本期主题：
《Java编程面试宝典2024》关于Java容器的27个核心问题，硬核干活实力讲解。
下面，就让我先来简单介绍下Java容器27问吧！
【Java容器篇的27个核心问题】
1、什么是Java容器？
2、Java有哪些容器类？
3、在Java中，List是接口还是类？
4、在Java中，Set是接口还是类？
5、在Java中，Queue是接口还是类？
6、在Java中，Map是接口还是类？
7、在Java中，实现了List接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
8、在Java中，实现了Set接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
9、在Java中，实现了Queue接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
10、在Java中，实现了Map接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
11、解释一下Java中的容器及其主要用途？
12、Java容器，就是Java集合框架吗？
13、简述Java中集合（Colle）框架的主要组成部分？
14、List、Set和Map之间的主要区别是什么？
15、ArrayList和LinkedList的区别是什么？
16、HashMap的工作原理是什么？
17、如果HashMap的大小超过了负载因子定义的容量，会发生什么？
18、HashMap为什么不是线程安全的？
19、currentHashMap是如何保证线程安全的？
20、TreeSet和HashSet的区别是什么？
21、如何决定使用HashMap还是TreeMap？
22、在Java中，容器的性能特点？
23、在Java中，如何选择合适的容器？
24、在Java中，容器的线程安全性问题？
25、在Java中，如何在并发环境中使用容器？
26、在Java中，各种容器的使用场景，以及优缺点是什么？
27、什么是基于TreeMap实现的？
……
下面，让我来具体说说这27个Java容器的核心问题吧！
1、什么是Java容器？
Java容器呢…
其实就是一种特殊的类，专门用来存放其他类的对象。
你可以把它想象成一个盒子，里面可以装很多不同种类的物品。
这些“物品”在Java中就是对象，即实例，而“盒子”就是容器。
Java容器类有很多特点，比如它可以存储多个元素，无论是基本数据类型还是对象类型都可以。
而且，容器类的大小是可以动态调整的，你可以根据需要添加或删除元素。
更重要的是，容器类提供了丰富的操作方法，比如添加、删除、修改和查询元素等，让你可以方便地管理容器中的对象。
常见的Java容器类有List、Set、Map等。
它们各有特点，比如List是有序的集合，Set是不允许重复元素的集合，而Map则是存储键值对的集合。
使用Java容器，可以极大地提高编程的效率和代码的可读性，特别是在处理大量对象时。
…
2、Java有哪些容器类？
Java中的容器，主要包括List、Set、Queue和Map这四大类。
1）List（列表）：
它是有序的集合，允许存储重复的元素。
List接口的主要实现类，包括ArrayList、LinkedList和Stack。
ArrayList是一种动态数组，提供快速的随机访问和高效的增删操作。
LinkedList则是以链表结构存储数据，插入和删除操作较快。
而Stack是栈结构，采用后进先出（LIFO）的方式存储元素。
2）Set（集）：
它不允许存储重复的元素，每个元素都是唯一的。
Set接口的主要实现类有HashSet和TreeSet。
HashSet基于哈希表实现，具有较快的查找和插入性能，但元素是无序的。
而TreeSet则基于红黑树实现，元素是有序的。
3）Queue（队列）：
它是一种特殊的线性表，只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。
队列中没有元素时，称为空队列。
4）Map（映射）：
它存储的是键值对（key-value pair），你可以通过键来快速查找值。
Map接口的主要实现类包括HashMap和TreeMap。
HashMap基于哈希表实现，具有快速的查找性能。
TreeMap则基于红黑树实现，可以对键进行排序。
以上这些容器（接口）呢，为Java程序员提供了，强大的数据管理和操作功能，这使得处理复杂的数据结构，变得更加简单和高效了。
