集合框架核心组件对比

线程安全实现机制

Vector通过方法级同步锁线程安全，每个操作方法都包含synchronized关键字。但在高并发场景下，这种粗粒度锁机制会导致性能瓶颈，建议使用Collections.synchronizedList进行包装或直接采用CopyOnWriteArrayList。

同步代码示例：

List<String> syncList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());
// 迭代时需要手动同步
synchronized(syncList) {
    Iterator<String> it = syncList.iterator();
    while(it.hasNext()) {
        System.out.println(it.next());
    }
}

哈希表实现原理

JDK8的HashMap采用数组+链表+红黑树三位一体的存储结构。当链表长度超过8且桶数量达到64时，链表自动转换为红黑树，将查询时间复杂度从O(n)优化至O(log n)。

哈希冲突解决方案：

• 链地址法：冲突元素形成链表
• 再哈希法：采用双重哈希函数
• 开放寻址法：线性探测下一个空槽

集合框架高频考点

HashSet去重机制

当添加新元素时，首先计算hashCode确定存储位置。若该位置已有元素，则通过equals方法比较对象内容。hashCode和equals方法必须遵循规范：两个对象相等则hashCode必须相同，但hashCode相同不一定对象相等。

TreeMap排序原理

基于红黑树实现的可排序映射表，可通过Comparator实现自定义排序。删除操作涉及复杂的树结构调整，包括颜色变换和节点旋转，删除后仍维持红黑树特性。

性能优化实践

初始化HashMap时建议预设容量：new HashMap<>(initialCapacity)。当已知元素数量为N时，初始容量设置为N/0.75 +1，可避免多次扩容带来的性能损耗。

容量计算公式：

static final int tableSizeFor(int cap) {
    int n = cap - 1;
    n |= n >>> 1;
    n |= n >>> 2;
    n |= n >>> 4;
    n |= n >>> 8;
    n |= n >>> 16;
    return (n < 0) ? 1 : (n >= MAXIMUM_CAPACITY) ? MAXIMUM_CAPACITY : n + 1;
}