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面试题蒸馏卡：Java 集合
从
github-hxq-note/Java/Java util+语雀-Java开发/JavaSE/集合9 篇素材提炼的高频面试题。每题按「标准答 → 追问链 → 常见误解」组织。
Q1：HashMap 的底层原理？
标准答：底层是「数组 + 链表 + 红黑树」。哈希函数 (h=hashCode())^(h>>>16) 算 hash，hash&(length-1) 算索引定位到数组桶；冲突用链表，链表长度 ≥8 且数组 ≥64 时转红黑树（查询 O(n)→O(logn)）。
追问链：
- "为什么数组长度是 2 的 n 次方？" → length-1 低位全 1，& 运算分布均匀、碰撞小，且位运算快
- "为什么负载因子 0.75？" → 时间空间折衷：太小频繁扩容、太大冲突多
- "链表转红黑树条件？" → 两个都要满足：链表 ≥8 且 table ≥64，否则优先扩容
常见误解：❌ 以为链表一超 8 就树化（还得 ≥64）；❌ 以为 HashMap 线程安全。
Q2：HashMap 1.7 和 1.8 的区别？
标准答：三处优化——① 数据结构加红黑树；② 插入从头插法改尾插法；③ 扩容不用重新哈希，位置「不变或 +旧容量」。
追问链：
- "1.7 为什么死循环？" → 头插法 transfer 迁移时链表翻转，多线程形成环形链表
- "1.8 为什么还会数据覆盖？" → 并发 put 同时判断桶为空都插入，或 ++size 竞争
- "并发场景用什么？" → ConcurrentHashMap
常见误解：❌ 以为 1.8 就线程安全了（只是不再死循环，数据覆盖还在）。
Q3：ConcurrentHashMap 1.7 和 1.8 的区别？
标准答：核心是「锁粒度变细」——1.7 用 Segment 分段锁（默认 16 段，继承 ReentrantLock），1.8 改 CAS + synchronized（锁 Node） + 红黑树 + 多线程扩容。
追问链：
- "1.8 为什么 get 不用加锁？" → Node 数组 volatile + Unsafe 保证可见性
- "sizeCtl 是什么？" → 控制初始化/扩容（-1 初始化、-n 有 n-1 线程帮扩容、正数阈值）
- "1.8 怎么统计 size？" → counterCells 分散热点（同 LongAdder），求和
- "为什么 CHM 不允许 null？" → 并发下无法区分「不存在」和「值为 null」
常见误解：❌ 以为 1.8 还是分段锁；❌ 以为 CHM 读要加锁。
Q4：ArrayList 和 LinkedList 区别？
标准答：ArrayList 是动态数组，随机访问 O(1) 快、中间增删 O(n) 慢；LinkedList 是双向链表，增删 O(1) 快、随机访问 O(n) 慢。ArrayList 实现 RandomAccess，LinkedList 还实现 Deque。
追问链：
- "ArrayList 扩容机制？" → 无参构造首次 add 扩到 10，之后 1.5 倍（oldCapacity + oldCapacity>>1）
- "fail-fast 是什么？" → modCount 记录结构修改，遍历中改结构抛 ConcurrentModificationException
- "什么时候用 LinkedList？" → 频繁头尾增删/当队列栈用；否则 ArrayList 更优（内存局部性）
常见误解：❌ 以为 LinkedList 增删一定快（中间增删要先遍历定位）；❌ 以为 ArrayList 初始 10 容量（是懒初始化）。
Q5：HashMap、HashTable、ConcurrentHashMap 区别？
标准答：
| 项 | HashMap | HashTable | ConcurrentHashMap |
|---|---|---|---|
| 线程安全 | 否 | 是（全表 synchronized） | 是（分段锁/CAS+synchronized） |
| null 键值 | 允许 | 不允许 | 不允许 |
| 性能 | 高 | 低（全表锁） | 高（细粒度锁） |
追问链：
- "为什么不用 HashTable？" → 全表锁并发性能极差，CHM 锁粒度细得多
- "Collections.synchronizedMap 呢？" → 也是全表锁，只是包装了一层
常见误解：❌ 以为 HashTable 和 CHM 性能差不多（CHM 并发度远高）。