面试笔记二

7、Java的四种引用:强、弱、软、虚

从JDK1.2版本开始,把对象的引用分为四种级别,从而使程序能够更加的灵活的控制对象的生命周期,这四种级别由高到低依次为:强引用,软引用,弱引用,虚引用。

  • 强引用:最普通的一种引用方式,如String s = “abc”,变量s就是字符串”abc"的强引用,只要强引用存在,则垃圾回收器就不会回收这个对象。

  • 软引用(SoftReference):用于描述还有用但非必须的对象,如果内存不够,不回收;如果内存不够,则回收。一般用于实现内存敏感的高速缓存,软引用可以和引用队列ReferebceQueue联合使用,如果软引用的对象被垃圾回收,JVM就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列种。

  • 弱引用(WeakReference):弱引用和软引用大致相同,弱引用与软引用的区别在于,只有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期,在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程种,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存。

  • 虚引用(PhantomReference):就是形同虚设,与其他几种引用都不同,虚引用并不会决定对象的生命周期,如果一个对象仅持有虚引用,那么他就和没有任何引用一样,在任何时候都可能被垃圾回收器回收,虚引用主要用来跟踪对象被回收器回收的活动。

  • 虚引用与软引用和软引用的一个区别在于:

    虚引用必须和引用队列联合使用(ReferenceQueue)联合使用,当垃圾回收器准备回收一个对象时,如果发现它还有虚引,就会回收对象的内存之前,把这个虚引用加入到与之关联的引用队列种。

8、HashCode的作用

  1. HashCode的特性
  • HashCode的存在主要是用于查找的快捷性,如HashTable、HashMap等,HashCode经常用于确定对象的存储地址。
  • 如果两个对象相同,equals方法一定返回true,并且这两个对象HashCode一定相同。
  • 两个对象的HashCode相同,并不一定表示两个对象相同,即equals()不一定为true,只能够说明这两个对象在一个散列存储结构中。
  • 如果对象的equals方法被重写,那么对象的HashCode也尽量重写。
  1. HashCode的作用

    Java中的集合有两类,一类是List,再有一类是Set,前者集合内的元素是有序的,元素可以重复;后者元素无序,但元素不可重复。equals方法可用于保证元素不重复,但如果每增加一个元素就检查一次,这显然会大大降低效率,于是,Java采用了哈希表的原理。

    哈希算法也称为散列算法,是将数据依特定算法直接指定到一个地址上。这样一来,当集合要添加新的元素时,先调用这个元素的HashCode方法,就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。

  • 如果这个位置上没有元素,它就可以直接存储在这个位置上,不用再进行任何比较了。
  • 如果这个位置上已经有元素了,就调用它的equals方法与新元素进行比较,相同则就不存。
  • 如果不相同,也就是发生了Hahs key相同导冲突的情况,那么就在这个Hash key的地方产生了一个链表,将所有产生相同的HashCode对象放到这个单链表上去,串在一起(很少出现)。这样依赖实际调用equals方法的次数就打打降低了,几乎只需要一两次。

如何理解HashCode的作用:

从Ojbect角度看,JVM每new一个Object,它都会将这个Object丢到一个Hash表中,这样的话,下次做Object的比较或者取这个对象的时候(读取过程),它会根据对象的HashCode再从Hash表中取这个对象,这样做的目的是提高取对象的效率。若HashCode相同再去调用equals。

  1. HashCode实践(如何用来查找)

    HashCode是用于查找使用的,而equals是用于比较两个对象是否相等。

  • 例如内存中有这样的位置

    0 1 2 3 4 5 6 7

    而我有这个类,这个类有个字段叫ID,我要把这个类存放在以上8个位置之一,如果不用HashCode而任意存放,那么当查找时,就需要到这八个位置里挨个去找,或者用二分法一类的算法。但以上问题如果用HashCode就会使效率提高很多,定义我们的HashCode为 ID%8 ,比如我们的 ID为9 ,9%8=1,那么我们就把该类存在1这个位置,如果使其他的,一次类推。

