ArrayList、CopyOnWrityArrayList、HashMap等常见问题

Java基础面试题

请谈谈你对Java中 String, StringBuilder 和 StringBuffer 的理解，它们之间有什么区别？

String是java中的字符串封装类型，其底层是char数组，他的长度不可变，任何对字符串进行修改的操作，都是重新在堆内存中创建了一个新的String对象。

StringBuilder和StringBuffer都继承了 AbstractStringBuilder ，其底层也是维护一个char数组，但他们是可变的字符串操作对象，对于动态的字符串操作，这两个性能相对String较好，因为String在大量循环字符串拼接的场景，会产生大量的垃圾对象。

StringBuilder存在线程安全问题，并发操作是，可能出现某一操作被下一操作覆盖等问题。

StringBuffer是线程安全的，在操作时会添加synchronized，并发请求操作时，是同步去进行的，但也正因为加了锁，所以他的性能略低于StringBuilder。

说一下ArrayList和LinkedList的区别

ArrayList和LinkedList都是用来存储数据列表的。

但是ArrayList的底层数据结构是数组，LinkedList是双向链表，这也就从基因上决定了，ArrayList适合做查询操作，LinkedList适合做元素经常变动的操作。

数组可以直接通过索引下标获取到指定的元素，而链表需要一个元素一个元素去遍历才能找到指定元素（除非是找第一个或最后一个元素）。

数组元素有变动，后面跟着的元素都需要随之跟着移动重排，而链表只需要将本节点移除，然后将上一个元素重新指向下一个元素，下一个元素指向上一个元素即可，其他元素节点无需变动（中间新增插入同理，将上一个元素指向新元素，新元素指向下一个元素即可）。

ArrayList每次新增元素操作都需要去判断是否需要扩容，而LinkedList不存在扩容这一说法，直接新增元素节点就完事了。

CopyOnWrityArrayList的底层原理是怎么样的

写时复制；

写操作有synchronized，是复制旧数组到新数组，然后新增元素最加到新数组，最后替换内存地址；

读操作是读的旧数组；

CopyOnWrityArrayList是线程安全的List，最核心的特点是写时复制。

在新加入一个元素时，CopyOnWrityArrayList会给add这个操作方法先套上synchronized，所以他是线程安全的，其他线程调用add方法都需要阻塞等待。执行add方法时，CopyOnWrityArrayList会将当前数组的元素全部复制到一个新的数组里，新数组长度加一，然后将新增的元素插入到新数组里，最后再将新数组的内存地址替换过去。在次期间，所有的读操作，都还读的是旧的数组，不会受到新增操作加锁的影响。

这种机制在写操作频繁时会有较大的内存开销和性能问题，因为每次写都要复制整个数组，所以他比较适合读多写少的场景。