…
3、在Java中，List是接口还是类？
在Java中，List是一个接口，而不是一个类。
接口是一种定义方法的规范，但不提供具体的实现。
类则是一种实现接口，或其它类的具体方式，它提供了方法的实际实现。
List接口，定义了在列表（序列）中插入和删除元素的操作，以及访问列表中的元素。
这个接口的实现类，比如ArrayList和LinkedList，提供了这些操作的具体实现。
例如，你可以创建一个ArrayList对象，这是一个实现了List接口的类。
然后你可以使用ArrayList对象，来存储和操作元素，比如添加、删除、查找元素等。
这些都是通过，调用List接口中定义的方法来实现的。
所以，当你看到Java中的List，你应该知道它是一种规范或契约，定义了如何操作列表。
而具体的实现，则取决于你选择的实现类。
…
4、在Java中，Set是接口还是类？
在Java中，Set是一个接口，而不是一个类。
接口在Java中定义了一组方法的契约，但不提供这些方法的实现。
类则可以实现接口，提供接口中定义的方法的具体实现。
Set接口是Java集合框架的一部分，用于表示不包含重复元素的集合。
它继承自 Colle接口，并添加了一些特定的方法，来操作集合中的元素。
Set接口的常用实现类包括 HashSet、LinkedHashSet和 TreeSet。
这些类实现了 Set接口中定义的方法，并提供了不同的特性和性能优化。
例如…
1）HashSet提供了一种基于哈希表的实现，具有较快的插入和查找性能，但元素是无序的。
2）LinkedHashSet则维护了一个双向链表，来记录元素的插入顺序，因此元素是按照插入顺序进行迭代的。
3）TreeSet则是基于红黑树的实现，元素会按照自然顺序，或创建 TreeSet时，提供的比较器进行排序。
因此…
当你在Java中使用 Set时，你实际上是在使用实现了 Set接口的某个类的实例，这些类提供了具体的集合操作功能。
…
5、在Java中，Queue是接口还是类？
在Java中，Queue是一个接口，而不是一个类。
它位于java.util包中，并定义了一种先进先出（FIFO）的数据结构。
这意味着元素按照它们被添加到队列中的顺序被移除。
Queue接口中定义了一系列方法，用于插入、删除和检查队列中的元素。
例如：
1）add(E e)和offer(E e)方法用于将元素插入队列。
2）remove()和poll()方法用于移除，并返回队列的头部元素。
3）element()和peek()方法用于检查队列的头部元素，但不移除它。
虽然Queue是一个接口，但Java提供了多种实现了这个接口的类，例如LinkedList、PriorityQueue和ArrayDeque等。
这些类提供了队列的具体实现，并添加了额外的功能或优化。
使用队列（Queue）接口和它的实现类，你可以方便地在Java中，操作一些需要按照特定顺序处理元素的情况，例如任务队列、消息队列等。
…
6、在Java中，Map是接口还是类？
在Java中，Map是一个接口，而不是一个类。
它定义了一种存储键值对（key-value pair）的数据结构，其中每个键，都映射到一个值。
Map接口，提供了许多用于操作键值对的方法，如添加、删除、获取和检查键或值是否存在等。
虽然Map是一个接口，但Java提供了多种实现了这个接口的类，比如HashMap、TreeMap、LinkedHashMap和currentHashMap等等。
这些类提供了Map接口的具体实现，并可能添加了额外的功能或优化。
例如…
1）HashMap是一个基于哈希表的实现，它提供了快速的插入和查找操作。
2）TreeMap则基于红黑树实现，可以对键进行排序。
3）LinkedHashMap维护了一个双向链表，来记录插入顺序或访问顺序，因此可以迭代时保持键值对的顺序。
4）currentHashMap则提供了线程安全的并发访问。
因此，在Java中使用Map时，你实际上是在使用实现了Map接口的某个类的实例，这些类提供了具体的键值对存储和操作功能。
…
7、在Java中，实现了List接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
在Java中，实现了List接口的类有很多…
其中常见的有5种，即ArrayList，LinkedList，Vector，Stack，CopyOnWriteArrayList。
以下就是，实现了List接口的5个常见类及其作用：
1）ArrayList
