面试官问我List接口,我

面试官要不今天来讲讲Java的List吧,你对List了解多少?

候选者:List在Java里边是一个接口,常见的实现类有ArrayList和LinkedList,在开发中用得最多的是ArrayList

候选者:ArrayList的底层数据结构是数组,LinkedList底层数据结构是链表。

面试官问我List接口,我_第1张图片

面试官那Java本身就有数组了,为什么要用ArrayList呢?

候选者:原生的数组会有一个特点:你在使用的时候必须要为它创建大小,而ArrayList不用。

候选者:在日常开发的时候,往往我们是不知道数组的大小的

候选者:如果数组的大小指定多了,内存浪费;如果数组大小指定少了,装不下。

候选者:假设我们给定数组的大小是10,要往这个数组里边填充元素,我们只能添加10个元素。

候选者:而ArrayList不一样,ArrayList我们在使用的时候可以往里边添加20个,30个,甚至更多的元素

候选者:因为ArrayList是实现了动态扩容的

面试官问我List接口,我_第2张图片

候选者:大概的意思就是:

候选者:当我们new ArrayList()的时候,默认会有一个空的Object数组,大小为0。

候选者:当我们第一次add添加数据的时候,会给这个数组初始化一个大小,这个大小默认值为10

候选者:使用ArrayList在每一次add的时候,它都会先去计算这个数组够不够空间

候选者:如果空间是够的,那直接追加上去就好了。如果不够,那就得扩容

面试官那怎么扩容?一次扩多少?

候选者:在源码里边,有个grow方法,每一次扩原来的1.5倍。比如说,初始化的值是10嘛。

候选者:现在我第11个元素要进来了,发现这个数组的空间不够了,所以会扩到15

候选者:空间扩完容之后,会调用arraycopy来对数组进行拷贝

面试官问我List接口,我_第3张图片

面试官:哦,可以的。

面试官那为什么你在前面提到,在日常开发中用得最多的是ArrayList呢?

候选者:是由底层的数据结构来决定的,在日常开发中,遍历的需求比增删要多,即便是增删也是往往在List的尾部添加就OK了。

候选者:像在尾部添加元素,ArrayList的时间复杂度也就O(1)

候选者:另外的是,ArrayList的增删底层调用的copyOf()被优化过

候选者:现代CPU对内存可以块操作,ArrayList的增删一点儿也不会比LinkedList慢

面试官问我List接口,我_第4张图片

面试官Vector你了解吗?

候选者:嗯,Vector是底层结构是数组,一般现在我们已经很少用了。

候选者:相对于ArrayList,它是线程安全的,在扩容的时候它是直接扩容两倍的

候选者:比如现在有10个元素,要扩容的时候,就会将数组的大小增长到20

面试官问我List接口,我_第5张图片

面试官嗯,那如果我们不用Vector,线程安全的List还有什么?

候选者:首先,我们也可以用Collections来将ArrayList来包装一下,变成线程安全。

候选者:但这肯定不是你想听的,对吧。在java.util.concurrent包下还有一个类,叫做CopyOnWriteArrayList

候选者:要讲CopyOnWriteArrayList之前,我还是想说说copy-on-write这个意思,下面我会简称为cow。

候选者:比如说在Linux中,我们知道所有的进程都是init进程fork出来的

候选者:除了进程号之外,fork出来的进程,默认跟父进程一模一样的。

候选者:当使用了cow机制;子进程在被fork之后exec之前,两个进程用的是相同的内存空间的

候选者:这意味着子进程的代码段、数据段、堆栈都是指向父进程的物理空间

候选者:当父子进程中有更改的行为发生时,再为子进程分配相应物理空间。

候选者:这样做的好处就是,等到真正发生修改的时候,才去分配资源,可以减少分配或者复制大量资源时带来的瞬间延时。

候选者:简单来说,就可以理解为我们的懒加载,或者说单例模式的懒汉式。等真正用到的时候再分配

面试官问我List接口,我_第6张图片

面试官:嗯

候选者:在文件系统中,其实也有cow的机制。

候选者:文件系统的cow就是在修改数据的时候,不会直接在原来的数据位置上进行操作,而是重新找个位置修改。

候选者:比如说:要修改数据块A的内容,先把A读出来,写到B块里面去。

候选者:如果这时候断电了,原来A的内容还在。这样做的好处就是可以保证数据的完整性,瞬间挂掉了容易恢复。

候选者:再回头来看CopyOnWriteArrayList吧,CopyOnWriteArrayList是一个线程安全的List,底层是通过复制数组的方式来实现的。

候选者:我来说说它 的add()方法的实现吧

面试官:好

候选者:在add()方法其实他会加lock锁,然后会复制出一个新的数组,往新的数组里边add真正的元素,最后把array的指向改变为新的数组

候选者:get()方法又或是size()方法只是获取array所指向的数组的元素或者大小。读不加锁,写加锁

候选者:可以发现的是,CopyOnWriteArrayList跟文件系统的COW机制是很像的

面试官问我List接口,我_第7张图片

面试官那你能说说CopyOnWriteArrayList有什么缺点吗?

候选者:很显然,CopyOnWriteArrayList是很耗费内存的,每次set()/add()都会复制一个数组出来

候选者:另外就是CopyOnWriteArrayList只能保证数据的最终一致性,不能保证数据的实时一致性。

候选者:假设两个线程,线程A去读取CopyOnWriteArrayList的数据,还没读完

候选者:现在线程B把这个List给清空了,线程A此时还是可以把剩余的数据给读出来。

面试官问我List接口,我_第8张图片

面试官:嗯,还可以。

面试官问我List接口,我_第9张图片

【对线面试官-移动端】系列 一周两篇持续更新中!

【对线面试官-电脑端】系列 一周两篇持续更新中!

原创不易!!求三连!!

你可能感兴趣的