不支持直接通过索引进行随机访问，需要遍历链表来查找指定位置的元素，时间复杂度为O(n)。

综上所述，选择使用ArrayList、LinkedList还是Vector取决于具体的需求。如果需要高效的随机访问和在末尾进行插入和删除操作，可以选择ArrayList。如果需要频繁的插入和删除操作，可以选择LinkedList。如果需要线程安全的集合，可以选择Vector，但需要注意性能开销。

以下是 ArrayList、LinkedList 和 Vector 之间的区别表格：

特征	ArrayList	LinkedList	Vector
实现方式	基于数组	基于链表	基于数组
线程安全性	非线程安全	非线程安全	线程安全
动态调整容量	是	是	是
插入和删除操作的效率	O(n)	O(1)	O(n)
随机访问的效率	O(1)	O(n)	O(1)

🍁23 SynchronizedList和Vector有什么区别？

SynchronizedList 和 Vector 都是 Java 中用于实现线程安全的 List 的类，它们之间的区别如下：

1. 实现方式：

   • SynchronizedList 是通过对传入的 List 进行包装来实现线程安全的，它使用了内部的锁机制来确保线程安全。
   • Vector 是一个独立的类，它是线程安全的，内部实现也使用了锁机制来保证线程安全。

2. 动态调整容量：

   • SynchronizedList 不支持动态调整容量，它只是对传入的 List 进行同步操作，不会改变其容量。
   • Vector 支持动态调整容量，当元素数量超过当前容量时，会自动增加容量。

3. 性能：

   • SynchronizedList 在并发环境中性能较差，因为它使用了内部的锁机制，可能会导致多个线程竞争同一个锁，从而降低性能。
   • Vector 在并发环境中性能也较差，因为它使用了同步关键字来保证线程安全，可能会导致线程阻塞等待锁的释放。

综上所述，SynchronizedList 是通过对传入的 List 进行包装来实现线程安全，而 Vector 是一个独立的线程安全的 List 类。在性能方面，如果需要更好的并发性能，可以考虑使用其他并发集合类，如 ConcurrentHashMap 或 CopyOnWriteArrayList。

请注意，从 Java 8 开始，推荐使用并发集合类而不是 Vector 或 SynchronizedList，因为并发集合类提供了更好的性能和扩展性。

以下是 SynchronizedList 和 Vector 的区别表格：

特征	SynchronizedList	Vector
实现方式	通过对传入的 List 进行包装来实现线程安全	独立的线程安全类
动态调整容量	不支持动态调整容量	支持动态调整容量
性能	在并发环境中性能较差	在并发环境中性能较差
线程安全性	是	是

🍁24 为什么ArrayList的subList结果不能转换成ArrayList？

ArrayList 的 subList 方法返回的是一个视图（view），而不是一个新的 ArrayList 对象。这意味着 subList 返回的列表与原始列表共享相同的底层数组，对其进行修改会影响到原始列表。

由于 subList 返回的是一个视图，而不是一个独立的 ArrayList 对象，因此无法直接将其转换为 ArrayList。如果尝试使用类型转换将 subList 转换为 ArrayList，会抛出 UnsupportedOperationException 异常。

如果需要将 subList 转换为独立的 ArrayList 对象，可以使用 ArrayList 的构造函数或 addAll 方法来创建一个新的 ArrayList，并将 subList 的元素添加到其中，例如：

List<String> originalList = new ArrayList<>();
// 假设 originalList 中已经有一些元素List<String> subList = originalList.subList(1, 4);
List<String> newArrayList = new ArrayList<>(subList); 	// 使用构造函数创建新的 ArrayList 对象
// 或者
List<String> newArrayList = new ArrayList<>();
newArrayList.addAll(subList); 							// 使用 addAll 方法将元素添加到新的 ArrayList 对象

通过这种方式，可以创建一个独立的 ArrayList 对象，其中包含 subList 的元素，而且对新的 ArrayList 的修改不会影响到原始列表。

需要注意的是，由于 subList 是一个视图，所以在使用 subList 返回的列表时要注意对原始列表的操作，以避免出现并发修改异常或不一致的情况。

🍁25 HashSet、LinkedHashSet和TreeSet之间的区别？

HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 都是 Java 中用于存储集合的类，它们之间的区别如下：

HashSet:

• 使用哈希表实现，没有固定的顺序。
• 允许存储 null 元素。
• 添加、删除和查找元素的时间复杂度都是 O(1)。
• 不保证元素的顺序，可能在遍历时产生不同的顺序。

LinkedHashSet:

• 使用哈希表和链表实现，按照插入顺序维护元素的顺序。
• 允许存储 null 元素。
• 添加、删除和查找元素的时间复杂度都是 O(1)。
• 遍历时按照插入顺序输出元素。

TreeSet:

• 使用红黑树实现，按照元素的自然顺序或者指定的比较器进行排序。
• 不允许存储 null 元素。
• 添加、删除和查找元素的时间复杂度都是 O(log n)。
• 遍历时按照排序顺序输出元素。

以下是 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 的对比表：

特征	HashSet	LinkedHashSet	TreeSet
实现方式	哈希表	哈希表 + 链表	红黑树
元素顺序	无序	按照插入顺序	按照排序顺序
允许存储 null 元素	是	是	否
添加、删除和查找的时间复杂度	O(1)	O(1)	O(log n)

🍁26 HashMap、Hashtable和ConcurrentHashMap之间的区别？

HashMap、Hashtable 和 ConcurrentHashMap 都是 Java 中用于存储键值对的集合类，它们之间的区别如下：

HashMap:

• 非线程安全的。
• 允许存储一个 null 键和多个 null 值。
• 可以通过迭代器遍历元素，但不保证遍历顺序。
• 适用于单线程环境或者在多线程环境中使用适当的同步措施。

Hashtable:

• 线程安全的，通过使用同步方法实现。
• 不允许存储 null 键或 null 值。
• 可以通过迭代器遍历元素，但不保证遍历顺序。
• 适用于多线程环境，但在性能方面相对较低。

ConcurrentHashMap:

• 线程安全的。
• 允许存储一个 null 键和多个 null 值。
• 提供更高的并发性能，通过分段锁实现并发访问。
• 可以通过迭代器遍历元素，不保证遍历顺序，但可以使用 keySet() 、 entrySet() 或 values() 方法获取有序的视图。
• 适用于高并发的多线程环境。

以下是 HashMap、Hashtable 和 ConcurrentHashMap 的对比表：

特征	HashMap	Hashtable	ConcurrentHashMap
线程安全性	否	是	是
允许存储 null 键/值	是	否	是
遍历顺序	不保证	不保证	不保证，但可以获取有序的视图
并发性能	低	中	高

🍁27 同步容器的所有操作一定是线程安全的吗？

同步容器的操作在某种程度上可以被认为是线程安全的，因为它们内部使用了同步机制来确保多线程环境下的数据一致性。然而，需要注意以下几点：

1. 单个操作的原子性：同步容器中的单个操作（例如添加、删除、修改等）通常是原子的，即它们在执行过程中不会被中断。这确保了操作的完整性，但并不意味着整个容器的状态是一致的。

2. 多个操作的一致性：尽管每个操作都是原子的，但在多线程环境中，多个操作的组合可能会导致意外的结果。例如，在同步容器中进行的一系列操作可能会导致竞态条件、死锁或数据不一致的问题。

3. 迭代器的安全性：同步容器提供的迭代器通常是线程安全的，可以在多线程环境中使用。然而，需要注意的是，如果在迭代过程中对容器进行结构性修改（例如添加或删除元素），可能会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

综上所述，尽管同步容器提供了一定程度的线程安全性，但在多线程环境中，仍然需要注意并发访问的问题，并采取适当的同步措施来确保数据的一致性和线程安全性。

🍁28 HashMap的数据结构？

HashMap 是一种常用的哈希表数据结构，用于存储键值对。它基于数组和链表（或红黑树）实现。下面是 HashMap 的详细描述：

1. 数组：HashMap 内部使用一个数组来存储数据，数组的每个元素称为桶（bucket）或槽（slot）。数组的初始大小由构造函数参数指定，默认为 16。数组的长度总是 2 的幂，这有助于通过位运算快速计算哈希码的索引位置。

2. 链表和红黑树：每个桶可以存储一个链表或红黑树。当链表中的元素数量超过一定阈值（默认为 8），链表将转换为红黑树，这样可以提高在大量元素时的查找、插入和删除的效率。

3. 哈希码和索引计算：当插入一个键值对时，首先计算键的哈希码。HashMap 使用键的哈希码和数组长度进行位运算，得到一个索引位置，该位置即为键值对在数组中的存储位置。

4. 冲突解决：由于不同键的哈希码可能相同或者哈希码经过位运算后得到的索引位置相同，这就产生了冲突。HashMap 使用链地址法来解决冲突，即在同一个索引位置的桶中，通过链表或红黑树来存储多个键值对。