作用：
ArrayList是List接口的一个主要实现类，它使用动态数组来存储元素。
特性：
提供了快速访问元素的能力（通过索引），但在列表中间插入或删除元素时可能会相对较慢，因为需要移动其他元素。
适用场景：
当需要频繁访问元素，但很少在列表中间进行插入或删除操作时，ArrayList是一个好的选择。
2）LinkedList
作用：
LinkedList使用双向链表实现List接口。
特性：
在列表的开头和结尾插入或删除元素非常快。
但在访问中间元素时可能较慢，因为需要从一端遍历到另一端。
适用场景：
当需要在列表的两端进行频繁的插入和删除操作时，LinkedList更为合适。
3）Vector
作用：
Vector是List接口的一个古老实现，与ArrayList类似，但它是同步的。
特性：
由于它是同步的，所以在多线程环境下是线程安全的。
但这也意味着，它在单线程环境下的性能，可能不如ArrayList。
适用场景：
当需要在多线程环境中使用List，并需要确保线程安全时，可以考虑使用Vector。
但请注意，同步操作会带来性能开销，所以在单线程环境下，通常不建议使用Vector。
4）Stack
作用：
Stack类继承自Vector类，实现了List接口。
主要用于表示后进先出（LIFO）的堆栈数据结构。
特性：
提供了push（压栈）、pop（弹栈）、peek（查看栈顶元素）等操作。
适用场景：
当需要实现堆栈这种特殊的数据结构时，可以使用Stack类。
5）CopyOnWriteArrayList
作用：
CopyOnWriteArrayList是List接口的另一个实现。
它在修改操作时复制底层数组，因此适合读多写少的并发场景。
特性：
所有可变操作（add、set等）都是通过对底层数组进行新的复制来实现的。
因此，它非常适合读操作远多于写操作的并发场景。
适用场景：
当需要高并发读操作，且写操作相对较少时，可以考虑使用CopyOnWriteArrayList。
以上这五个类都实现了List接口。
因此它们都提供了List接口定义的方法，如add()、remove()、get()等，用于对列表进行操作。
选择使用哪个实现类，取决于你的具体需求和使用场景。
…
8、在Java中，实现了Set接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
在Java中，实现了Set接口的类主要有以下5种，即HashSet，LinkedHashSet，TreeSet，E，currentSkipListSet。
它们各自的作用如下：
1）HashSet
作用：
HashSet提供了一个不包含重复元素的集合。
它是基于HashMap实现的，因此它不允许存储null值作为键，但允许有一个null元素（如果添加了的话）。
特性：
HashSet不保证元素的迭代顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
HashSet的性能在插入和查找方面通常优于TreeSet，尤其是在元素数量非常大的时候。
适用场景：
当需要存储不重复的元素，并且不关心元素的顺序时，HashSet是最佳选择。
2）LinkedHashSet
作用：
LinkedHashSet是HashSet的子类，它维护了一个运行于所有条目的双向链表。
此链表定义了迭代顺序，即按照将元素插入到集合中的顺序（插入顺序）进行迭代。
特性：
与HashSet相比，LinkedHashSet提供了可预测的迭代顺序。
它的性能与HashSet接近，因为它依赖于HashMap。
但是，它在维护元素的插入顺序上，付出了额外的开销。
适用场景：
当需要存储不重复的元素，并且需要保持元素的插入顺序时，应该使用LinkedHashSet。
3）TreeSet
作用：
TreeSet是一个基于TreeMap实现的NavigableSet接口的有序集合。
特性：
TreeSet中的元素按照它们的自然顺序进行排序，或者根据创建TreeSet时提供的parator进行排序。
由于TreeSet内部是树结构，因此插入、删除和查找操作的时间复杂度都是O(log n)。
适用场景：
当需要存储不重复的元素，并且需要元素自动排序时，应该使用TreeSet。
4）E
作用：
E是一个专为枚举类型设计的Set实现。
特性：
E在内部以位向量的形式存储，这使得它在处理枚举集合时非常高效，且内存占用小。
它提供了丰富的枚举集合操作。
适用场景：
当需要处理枚举类型的集合时，应该优先考虑使用E。
