1、Map，List和Set都是Collection的子接口吗？

Map是和Collection并列的集合上层接口，没有继承关系；List和Set是Collection的子接口。

2、说说Java中常见的集合吧。

Java中的常见集合可以概括如下。

  • 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、LinkedHashMap、ConcurrentHashMap以及Properties等
  • Set接口的实现类主要有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet等
  • List接口的实现类主要有：ArrayList、LinkedList、Stack以及Vector等

3、HashMap和Hashtable的区别有哪些？

 HashMap和Hashtable之间的区别可以总结如下。

  • 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；
  • HashMap允许null作为Key；Hashtable不允许null作为Key，Hashtable的value也不可以为null。

4、HashMap是线程不安全的是吧？你可以举一个例子吗？

  • HashMap线程不安全主要是考虑到了多线程环境下进行扩容可能会出现HashMap死循环
  • Hashtable线程安全是由于其内部实现在put和remove等方法上使用synchronized进行了同步，所以对单个方法的使用是线程安全的。但是对多个方法进行复合操作时，线程安全性无法保证。 比如一个线程在进行get操作，一个线程在进行remove操作，往往会导致下标越界等异常。

5、Java集合中的快速失败（fast-fail）机制。

快速失败是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的操作时，有可能会产生fail-fast。

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，而不是简单的修改集合元素的内容），那么这个时候程序就可能会抛出 ConcurrentModificationException异常，从而产生fast-fail快速失败。

6、HashMap底层实现结构有了解吗？

HashMap底层实现数据结构为数组+链表的形式，JDK8及其以后的版本中使用了数组+链表+红黑树实现，解决了链表太长导致的查询速度变慢的问题。

7、HashMap的初始容量，加载因子，扩容增量是多少？

HashMap的初始容量16，加载因子为0.75，扩容增量是原容量的1倍。如果HashMap的容量为16，一次扩容后容量为32。HashMap扩容是指元素个数（包括数组和链表+红黑树中）超过了16*0.75=12之后开始扩容。

8、HashMap的长度为什么是2的幂次方？

  • 我们将一个键值对插入HashMap中，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的幂次方，则length-1 转化为二进制必定是11111……的形式，在与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的幂次方，比如length为15，则length-1为14，对应的二进制为1110，在与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。