5. 扩容和重新哈希：当 HashMap 中的元素数量超过负载因子（默认为 0.75）乘以数组长度时，HashMap 会自动进行扩容。扩容会创建一个更大的数组，并将原有的键值对重新计算哈希码后存储到新的数组中，这个过程称为重新哈希。

HashMap 的数据结构使得它能够快速插入、查找和删除键值对，平均时间复杂度为 O(1)。然而，当哈希冲突较多时，性能可能下降到 O(n)。因此，在设计 HashMap 时，需要合理选择负载因子和初始容量，以平衡空间和时间的开销。

🍁29 HashMap的size和capacity有什么区别？

在 HashMap 中，size 和 capacity 是两个不同的概念。

• Size（大小）：指的是 HashMap 中当前存储的键值对的数量。
• Capacity（容量）：指的是 HashMap 内部数组的大小，即桶的数量。

当我们调用 HashMap 的 size() 方法时，它会返回当前 HashMap 中键值对的数量，即 size。

而当我们创建一个 HashMap 实例时，需要指定初始的容量大小。容量决定了 HashMap 内部数组的大小，即桶的数量。默认情况下，HashMap 的初始容量为 16。

当我们向 HashMap 中添加键值对时，HashMap 会根据键的哈希码计算出存储的索引位置。如果该位置已经有元素存在（即发生了哈希冲突），HashMap 会使用链表或红黑树解决冲突，将新的键值对添加到相应的桶中。

当 HashMap 中的键值对数量超过负载因子（默认为 0.75）乘以容量时，HashMap 会自动进行扩容，即创建一个更大的数组，并将原有的键值对重新计算哈希码后存储到新的数组中。这个过程称为重新哈希。

因此，size 表示当前 HashMap 中存储的键值对数量，而 capacity 表示 HashMap 内部数组的大小或桶的数量。当 size 达到一定阈值时，capacity 可能会自动增加以保持性能。

🍁30 HashMap的扩容机制？

HashMap 的扩容机制是指在 HashMap 中存储的键值对数量超过负载因子（默认为 0.75）乘以容量时，HashMap 会自动进行扩容。

当 HashMap 需要扩容时，会创建一个新的更大的数组，并将原有的键值对重新计算哈希码后存储到新的数组中。这个过程称为重新哈希。

具体的扩容过程如下：

1. 创建一个新的数组，其大小为原数组的两倍。
2. 遍历原数组中的每个桶，将每个桶中的键值对重新计算哈希码，并根据新的数组大小确定存储位置。
3. 将每个键值对存储到新的数组中的对应位置。
4. 扩容完成后，HashMap 的容量变为新数组的大小。

扩容操作可能会比较耗时，因为需要重新计算哈希码并重新分配存储位置。但扩容后可以提高 HashMap 的性能，减少哈希冲突的概率，提高查找和插入操作的效率。

需要注意的是，由于扩容操作可能会导致重新哈希，因此在使用自定义的对象作为 HashMap 的键时，需要正确实现 hashCode() 和 equals() 方法，以确保对象在哈希计算和比较时的一致性，避免数据丢失或错误的结果。

🍁31 HashMap的loadFactor和threshold？

HashMap 中的 loadFactor （负载因子）和 threshold （阈值）是两个与扩容机制相关的参数。

负载因子（loadFactor）是指 HashMap 在进行扩容之前，允许的最大填充比例。默认情况下，负载因子为 0.75。当 HashMap 中的元素数量达到容量乘以负载因子时，就会触发扩容操作。

阈值（threshold）是指 HashMap 在扩容之前的元素数量上限。阈值的计算公式为 容量 * 负载因子 。当 HashMap 中的元素数量达到阈值时，就会触发扩容操作。

具体的扩容操作如下：

1. 当 HashMap 中的元素数量达到阈值时，会创建一个新的更大的数组。
2. 新数组的大小为原数组大小的两倍。
3. 将原数组中的元素重新计算哈希码，并根据新数组的大小确定存储位置。
4. 将元素存储到新数组中的对应位置。
5. 扩容完成后，HashMap 的容量变为新数组的大小，阈值更新为新容量乘以负载因子。

通过调整负载因子的大小，可以在时间和空间之间进行权衡。较小的负载因子可以减少空间占用，但可能会导致更频繁的扩容操作；较大的负载因子可以减少扩容操作的频率，但会占用更多的内存空间。

需要注意的是，负载因子过大会导致哈希冲突概率增加，影响 HashMap 的性能，而负载因子过小会导致内存浪费。因此，在选择负载因子时，需要根据具体的应用场景进行权衡和调整。