5）currentSkipListSet
作用：
currentSkipListSet是一个线程安全的有序集合，它基于跳表（Skip List）数据结构实现。
特性：
currentSkipListSet的元素自然排序或者根据创建时提供的parator进行排序。
它支持高并发访问，并且提供了与TreeSet类似的排序和查找功能。
适用场景：
当需要在多线程环境下存储有序且不重复的元素时，currentSkipListSet是一个好的选择。
以上这五个类都实现了Set接口，因此它们都继承了Set接口的特性，即不允许存储重复的元素。
至于选择使用哪个实现类，主要取决于你的具体需求和使用场景。
…
9、在Java中，实现了Queue接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
在Java中，实现了Queue接口的类主要有以下5种…
即LinkedListPriorityQueue，ArrayDeque，currentLinkedQueue，PriorityBlogQueue。
它们各自的作用如下：
1）LinkedList
作用：
LinkedList类实现了List和Deque接口。
因此，它既可以作为双向链表使用，也可以作为队列使用。
特性：
LinkedList提供了在队列两端插入和移除元素的方法，因此它可以作为FIFO（先进先出）队列使用。
同时，由于它支持在链表中间插入和删除元素。
所以，它的使用场景比单纯的队列更广泛。
适用场景：
当需要实现一个可以在两端进行插入和删除操作的队列时，可以使用LinkedList。
2）PriorityQueue
作用：
PriorityQueue是一个无界队列，它使用堆数据结构来存储元素。
并允许你，按照元素的自然顺序，或者自定义的parator顺序来检索元素。
特性：
PriorityQueue不保证队列的迭代顺序，但是当你调用poll()、remove()、peek()等方法时…
它会返回队列中最小（或最大，取决于排序规则）的元素。
如果多个元素都是最小值，则其中一个会被随机返回。
适用场景：
当需要实现一个具有优先级排序的队列时，PriorityQueue是一个很好的选择。
例如，在任务调度系统中，你可以使用PriorityQueue来存储和检索具有不同优先级的任务。
3）ArrayDeque
作用：
ArrayDeque是一个基于数组的双端队列，它实现了Deque接口，因此也可以作为队列使用。
特性：
ArrayDeque在添加和删除元素时具有较好的性能，特别是在队列的两端进行操作时。
它不支持null元素，且大小是可配置的。
适用场景：
当需要一个基于数组的高效双端队列时，可以使用ArrayDeque。
它适用于需要频繁在，队列两端进行插入和删除操作的场景。
4）currentLinkedQueue
作用：
currentLinkedQueue是一个基于链接节点的、线程安全的无界非阻塞队列。
特性：
currentLinkedQueue按照FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。
它支持在队列的尾部添加元素，并从队列的头部移除元素。
同时，它提供了更高的并发性能，适用于多线程环境。
适用场景：
当需要在多线程环境下，实现一个线程安全的队列时，currentLinkedQueue是一个好的选择。
5）PriorityBlogQueue
作用：
PriorityBlogQueue是一个支持优先级的无界阻塞队列。
特性：
与PriorityQueue类似，PriorityBlogQueue也是基于堆数据结构实现的…
允许你按照元素的自然顺序或者自定义的parator顺序来检索元素。
同时，它支持阻塞操作，当队列为空时，获取元素的线程会被阻塞，直到有元素可获取。
当队列已满时，尝试添加元素的线程也会被阻塞，直到队列有空闲空间。
适用场景：
当需要在多线程环境下，实现一个具有优先级排序的阻塞队列时，PriorityBlogQueue是一个好的选择。
以上这五个类都实现了Queue接口。
因此它们都继承了Queue接口的特性，即遵循FIFO（先进先出）的原则来存储和检索元素。
至于，选择使用哪个实现类，主要取决于你的具体需求和使用场景。
…
10、在Java中，实现了Map接口的类有哪些，它们各自的作用又是什么？
在Java中，实现了Map接口的类有很多，主要有5种…
即HashMap，LinkedHashMap，TreeMap，Hashtable，currentHashMap。
