Java核心技术36问系列之7-12(二)

接上一篇《Java核心技术36问系列之1-6(一)》

7:int和Integer有什么区别，Integer值的缓存范围

int是java的一种基本数据类型，Integer是int的包装类；
对于Java的8中基本数据类型，JVM会维护一个常量池，int常量池的范围是-128~127；

    /**
     * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between 
     * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
     *
     * The cache is initialized on first usage. During VM initialization the
     * getAndRemoveCacheProperties method may be used to get and remove any system
     * properites that configure the cache size. At this time, the size of the
     * cache may be controlled by the vm option -XX:AutoBoxCacheMax=.
     */

Integer i1 = 127;
Integer i2 = 127;

System.out.println( i1 == i2);

Integer i1 = 128;
Integer i2 = 128;

System.out.println( i1 == i2);

运行看一下结果，就知道常量池也就是缓存的意义了；
另外，Integer重写了equal方法，只比较Integer的value。

8：对比Vector，ArrayList，LinkedList区别

唉又是对比...咳咳
ArrayList LinkedList应该都知道区别，重点说一下Vector和ArrayList，有以下几点去别：

• 1：Vector是线程安全的，方法都加了synchronize
• 2：扩容时，Vector默认一倍大小，开发者可以设置扩容大小，ArrayList扩展50%

这俩add 和remove的时候都需要Arrays.copy所以效率低不如LinkedList，当然get比较快

9：Hashtable，HashMap，TreeMap，谈谈对HashMap的理解。

hashtable与hashmap通常来说无非就是线程安全方面，key-value能不能null，hashtable线程安全的，hashmap支持key-value为null；
两者的hash算法区别：
hashtable默认初始值11，每次扩充为原来的2n+1;
hashmap默认值是16，每次扩充为原来的2n；
hashtable尽量使用奇数，素数，hashmap则使用2的幂，取模哈希时，对于2的幂的底数，可以使用位运算代替除法，比除法快，所以hashmap比hashtable快，由于2的幂产生的哈希不均匀，hashmap使用位运算再次打散哈希。

/**
     * Applies a supplemental hash function to a given hashCode, which
     * defends against poor quality hash functions.  This is critical
     * because HashMap uses power-of-two length hash tables, that
     * otherwise encounter collisions for hashCodes that do not differ
     * in lower bits. Note: Null keys always map to hash 0, thus index 0.
     */
    static int hash(int h) {
        // This function ensures that hashCodes that differ only by
        // constant multiples at each bit position have a bounded
        // number of collisions (approximately 8 at default load factor).
        h ^= (h >>> 20) ^ (h >>> 12);
        return h ^ (h >>> 7) ^ (h >>> 4);
    }

还一点不同，就是两个的迭代器，HashTable采用Enumeration，HashMap采用Iterator，Iterator支持fail-fast机制，所谓fail-fast机制是指，迭代器再次访问集合时，集合已经发生变化，不是所希望的机构，就会抛出ConcurrentModificationException。ArrayList和Vector也是这样的区别，Vector和HashTable是一个年代的。Iterator如此检测：

final void checkForComodification() {  
            if (ArrayList.this.modCount == this.expectedModCount)  
                return;  
            throw new ConcurrentModificationException();  
        } 

hashmap的理解
多年前收藏的文章，讲得很好HashMap问答
总结一下：HashMap就是把键值Entry存于哈希表中，如果hashcode相同，就存在一个桶(bucket)中，这个桶在jdk1.8以前采用键值对的链表存放这些hashcode相同的键值。jdk1.8中采用红黑树存放这些值。建议并发使用ConcurrentHashMap。
TreeMap
通过红黑树实现的map，借两个大佬的图，贴两个理解红黑树重要操作，左旋右旋的gif：

Rotate Left

Rotate Right

treemap的增删改查就是红黑树的增删改查了，红黑树确实比较难理解，详细写估计能写一篇文章了，我就不班门弄斧了。这篇讲解的不错。

10：如何保证集合的线程安全，ConcurrentHashMap做了什么？

ConcurrentHashMap的关键在于分段加锁，需要访问多段时，顺序加锁，然后顺序释放锁，分段后，只有多个线程竞争同一段时才会降低该段的访问效率，不影响其他地方访问。
每一段称为一个Segment，其中存放Entry；

ConcurrentHashMap采用了Reentrant lock，Reentrant底层采用AQS实现，而不同于对象的锁，不像synchronize底层使用对象的monitor锁。

11：JavaNIO提供了哪些IO方式，如何改进NIO？

这个就不吹牛逼了，NIO实在不知道改进啥，一般即时通信和同步非阻塞采用JavaNio比较多。

12：面向对象的基础，java的多态，抽象类和接口的区别；

java的特殊之处在于只能继承一个类，可以实现多个接口；
抽象类里必须包含抽象方法，也可包含实现的方法；
接口则只有方法的声明。

13：设计模式；

单例模式有很多种写法：懒汉（使用时才初始化）；饿汉（类加载即初始化）；
再细分还有：双向加锁校验线程安全，普通校验非线程安全，静态内部类写法；静态代码块写法；枚举单例，不再一一贴出。
spring中的设计模式
Android中的设计模式