  • 但如果两个类有相同的HahsCode,例如9%8、17%8余数都是1,也就是说,我们先通过HashCode来判断两个类是否存放某个桶里,那么我们就需要通过equals在这个桶里找到我们要的类。

Public class HashTest{
    private int i;
    public int getI(){
        return i;
    }
    public void setI(int i){
        this.i = i;
    }
    public int hashCode(){
        return i % 10;
    }
    
    public final static void main(String[] args){
        HashTest a = new HashTest();
        HashTest b = new HashTest();
        a.setI(1);
        b.setI(1);
        Set<HashTest> set = new HashSet<HashTest>();
        set.add(a);
        set.add(b);
        sout(a.hashCode == b.hashCode());	//true
        sout(a.equals(b));		//false
        sout(set);		//[HashTest@1,HashTest@1]
    }
}

以上这个示例,我们只是重写了HashCode方法,从上面的记过可以看出,虽然两个对象的HashCode相等,但实际上两个对象并不相等,因为我们没有重写equals方法,那么就会调用object默认的equals方法,显示这是两个不同的对象。

在这里我们将生成的对象放到了HashSet中,而HashSet中只能存放唯一的对象,也就是相同的(适用于equals方法)对象只会存放一个,但在这里实际上是两个对象a、b都被放到了HashSet中,这样HashSet就失去了他本身的意义了。

下面我们继续重写equals方法:

//HashTest类中添加eqauls方法
public boolean eqauls(Object object){
    if(object == null){
        return false;
    }
    if(object == this){
        return true;
    }
    if(!(object instanceof HashTest)){
        return false;
    }
    HashTest other = (HashTest)object;
    if(other.getI() == this.getI()){
        return true;
    }
    return false;	
}

//在main方法中运行输出结果如下:
	 sout(a.hashCode == b.hashCode());	//true
     sout(a.equals(b));		//true
     sout(set);		//HashTest@1

9、HashMap的hashCode的作用

  • hashCode的存在主要是用于查找的快捷性,如HashTable、HashMap等,hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的。
  • 如果两个对象相同,就是是用与eqauls(java.lang.Object)方法,那么这两个对象的hashCode一定要相同。
  • 如果对象的eqauls方法被重写,那么对象的hashCode也尽量重写,并且产生hashCode使用的对象,一定要和eqauls方法中使用的一致,否则就会违反上面提到的第2点。
  • 两个对象的hashCode相同,并不一定表示两个对象就相同,也就是不一定适用于eqauls(java.lang.Object)方法,只能够说明这两个对象在散列存储结构中,如HashTable,他们“存放在同一个篮子里”。

什么时候需要重写???

​ 一般的地方不需要重载hashCode,只有当类需要放在HashTable、HashMap、HashSet等hash结构的集合时才会重载hashCode,那么为什么要重载hashCode呢?

​ 要比较两个类的内容属性值,是否相同的时候,根据hashCode重写规则,重写类的指定字段的hashCode()、eqauls()方法。

例如:
public class EmpWorkCondition{
    private Integer empId;	//员工ID
    private Integer orderSum;	//员工服务总单数
    @Override
    public boolean equals(Object obj){
        if(this == obj){
            return true;
        }
        if(obj == null || getClas() != obj.getClass()){
            return false;
        }
        EmpWorkCondition that = (EmpWorkCondition)obj;
        return Objects.equals(empId,that.empId);
    }
    @override
    public int hashCode(){
        return Object.hash(empId);
    }
    
    public static void main(String[] args){
        List<EmpWorkCondition> list1 =new ArrayList<EmpWorkCondition>();
        EmpWorkCondition emp1 = new EmpWorkCondition();
        emp1.setEmpId(100);
        emp1.setOrderSum(90000);
        lsit1.add(emp1);
        
        List<EmpWorkCondition> list2 = new ArrayList<>();
        EmpWorkCondition emp2 = new EmpWorkCondition();
        emp2.setEmpId(100);
        lsit1.add(emp2);
        sout(list1.contains(emp2));		//true
    }
}

通过上面的方法,对两个集合中 实体类对象属性值 进行比较,判断是否一致,OrderSum不在范围内,因为没有重写它的eqauls() 和 hashCode() 方法。

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