以下就是Map常用的五个实现类及其作用：
1）HashMap
作用：
HashMap是一个基于哈希表的Map接口实现。
它提供了映射关系，允许你使用键（key）来存储和获取值（value）。
特性：
HashMap不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。
它的性能在大多数情况下都非常高，特别是当哈希码分布均匀时。
适用场景：
当你需要一个快速的、不保证顺序的键值对存储时，可以使用HashMap。
2）LinkedHashMap
作用：
LinkedHashMap是HashMap的一个子类。
它维护了一个双向链表，来记录插入顺序或访问顺序。
特性：
LinkedHashMap可以迭代出插入顺序或者最近访问顺序的键值对。
通过构造器中的accessOrder参数，你可以控制它是按插入顺序还是访问顺序排序。
适用场景：
当你需要一个可以保持键值对插入顺序或访问顺序的Map时，可以使用LinkedHashMap。
3）TreeMap
作用：
TreeMap是一个基于红黑树的NavigableMap实现。
它可以根据键的自然顺序或者创建TreeMap时提供的parator进行排序。
特性：
TreeMap中的元素，总是按某种排序规则排序，你可以很方便地获取排序后的键或值。
适用场景：
当你需要一个有序的键值对存储时，可以使用TreeMap。
4）Hashtable
作用：
Hashtable是一个老的Map接口实现，与HashMap类似，但它是线程安全的。
特性：
由于Hashtable是线程安全的，因此在单线程环境中，其性能通常不如HashMap。
此外，Hashtable不允许使用null作为键或值。
适用场景：
在早期的Java版本中，当需要在多线程环境中使用键值对存储时，Hashtable是一个常见的选择。
但在现代的Java版本中，通常更推荐使用currentHashMap。
5）currentHashMap
作用：
currentHashMap是一个线程安全的HashMap实现。
它提供了与HashMap相似的性能，但在并发环境中表现更好。
特性：
currentHashMap内部将数据分成多个段（Segment），每个段都是一个小的哈希表。
这样可以实现更细粒度的锁，从而提高并发性能。
适用场景：
当需要在多线程环境中，使用高性能的键值对存储时，currentHashMap是一个理想的选择。
以上这五个类都实现了Map接口。
因此它们都继承了Map接口的特性，即允许你使用键来存储和获取值。
至于选择使用哪个实现类呢，还是那句话，主要取决于你的具体需求和使用场景。
…
11、解释一下Java中的容器及其主要用途？
Java容器是一种特殊的类，用于存储和管理其它对象。
它们提供了一种便捷的途径，来组织和操作数据。
主要目的是简化程序员的工作，使他们能够更专注于业务逻辑而不是底层的数据结构。
…
12、Java容器，就是Java集合框架吗？
Java容器并不等同于Java集合框架。
虽然Java集合框架，提供了一系列容器类来实现对数据的存储和操作…
但，Java容器的概念更为广泛。
Java集合框架，是一个用来代表和操纵集合的统一架构。
它包含接口、接口的实现以及对集合运算的算法。
这些接口和类为存储和操作对象提供了便利。
常见的集合类如ArrayList、LinkedList、HashSet、HashMap等都属于Java集合框架的一部分。
然而，Java容器除了包括集合框架外，还可以指更广泛的概念。
例如，在Java EE或Spring等框架中，容器通常用于管理对象的生命周期，以及对象之间的依赖关系。
这些容器可以自动处理对象的创建、销毁以及对象之间的依赖注入，从而简化了应用程序的开发。
因此，可以说Java集合框架是Java容器的一种具体实现，用于存储和操作对象集合。
而Java容器的概念则更为广泛，涵盖了对象管理、依赖注入等多个方面。
…
13、简述Java中集合（Colle）框架的主要组成部分？
Java集合框架主要包括List、Set、Queue和Map等接口，以及这些接口的实现类。
如ArrayList、LinkedList、HashSet、TreeSet、PriorityQueue、HashMap、TreeMap等等。
…
14、List、Set和Map之间的主要区别是什么？
1）List是有序集合，允许元素重复；
2）Set是无序集合，不允许元素重复；
3）Map存储键值对，键是唯一的，但值可以重复。