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前言

ArrayList 和 LinkedList 的区别

• ArrayList增删的时候在扩容的时候慢，通过索引查询快，通过对象查索引慢

• 当数组无法容纳下此次添加的元素时进行扩容，扩容之后容量为原来的1.5倍

• LinkedList 插入，删除都是移动指针效率很高。

• 查找需要进行遍历查询，效率较低。

• 内存占用比ArrayList多，因为要存储下一个节点的地址

ArrayList 和 Vector 的区别

• Vector是线程安全的，源码中有很多的synchronized可以看出，而ArrayList不是。导致Vector效率无法和ArrayList相比；
• ArrayList和Vector都采用线性连续存储空间，当存储空间不足的时候，ArrayList默认增加为原来的50%，Vector默认增加为原来的一倍；
• Vector可以设置capacityIncrement，而ArrayList不可以，从字面理解就是capacity容量，Increment增加，容量增长的参数。
• Vector是一个同步容器，不是一个并发容器！！！

HashMap

1. JDK 1.8 以前 HashMap 的实现是 数组+链表，即使哈希函数取得再好，也很难达到元素百分百均匀分布。当 HashMap 中有大量的元素都存放到同一个桶中时，这个桶下有一条长长的链表，这个时候 HashMap 就相当于一个单链表，假如单链表有 n 个元素，遍历的时间复杂度就是 O(n)，完全失去了它的优势。针对这种情况，JDK 1.8 中引入了红黑树（查找时间复杂度为 O(logn)）来优化这个问题
2. 为什么线程不安全？多线程PUT操作时可能会覆盖刚PUT进去的值；扩容操作会让链表形成环形数据结构，形成死循环
3. 容量的默认大小是 16，负载因子是 0.75，当 HashMap 的 size > 16*0.75 时就会发生扩容(容量和负载因子都可以自由调整)。
4. 为什么容量是2的倍数？在根据hashcode查找数组中元素时，取模性能远远低于与性能，且和2^n-1进行与操作能保证各种不同的hashcode对应的元素也能均匀分布在数组中

HashMap 和 Hashtable 的区别

1. 线程是否安全： HashMap 是非线程安全的，HashTable 是线程安全的；HashTable 内部的方法基本都经过 synchronized修饰。（如果你要保证线程安全的话就使用 ConcurrentHashMap 吧！）；
2. 效率： 因为线程安全的问题，HashMap 要比 HashTable 效率高一点。另外，HashTable 基本被淘汰，不要在代码中使用它；
3. 对Null key 和Null value的支持： HashMap 中，null 可以作为键，这样的键只有一个，可以有一个或多个键所对应的值为 null。。但是在 HashTable 中 put 进的键值只要有一个 null，直接抛出 NullPointerException。
4. 初始容量大小和每次扩充容量大小的不同 ： ①创建时如果不指定容量初始值，Hashtable 默认的初始大小为11，之后每次扩充，容量变为原来的2n+1。HashMap 默认的初始化大小为16。之后每次扩充，容量变为原来的2倍。②创建时如果给定了容量初始值，那么 Hashtable 会直接使用你给定的大小，而 HashMap 会将其扩充为2的幂次方大小（HashMap 中的tableSizeFor()方法保证，下面给出了源代码）。也就是说 HashMap 总是使用2的幂作为哈希表的大小,后面会介绍到为什么是2的幂次方。
5. 底层数据结构： JDK1.8 以后的 HashMap 在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（默认为8）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。Hashtable 没有这样的机制。

HashSet 和 HashMap 的区别

HashSet 的原理比较简单，几乎全部借助于 HashMap 来实现的。

查看源码的 add() 方法。可以看出它是将存放的对象当做了 HashMap 的健，value 都是相同的 PRESENT 对象。由于 HashMap 的 key 是不能重复的，所以每当有重复的值写入到 HashSet 时，value 会被覆盖，但 key 不会受到影响，这样就保证了 HashSet 中只能存放不重复的元素。

ConcurrentHashMap

更多 HashMap 与 ConcurrentHashMap 相关请查看。

HashTable 在每次同步执行时都要锁住整个结构。ConcurrentHashMap 锁的方式是稍微细粒度的。 ConcurrentHashMap 将 hash 表分为 16 个桶（默认值）

JDK1.7

ConcurrentHashMap 类中包含两个静态内部类 HashEntry 和 Segment。HashEntry 用来封装映射表的键 / 值对；Segment 用来充当锁的角色，每个 Segment 对象守护整个散列映射表的若干个桶。每个桶是由若干个 HashEntry 对象链接起来的链表。一个 ConcurrentHashMap 实例中包含由若干个 Segment 对象组成的数组。

JDK1.8

1. 为进一步提高并发性，放弃了分段锁，使用CAS + synchronized 来保证
2. put操作：如果Key对应的数组元素为null，则通过CAS操作将其设置为当前值。如果Key对应的数组元素（也即链表表头或者树的根元素）不为null，则对该元素使用synchronized关键字申请锁，然后进行操作。如果该put操作使得当前链表长度超过一定阈值，则将链表（寻址时间复杂度为O(N)）转换为红黑树（寻址时间复杂度为O(log(N))

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