🍁32 HashMap的初始容量设置为多少合适？

HashMap 的初始容量设置对于性能和内存占用都有一定的影响。通常情况下，可以根据预估的元素数量来选择初始容量。

以下是一些建议：

1. 如果能够预估元素数量，可以根据预估值设置初始容量，以避免频繁的扩容操作。例如，如果预计会存储 100 个元素，可以设置初始容量为 100。

2. 如果无法准确预估元素数量，可以根据经验选择一个适当的初始容量。一般来说，初始容量可以设置为预计元素数量的 1.5 倍或 2 倍。

3. 如果对内存占用比较敏感，可以选择较小的初始容量，然后让 HashMap 根据需要自动进行扩容。这样可以节省内存空间，但可能会导致一些性能损失。

需要注意的是，初始容量设置得太小可能会导致频繁的扩容操作，而设置得太大可能会浪费内存。因此，选择初始容量时需要根据具体的应用场景进行权衡和调整。

另外，还可以通过调整负载因子来进一步影响 HashMap 的性能和内存占用。较小的负载因子可以减少空间占用，但可能会导致更频繁的扩容操作；较大的负载因子可以减少扩容操作的频率，但会占用更多的内存空间。

🍁33 HashMap的hash()方法如何使用？

HashMap 的 hash() 方法是一个静态方法，用于计算给定对象的哈希码（hash code）。它被用于确定对象在 HashMap 中的存储位置。

hash() 方法的源代码如下：

static final int hash(Object key) {int h;return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}

在这个方法中，首先检查传入的键对象 key 是否为 null 。如果是 null ，则返回哈希码为 0。否则，通过调用键对象的 hashCode() 方法获取哈希码，并进行异或操作（XOR）来增加哈希码的随机性。这是为了减少哈希冲突的发生。

hash() 方法的作用是将对象的哈希码转换为一个整数值，用于确定对象在 HashMap 中的存储位置。它是 HashMap 内部实现的一部分，一般不需要直接调用该方法。

🍁34 为什么HashMap的默认容量设置成16？

HashMap 的默认容量设置为 16 是基于性能和内存消耗的考虑。以下是一些原因：

1. 效率：较小的初始容量可以提高插入和查找操作的效率。如果初始容量太大，会导致哈希表分布不均匀，从而增加冲突的可能性。

2. 内存消耗：较小的初始容量可以节省内存空间。在创建 HashMap 实例时，会分配一个初始容量大小的数组，如果初始容量过大，会浪费内存资源。

3. 扩容效率：当 HashMap 中的元素数量达到容量的 75% 时，会触发扩容操作。较小的初始容量意味着在元素数量增加时，需要进行扩容的次数更少，从而提高了扩容操作的效率。

需要注意的是，初始容量的选择是根据一般使用场景和经验进行的，对于特定的使用情况，可能需要根据实际需求进行调整。可以通过构造函数来指定不同的初始容量来满足特定的需求。

🍁35 为什么HashMap的默认负载因子设置成0.75？

HashMap 的默认负载因子设置为 0.75 是为了在时间和空间之间取得一个平衡。负载因子是指哈希表在自动扩容之前允许达到的填充程度。以下是一些原因：

1. 减少冲突：较低的负载因子可以减少哈希冲突的可能性。当哈希表的填充程度过高时，会导致链表长度增长，从而增加查找、插入和删除操作的时间复杂度。

2. 空间利用率：较高的负载因子可以更有效地利用内存空间。如果负载因子过低，会导致哈希表的容量过大，浪费内存资源。

3. 扩容频率：较低的负载因子意味着哈希表在元素数量增加时需要进行扩容的次数更少。扩容是一项耗时的操作，较低的负载因子可以减少扩容的频率，提高性能。

需要注意的是，负载因子的选择是根据一般使用场景和经验进行的，对于特定的使用情况，可能需要根据实际需求进行调整。可以通过构造函数来指定不同的负载因子来满足特定的需求。

🍁36 为什么不能在foreach循环里对集合中的元素进行remove/add操作？

不能在 foreach 循环中对集合中的元素进行 remove 或 add 操作的原因是会导致 ConcurrentModificationException（并发修改异常）。

在使用 foreach 循环遍历集合时，Java 会使用迭代器来遍历集合元素。迭代器在遍历过程中会维护一个计数器，用于检查集合是否被修改。如果在 foreach 循环中直接调用集合的 remove 或 add 方法，会导致迭代器检测到集合被修改，从而抛出 ConcurrentModificationException 异常。

