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Java 集合框架高頻面試題精選（下）

編輯：Java 相關知識

21. HashMap vs Hashtable 核心差異

維度	HashMap	Hashtable
Null 鍵/值	允許	禁止
線程安全	非同步	同步（synchronized）
遍歷順序	可配合 LinkedHashMap 保持插入/訪問序	不可預測
遍歷方式	Iterator（fail-fast）	Enumeration（非 fail-fast）
地位	主流選擇	遺留類，建議用 ConcurrentHashMap

22. HashMap vs TreeMap 選型

頻繁 get/put/remove、無序需求 → HashMap（O(1)）。
需有序遍歷鍵（自然序/定製 Comparator） → TreeMap（O(log n)，紅黑樹）。
大數據量先用 HashMap 存入，再轉 TreeMap 排序也是可行策略。

23. ArrayList vs Vector

相同點	不同點
基於數組、索引訪問、保持插入序、迭代器 fail-fast、允許 null、隨機訪問	Vector 同步（慢）；ArrayList 非同步（快），可用 `Collections.synchronizedList` 按需加鎖；ArrayList 更通用

並發寫入場景首選 CopyOnWriteArrayList（讀多寫少）。

24. Array vs ArrayList

Array：固定長度，可存基本類型與對象，多維數組語法簡潔（int[][]）。
ArrayList：動態擴容，僅存對象（自動裝箱/拆箱有開銷），功能豐富（addAll、迭代器等）。
選 Array 场景：長度確定、基本類型性能敏感、多維矩陣。

25. ArrayList vs LinkedList

操作	ArrayList	LinkedList
隨機訪問 `get(i)`	O(1)	O(n)
頭/尾插入刪除	O(n) 需搬移/擴容	O(1)
中間插入刪除	O(n) 搬移	O(n) 遍歷 + O(1) 改指針
內存佔用	較小（連續數組）	較大（節點對象 + 兩指針）

經驗法則：默認 ArrayList，只有明確高頻頭尾增刪且少隨機訪問才考慮 LinkedList。

26. 支持隨機訪問的集合

ArrayList、HashMap、TreeMap、Hashtable（實現 RandomAccess 標記接口或鍵值直接定位）。

27. EnumSet 特點

專為枚舉類型設計，元素來自單一枚舉類。
非同步、不允許 null、位向量實現（極快、內存極小）。
工廠方法：EnumSet.of()、copyOf()、complementOf()。

28. 線程安全集合（舊 API）

Vector、Hashtable、Properties、Stack — 方法級 synchronized，吞吐低。

29. 並發集合（JUC，java.util.concurrent）

集合	特點
`ConcurrentHashMap`	分段鎖/CAS，高並發讀寫，弱一致性迭代器
`CopyOnWriteArrayList`	寫時復制，讀無鎖，適合讀多寫少
`CopyOnWriteArraySet`	同上，基於 CopyOnWriteArrayList
`ConcurrentLinkedQueue`	無鎖隊列，CAS 入隊出隊

迭代器為弱一致性，不拋 ConcurrentModificationException。

30. BlockingQueue 生產者-消費者利器

阻塞特性：take() 隊列空等待，put() 隊列滿等待。
常用實現：ArrayBlockingQueue（有界）、LinkedBlockingQueue（可無界）、PriorityBlockingQueue（優先級）、SynchronousQueue（直接移交）。
核心用於線程池任務隊列、生產消費模型。

31. 隊列 vs 棧

特性	Queue (FIFO)	Deque (雙端)	Stack (LIFO)
接口/類	`Queue` 接口	`Deque` 接口	`Stack` 類（extends Vector）
典型實現	`LinkedList`、`ArrayDeque`	`ArrayDeque`、`LinkedList`	`Stack`

推薦：用 ArrayDeque 替代 Stack（非同步、雙端、性能更優）。

32. Collections 工具類核心能力

排序：sort()、reverseOrder()
查找：binarySearch()
洗牌：shuffle()
極值：max()、min()
視圖：unmodifiableXxx()（只讀）、synchronizedXxx()（同步）、emptyXxx()（空集合）。

33-34. Comparable vs Comparator

維度	Comparable	Comparator
位置	類內部（`compareTo`）	類外部（`compare(o1,o2)`）
排序邏輯	自然序（單一）	定製序（多種可插拔）
適用場景	實體類自帶默認排序	第三方類、多維度排序

35. 排序 API 選擇

數組：Arrays.sort()
集合：Collections.sort()（內部轉數組再排）
Java 8+：list.sort(comparator)、stream().sorted()

36-37. 防禦性編程：只讀與同步視圖

// 只讀視圖，任何修改拋 UnsupportedOperationException
Collection<T> readOnly = Collections.unmodifiableCollection(source);

// 同步視圖，線程安全包裝
Collection<T> sync = Collections.synchronizedCollection(source);
// 注意：複合操作（如迭代）仍需手動同步鎖定 sync 對象