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集合、线程池

1.ArrayList与LinkedList的区别

两者都是线程不安全的。
底层实现：
- ArrayList底层是Object[]数组实现。
- LinkedList底层使用双向链表。
插入和删除影响：
- ArrayList采用的是数组存储，如果插入的是最后一个元素，可以直接插入；如果插入的位置不是最后一个，那就需要移动元素的位置。如果数组容量已满，需要进行扩容（扩容为原来容量的2倍），即创建一个容量为原来2倍的数组，需要将原数组数据复制到新数组。作元素删除也一样需要对删除位置之后的元素往前移动。故时间复杂度会受元素位置移动的影响。
- LinkedList采用链表存储，采用头插尾插法都不会产生位置移动的影响[add(e)、addFirst(e)、addLast(e)、removeFirst()、removeLast()，时间复杂度近似O(1)]。如果要在指定位置插入元素add(i, e)，remove(e)，时间复杂度近似O(n)，只需先移动到指定位置插入或删除即可。
随机访问：
- ArrayList是数组存储，所以根据数组下标查找，就能够随机访问。
- LinkedList不支持高效随机访问。
内存空间占用：
- ArrayList的末尾会预留一定容量的空间造成浪费。
- LinkedList每个元素会额外消耗一部分空间，用于存储链表上下节点指针。

JDK1.8之前
- 底层有动态数组+链表实现
- HashMap通过key的hashCode经过扰动函数（hash方法为了减少hash碰撞）处理后得到hash值，然后通过(n-1)&hash判断当前元素的存放位置（n指数组长度），如果当前位置存在元素，判断该元素与要存入的元素hash值和key值是否相同，如果相同直接覆盖，不同就使用拉链法解决冲突。
JDK1.8之后
- 链表长度大于阈值（默认8）时，首先会调用treeifyBin()方法，然后根据HashMap数组长度判断，大等于64的情况下就转换为红黑树，以减少搜索时间。否则就只调用resize()做数组扩容。

JDK1.7
- 第一次put会初始化数组，容量为不小于指定容量的2的幂数，然后根据负载因子确定阈值。
- 如果不是第一次扩容，则新容量等于旧容量的两倍，新阈值等于新容量*负载因子。
JDK1.8
- new HashMap()默认空数组，即没有实例化数组。第一次调用put方法会开始第一次扩容，初始数组长度为16。
- 如果不是第一次扩容，则容量跟阈值都变为原来的2倍。

ConcurrentHashMap的HashEntry的value是volatile修饰的，对于读操作不加锁，也能保证读取到最新的值。
JDK1.7中使用的是分段锁Segment，也就是每一个Segment上同时只能有一个线程操作，每一个Segment都类似HashMap的数组结构，可以扩容，冲突会转化为链表。但是Segment的个数初始化后就不能改变，默认是16个。
JDK8中使用Synchronized锁和CAS机制实现，结构也有1.7的Segment数组+HashEntry+链表变成Node数组+链表/红黑树，Node类似一个HashEntry的结构，它的冲突达到一定的大小会转化为红黑树，在冲突小于一定数量又会转化为链表。

CPU密集型（N+1）：这种任务主要消耗CPU资源，可以将核心线程数设置为N（CPU核心数）+1，比CPU多出来一个线程是为了防止线程偶发的缺页中断，或者其他原因导致的任务暂停而带来的影响。一旦任务暂停，CPU就会处于空闲状态，而在这种情况下多出来一个线程就可以充分利用CPU的空闲时间。
I/O密集型（2N）：这种任务应用处理，系统会用大部分时间来处理I/O交互，而线程正在处理I/O的时间段内不会占用CPU来处理，这时就可以将CPU交出给其他线程使用。因此在I/O密集型任务的应用中，我们可以多配置一些线程（2N）。

线程池运行一个任务，首先判断当前线程数是否小于核心线程数，如果是则创建一个新的线程执行任务。
如果当前线程数大等与核心线程数，则将任务放入BlockingQueue阻塞队列。
如果阻塞队列已满，且当前线程数小于最大线程数，则创建新线程执行该任务。
如果阻塞队列已满，且当前线程数大等于最大线程数，则抛出异常（采用拒绝策略）
拒绝策略：
- 默认拒绝策略：抛出异常RejectedExecutionException
- 直接丢弃任务，不抛异常
- 丢弃队列最前面的任务，然后重新提交当前任务
- 使用当前线程直接运行该任务
线程池核心参数：
- corePoolSize：核心线程数
- maximumPoolSize：线程池最大线程数
- keepAliveTime：空闲线程存活时间
- unit：空闲线程存活时间单位
- workQueue：阻塞队列
- threadFactory：线程工厂
- handler：拒绝策略

就绪状态（Runnable）：一个线程对象创建后，其他线程调用它的start()方法，该线程就会进入就绪状态，这个线程就处于可运行池中，等待获得CPU使用权。
运行状态（Running）：处于这个状态的线程占用CPU，执行程序代码，只有处于就绪状态的线程才有机会转到运行状态。
阻塞状态（Blocked）：调用了sleep()、wait()线程就会进入阻塞状态，阻塞状态是指某些原因线程放弃CPU，暂时停止运行。处于该状态的线程不会被分配到CPU，直到线程重新进入就绪状态，才有机会转到运行状态。
死亡状态（Dead）：当线程执行异常，或者正常执行结束退出run()方法时，就进入死亡状态，该线程生命周期结束。

ThreadLocal是一个解决线程并发问题的类，用于创建线程的本地变量，一个对象的全局变量会被所有线程共享，所以这些变量不是线程安全的，可以使用同步技术。当有些场景不想使用同步技术的时候，可以使用ThreadLocal变量，为每一个线程单独创建一个变量副本，在整个线程的生命周期中可以随时操作访问。
每个Thread线程内部都用一个ThreadLocalMap，以线程作为key，泛型作为value，可以理解为就是线程级别的缓存。每一个线程都会获得一个单独的map。
提供了get、set、remove方法，这些方法为每个使用该变量的线程都存有一份独立的副本，因此get方法总是返回由当前线程在调用set时设置的最新值。
应用场景： JDBC连接、Session管理、Spring事务管理、AOP