Java面试题04

1.Array 和 ArrayList 有何区别？

        Array是固定长度的，元素类型可以是基本类型，创建后大小不可改变；ArrayList是可变长 度的，只能存储对象，可以动态添加和删除元素。

区别1：
    存储类型不同
     Array:只可存储基本数据类型和对象
     ArrayList:只能存储对象

区别2:
    大小不同
    Array:被设置为固定大小
    ArrayList:是一个可变数组,大小可自动调整

区别3：
    对象所包含的方法不同
    Array:所包含的方法没有ArrayList多
    ArrayList有很多操作方法:addAll、removeAll、iteration等

        ArrayList可以存储基础类型。但是需要注意的是，当我们把基本数据类型存入ArrayList时，Java会自动为它创建一个包装类。例如，如果我们有一个ArrayList存储int类型的数据，Java实际上会把它当作Integer对象来处理。

ArrayList<Integer> list = new ArrayList<>();  
list.add(1);  // 自动装箱，实际上是list.add(Integer.valueOf(1));  
int num = list.get(0);  // 自动拆箱，实际上是int num = list.get(0).intValue();

2.在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？

        poll()方法从队列头部获取并删除元素，如果队列为空则返回null；remove()方法从队列头 部获取并删除元素，如果队列为空会抛出NoSuchElementException异常。

        在 Java 的 Queue 接口中，poll() 和 remove() 方法都可以用于移除并返回队列的头部元素。然而，它们在处理队列为空的情况时表现出不同的行为：

• remove(): 当队列为空时，此方法会抛出一个 NoSuchElementException。也就是说，如果你尝试从一个空的队列中移除元素，remove() 会失败并报错。
• poll(): 当队列为空时，此方法会返回 null 而不是抛出异常。也就是说，如果你尝试从一个空的队列中移除元素，poll() 会静默地失败并返回 null。

3.哪些集合类是线程安全的？

        Vector、Hashtable、Collections类的synchronizedXxx方法生成的集合，以及 ConcurrentHashMap等集合类是线程安全的。

在Java中，以下是一些线程安全的集合类：

1. Vector：这是一个旧的集合类，线程安全，但是其性能低于ArrayList。Vector的所有方法都被synchronized修饰，因此在多线程环境下是安全的。
2. Hashtable：类似于HashMap，但是线程安全。所有公共的Hashtable方法都使用synchronized，所以多个线程可以共享单个Hashtable。然而，与Vector一样，Hashtable也没有达到最高的性能。
3. Collections.synchronizedList(), Collections.synchronizedMap(), Collections.synchronizedSet(): Java Collections 框架提供了工具来转换其他集合为线程安全集合。通过在这些集合的所有公共方法上使用synchronized关键字。
4. CopyOnWriteArrayList, CopyOnWriteArraySet: 这些是专为多线程环境设计的集合类。它们采用了一种"写时复制"（copy-on-write）策略，当修改这些集合时，它们会创建底层数组的新副本，然后在新副本上进行修改。这使得这些集合在读取时不需要同步，从而提供了很高的读取性能。
5. ConcurrentHashMap: 这是一个线程安全的HashMap实现，设计用于高并发场景。它使用了一种叫做分段锁的技术，允许多个修改操作并行进行。
6. BlockingQueue接口及其实现类（如 ArrayBlockingQueue, LinkedBlockingQueue, PriorityBlockingQueue, SynchronousQueue, DelayQueue, PriorityQueue等）：这些队列是线程安全的，可以在多线程环境中安全地使用。

以上就是Java中一些线程安全的集合类。在多线程环境下使用这些类可以避免并发问题。

4.迭代器 Iterator 是什么？

        迭代器是一种用于遍历集合元素的接口，提供了统一的遍历方式，使得遍历过程更加简洁和 灵活。

迭代器（Iterator）是一种接口，它为各种不同的数据结构提供了统一的访问机制。迭代器允许程序以顺序方式访问容器（如列表、队列、集合、映射等）中的元素，而不必关心底层实现细节。

迭代器的基本用法是，首先使用 hasNext() 方法检查容器中是否有下一个元素，如果有，则使用 next() 方法获取下一个元素。这种迭代方式可以遍历整个容器，直到所有元素都被访问过。

