java中级，知识点归纳（一）

一、接口和抽象类的区别

• 抽象类中可以含有构造方法，而接口内不能有。
• 抽象类中可以有普通成员变量，而接口中不能有。
• 抽象类中可以包含非抽象的普通方法，而接口中所有方法必须是抽象的，不能有非抽象的普通方法。
• 抽象类中的抽象方法的访问类型可以是public、protected和默认类型，但接口中的抽象方法只有public和默认类型。
• 抽象类中可以包含静态方法，接口内不能包含静态方法。
• 抽象类和接口中都可以包含静态成员变量，抽象类中的静态成员变量的访问类型可以是任意，但接口中定义的变量只能是public static类型，并且默认为public static类型。
• 一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类。
• 接口更多的是在系统框架设计方法发挥作用，主要定义模块之间的通信，而抽象类在代码实现方面发挥作用，可以实现代码重用。

二、java虚拟机的运行时数据区有几块？线程私有和线程共享区域有哪些？

1. 程序计数器：线程私有，当前线程执行的字节码的行号指示器。
2. 虚拟机栈：线程私有，存放基本数据类型、对象引用和returnAddress类型。
3. 本地方法栈：为虚拟机使用到的Native方法服务。
4. java堆：线程共享，存放对象的实例，也是GC回收器管理的主要区域。
5. 方法区：线程共享，存放已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译后的代码等数据。
6. 运行时常量池：方法区的一部分，存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
7. 直接内存：不是虚拟机运行时数据区的一部分，也不是java虚拟机规范中定义的内存区域，容易引起OOM异常，NIO会调用，不受Java堆大小的限制。

三、HashMap与HashTable的区别？

1. HashTable是基于陈旧的Dictionary类的，HashMap是Java1.2引进的Map接口的一个实现。
2. HashTable的方法是同步的，而HashMap的方法不是，因此HashTable是线程安全的，但是代码的执行效率上要慢于HashMap。
3. HashMap允许空值和空键，但是HashTable不可以。
4. HashMap非同步实现Map接口，是一个【链表数组】的数据结构，最大承载量是16，可以自动变长，由Entry[]控制（key、value、next），hashCode() 判断key是否重复。
   
5. 建议：如果需要做同步，使用ConcurrentHashMap,降低了锁的粒度。在HashMap的基础上，ConcurrentHashMap将数据分为多个segment，默认为16个（concurrency level），然后每次操作对一个segment加锁，避免多线程锁的几率，提高并发效率。这里在并发读取时，除了key对应的value为null之外，并没有使用锁。

四、ArrayList和LinkedList的区别？

1. ArrayList基于数组实现，LinkedList基于链表实现ArrayList增加和删除比LinkedList慢，但是LinkedList在查找的时候需要递归查找，效率比ArrayList慢。关于多线程方面，如果要求线程安全的，有一个Vector，不过比较多的使用是CopyOnWriteArrayList代替ArrayList，CopyOnWriteArrayList适合使用在读操作远远大于写操作的场景中，比如缓存。发生修改时做copy，新老版本分离，保证读的高性能，适用于以读为主的情况。

五、Set接口

1. HashSet是Set接口的典型实现，HashSet使用hash算法来存储元素，因此具有很好的存取和查找性能。缺点：无法保证元素的排列顺序，顺序有可能发生变化；HashSet是异步的；集合元素值可以是null；当向HashSet集合中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode() 方法来得到该对象的hashCode值，然后根据该HashCode值来确定该对象在HashSet中存储的位置。HashSet还有一个子类LinkedHashSet，其集合也是根据元素hashCode值来决定元素存储位置，但它同时用链表来维护元素的次序，这样使得元素看起来是以插入的顺序保存的，也就是说，当遍历LinkedHashSet集合元素时，它将会按元素的添加顺序来访问集合中的元素。所以LinkedHashSet的性能略低于HashSet，但在迭代访问全部元素时将有很好的性能，因为它以链表维护内部顺序。
2. TreeSet是SortSet接口的唯一实现，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet不是根据元素插入顺序进行排序的，而是根据元素的值来排序。TreeSet支持两种排序方法：自然排序和定制排序。
3. EnumSet中所有值都必须是指定枚举类型的值，它的元素也是有序的，以枚举值在枚举列的定义顺序来决定集合元素的顺序。EnumSet集合不允许加入null元素，否则抛出NPE（NullPointerException）异常。EnumSet类没有暴露任何构造器来创建该类的实例，程序应该通过它提供的static方法来创建EnumSet对象。
4. 总结：它们都是线程不安全的。Set是一种不包含重复元素的Collection，即任意的两个元素e1和e2都有e1.equals(e2) = false,Set最多有一个null元素。A.  HashSet的性能比TreeSet好，因为TreeSet需要额外的红黑树算法来维护集合元素的次序，只有当需要一个保持排序的Set时，才会用TreeSet。B.  EnumSet是性能最好的，但它只能保存枚举值。
5. 关于HashSet，条目数和容量之和来讲，迭代是线性的。因此，如果迭代性能很重要，那就应该慎重选择一个适当的初始容量。容量选的太大，既浪费空间，也浪费时间。默认的初始容量是101，一般来讲，它比你所需要的多。可以用int构造函数来指定初始容量。如下：

Set s = new HashSet(15)

六、Set中的区别

1. HashSet是通过HashMap实现的，TreeSet是通过TreeMap实现的，只不过Set用的只是Map的key。
2. Map的key和Set都有一个共同点就是集合的唯一性，TreeMap更多的是提供了一个排序的功能。
3. hashCode() 和 equal() 是HashMap用的，因为无需排序所以主需要关注定位和唯一性即可。
4. 说明：hashCode()是用来计算hash值的，hash值用来确定hash表的索引，hash表中的一个索引处存放的是一张链表，所以还需要用equal方法循环比较链上的每一个对象，才可以真正定位到键值对应的Entry。put时如果hash表中没定位到，就在链表前加一个Entry，如果定位到了，则替换Entry中的value，并返回旧value。
5. 由于TreeMap需要排序，所以需要一个Comparator为键值进行大小比较，当然也是用它定位的。说明：Comparator可以在创建TreeMap时指定；如果创建时没有确定，那么就会使用key.compareTo()方法，这就要求key必须实现Comparable接口。TreeMap是使用Tree数据结构实现的，所以使用compare接口就可以完成定位了。