为了避免这个问题，可以使用迭代器的 remove 方法来删除集合中的元素，或者使用普通的 for 循环来遍历集合并进行修改操作。另外，如果需要在遍历过程中添加或删除元素，可以使用 Iterator 或 ListIterator 的相关方法来实现，这样可以避免并发修改异常。

🍁37 如何在遍历的同时删除ArrayList中的元素？

在遍历 ArrayList 时删除元素，可以使用迭代器的 remove() 方法来实现。以下是一个示例：

import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;public class ArrayListExample {public static void main(String[] args) {ArrayList<String> list = new ArrayList<>();list.add("A");list.add("B");list.add("C");Iterator<String> iterator = list.iterator();while (iterator.hasNext()) {String element = iterator.next();if (element.equals("B")) {iterator.remove();}}System.out.println(list); // 输出：[A, C]}
}

在上面的示例中，我们使用迭代器遍历 ArrayList，并在遍历过程中使用 remove() 方法删除元素。注意，在使用迭代器的 remove() 方法之前必须先调用 next() 方法，以确保迭代器指向正确的位置。

请注意，如果使用普通的 for 循环遍历 ArrayList 并删除元素，可能会导致索引越界或遗漏元素，因为删除元素会改变 ArrayList 的大小。因此，在遍历过程中删除元素时，建议使用迭代器来确保安全和正确性。

🍁38 什么是fail-fast和fail-safe？

“fail-fast” 和 “fail-safe” 是两种处理并发修改集合时的策略。

• “fail-fast” 是指在迭代集合期间，如果集合的结构发生了修改（如添加或删除元素），则会立即抛出 ConcurrentModificationException 异常，以避免在并发修改的情况下产生不确定的结果。
• “fail-safe” 是指在迭代集合期间，允许对集合进行修改而不会抛出异常。它通过在迭代时使用原始集合的副本或快照来实现。这样，即使在迭代过程中发生了修改，也不会影响到当前的迭代操作。

这两种策略的主要区别在于它们对并发修改的处理方式。“fail-fast” 更加严格，立即抛出异常，以确保在并发修改时能够及时发现问题。“fail-safe” 则采取一种更宽松的策略，允许并发修改，但可能会导致迭代结果不准确。

Java 的集合框架中，例如 ArrayList 和 HashMap，使用了这两种策略。ArrayList 和 HashMap 是 “fail-fast” 的，而 CopyOnWriteArrayList 和 ConcurrentHashMap 是 “fail-safe” 的。

需要根据具体的需求来选择适合的策略，以确保在并发修改集合时能够达到期望的结果。

🍁39 为什么Java 8中的Map引入了红黑树？

Java 8中的Map引入了红黑树主要是为了提高在特定情况下的查找和操作效率。在Java 8之前，HashMap使用了数组和链表的组合来实现哈希表，但在某些情况下，链表的查找效率可能较低，特别是在哈希冲突较严重时。

为了解决这个问题，Java 8中的HashMap在内部实现中引入了红黑树。当链表的长度超过一定阈值时，会将链表转换为红黑树。红黑树是一种自平衡的二叉查找树，它的查找、插入和删除操作的时间复杂度都是O(log n)，相比于链表的O(n)效率更高。

通过使用红黑树，HashMap可以在特定情况下提供更快的查找和操作速度，尤其是当哈希冲突较为严重时。但需要注意的是，红黑树的插入和删除操作相对于链表来说更复杂，因此只有在链表长度较长时才会转换为红黑树，以平衡性能和复杂性的考虑。

需要注意的是，红黑树的引入是在特定情况下的优化，对于大多数情况下的HashMap操作，仍然使用数组和链表的组合实现。

🍁40 为什么将HashMap转换成红黑树的阈值设置为8？

将HashMap转换为红黑树的阈值是经过实验和性能调优得出的结果。在Java 8中，HashMap在内部实现中引入了红黑树，以提高在哈希冲突严重时的查找和操作效率。

将HashMap转换为红黑树的阈值设置为8是一个经验性的选择。当链表的长度超过8时，HashMap会将链表转换为红黑树。这是因为在链表长度较小的情况下，使用链表进行查找和操作的效率是比较高的，而转换为红黑树需要一定的开销。

通过将阈值设置为8，可以在链表长度较长时（即哈希冲突较严重时）才进行转换，以平衡性能和复杂性的考虑。较小的阈值可以减少红黑树的构建和维护开销，同时在大多数情况下仍然使用链表进行操作，以提供较高的效率。

需要注意的是，阈值的选择是在实践中进行调优的结果，可以根据具体的应用场景和性能需求进行调整。

这篇关于温度而知新，一文读懂Java知识文集精华版。的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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