迭代器在Java、C++等编程语言中都有广泛的应用，它使得程序可以以一致的方式处理不同的数据结构，提高了代码的可读性和可维护性。

5.Iterator 怎么使用？有什么特点？

        通过调用集合的iterator()方法获取迭代器对象，然后使用hasNext()判断是否有下一个元 素，使用next()获取下一个元素。迭代器的特点是只能单向遍历，不支持修改操作

        迭代器（Iterator）是一种设计模式，它使对象能够遍历并选择序列中的对象，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。迭代器通常用于列表、数组和其他类型的集合数据。

以下是使用迭代器的一些基本方法：

1. 获取迭代器：通常可以通过调用集合对象的 iterator() 方法来获取迭代器。例如，在Java中，可以使用 List 接口的 iterator() 方法来获取迭代器。
2. 判断是否还有下一个元素：通过调用迭代器的 hasNext() 方法，可以判断集合中是否有下一个元素。
3. 获取下一个元素：通过调用迭代器的 next() 方法，可以获取下一个元素。

以下是使用迭代器遍历列表的Java代码示例：

	List<String> list = new ArrayList<String>();
	list.add("apple");
	list.add("banana");
	list.add("orange");
	Iterator<String> iterator = list.iterator();
	while (iterator.hasNext()) {
	String fruit = iterator.next();
	System.out.println(fruit);
	}

输出结果：

	apple
	banana
	orange

迭代器的主要特点包括：

1. 简单易用：使用迭代器可以简化对集合数据的遍历操作，无需关心底层的实现细节。
2. 统一访问方式：通过提供统一的访问方式，迭代器可以使程序代码更加清晰和易于理解。
3. 分离结构：迭代器模式将数据的结构和行为分离，使开发人员可以独立地操作数据，而无需了解底层实现。

6.Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

        Iterator用于遍历集合，只能单向遍历，不支持修改操作；ListIterator是Iterator的扩展， 支持双向遍历，还可以在遍历过程中修改集合。

        

Iterator 和 ListIterator 都是用于遍历集合的接口，但是它们之间存在一些重要的区别：

1. 接口不同：Iterator 是集合的迭代器接口，它定义了遍历集合的方法，如 hasNext() 和 next()。而 ListIterator 是 List 的迭代器接口，它继承自 Iterator 接口并添加了一些专门用于列表的迭代方法，如 hasPrevious()、previous() 和 add()。
2. 顺序不同：Iterator 只能从前往后遍历集合，无法从后往前遍历。而 ListIterator 可以从前往后或从后往前遍历列表。
3. 功能不同：Iterator 只能用于遍历，没有其他功能。而 ListIterator 除了可以遍历列表外，还可以在列表中插入元素（通过 add() 方法）和获取当前元素（通过 next() 或 previous() 方法）。

总的来说，ListIterator 是 Iterator 的一个特殊版本，专门用于遍历和操作列表。如果你需要遍历列表并可能需要在列表中插入元素，你应该使用 ListIterator。如果你只需要遍历集合，可以使用 Iterator。

7.怎么确保一个集合不能被修改？

        可以使用Collections.unmodifiableXxx方法，将集合转换为不可修改的视图，尝试修改会 抛出UnsupportedOperationException异常。

        

在Java中，你可以通过使用 Collections.unmodifiableCollection() 或者 Collections.unmodifiableList() 方法来创建一个不可修改的集合。这样，你就能够确保集合的内容不会被改变。

例如：

	List<String> list = new ArrayList<String>();
	list.add("Hello");
	list.add("World");
	List<String> unmodifiableList = Collections.unmodifiableList(list);
	// 下面的代码会抛出 UnsupportedOperationException
	// unmodifiableList.add("China");

如果你想要创建一个不可修改的集合，并且该集合是 Set 类型，你可以使用 Collections.unmodifiableSet() 方法。对于 Map 类型，你可以使用 Collections.unmodifiableMap() 方法。

这些方法都返回一个视图，表示由原始集合中的元素组成的不可修改的集合。原始集合不会被冻结，仍然可以修改。修改原始集合将立即反映在视图中，视图将抛出 UnsupportedOperationException 表示它不可修改。