Java 中常见集合
（1）说说常见的集合有哪些吧？
答：Map 接口和 Collection 接口是所有集合框架的父接口。
- Collection 接口的子接口包括：Set 接口和 List 接口。
- Map 接口的实现类主要有：HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap 及 Properties 等。
- Set 接口的实现类主要有：HashSet、TreeSet 及 LinkedHashSet 等。
- List 接口的实现类主要有：ArrayList、LinkedList、Stack 及 Vector 等。
（2）HashMap 和 HashTable 的区别有哪些？
答：
- HashMap 没有考虑同步，是线程不安全的；HashTable 使用了 synchronized 关键字，是线程安全的；
- 前者允许 null 作为 Key；后者不允许 null 作为 Key。
（3）HashMap 的底层实现你知道吗？
HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。元素以键值对的形式存放，并且允许null键和null值，因为key值唯一（不能重复），因此，null键只有一个。另外，hashmap不保证元素存储的顺序，是一种无序的，和放入的顺序并不相同（此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变）。HashMap是线程不安全的。
（4）ConcurrentHashMap 和 HashTable 的区别？ （必问）
答：ConcurrentHashMap 结合了 HashMap 和 HashTable 二者的优势。HashMap 没有考虑同步，HashTable 考虑了同步的问题，但是 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，同时将 Hash 表分为 16 个桶（默认值），诸如 get、put、remove 等常用操作只锁当前需要用到的桶。
ConcurrentHashMap 的具体实现知道吗？**
- 该类包含两个静态内部类 HashEntry 和 Segment；前者用来封装映射表的键值对，后者用来充当锁的角色；
- Segment 是一种可重入的锁 ReentrantLock，每个 Segment 守护一个 HashEntry 数组里得元素，当对 HashEntry 数组的数据进行修改时，必须首先获得对应的 Segment 锁。
（5）HashMap 的长度为什么是 2 的幂次方？
- 通过将 Key 的 hash 值与 length−1 进行 & 运算，实现了当前 Key 的定位，2 的幂次方可以减少冲突（碰撞）的次数，提高 HashMap 查询效率。
- 如果 length 为 2 的次幂，则 length−1 转化为二进制必定是 11111…的形式，在于 h 的二进制与操作效率会非常的快，而且空间不浪费；如果 length 不是 2 的次幂，比如 length 为 15，则 length−1 为 14，对应的二进制为 1110，在于 h 与操作，最后一位都为 0，而 0001、0011、0101、1001、1011、0111、1101 这几个位置永远都不能存放元素了，空间浪费相当大，更糟的是这种情况中，数组可以使用的位置比数组长度小了很多，这意味着进一步增加了碰撞的几率，减慢了查询的效率！这样就会造成空间的浪费。
(6）List 和 Set 的区别是什么？
List 元素是有序的，可以重复；Set 元素是无序的，不可以重复。
（7）List、Set 和 Map 的初始容量和加载因子是什么
a. List
- ArrayList 的初始容量是 10；加载因子为 0.5；扩容增量：原容量的 0.5 倍 + 1；一次扩容后长度为 16。
- Vector 初始容量为 10，加载因子是 1。扩容增量是原容量的 1 倍，如 Vector 的容量为 10，一次扩容后是容量为 20。
b. Set
HashSet 初始容量为 16，加载因子为 0.75；扩容增量是原容量的 1 倍，如 HashSet 的容量为 16，一次扩容后容量为 32。
c. Map
HashMap 初始容量 16，加载因子为 0.75；扩容增量是原容量的 1 倍；如 HashMap 的容量为 16，一次扩容后容量为 32。
（8）Comparable 接口和 Comparator 接口有什么区别？
- 前者简单，但是如果需要重新定义比较类型时，需要修改源代码。
- 后者不需要修改源代码，自定义一个比较器，实现自定义的比较方法。
（9）Java 集合的快速失败机制“fail-fast”是什么
是 Java 集合的一种错误检测机制，当多个线程对集合进行结构上的改变操作时，有可能会产生 fail-fast 机制。
例如，假设存在两个线程（线程1、线程2），线程 1 通过 Iterator 在遍历集合 A 中的元素，在某个时候线程 2 修改了集合 A 的结构（是结构上面的修改，而不是简单修改集合元素的内容），那么这个时候程序就会抛出 ConcurrentModificationException 异常，从而产生 fail-fast 机制。
迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用一个 modCount 变量，集合在被遍历期间如果内容发生变化，就会改变 modCount 的值。每当迭代器使用 hashNext()/next() 遍历下一个元素之前，都会检测 modCount 变量是否为 expectedmodCount 值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。
解决办法：
- 在遍历过程中，所有涉及到改变 modCount 值的地方全部加上 synchronized；
- 使用 CopyOnWriteArrayList 来替换 ArrayList。
