Java Guru 🤓
13.2K subscribers
879 photos
16 videos
743 links
Канал с вопросами и задачами с собеседований!

По сотрудничеству и рекламе: @NadikaKir

Канал в перечне РКН: https://vk.cc/cJrSQZ

Мы на бирже: telega.in/channels/javatasks/card?r=lcDuijdm
Download Telegram
Как работают стримы?

Пакет java.util.stream – это средства потоковой обработки данных в функциональном стиле. Они не имеют ничего общего (кроме названия) с потоками ввода-вывода. Типичные применения – конвертация, переупаковка, и агрегация данных.

Три основных понятия Java Stream API – источник данных, промежуточная (intermediate), и терминальная (terminal) операции.

Источником может быть заранее заданный набор данных, или динамический генератор, возможно даже бесконечный. Сам источник никогда не модифицируется последующими операциями.

Промежуточные операции модифицируют стрим. На одном потоке можно вызвать сколько угодно промежуточных операций.

Терминальная операция «потребляет» поток. Она может быть только одна, в конце работы с отдельно взятым стримом. Стримы работают лениво – вся цепочка промежуточных операций не начнет выполняться до вызова терминальной.

Типичный пример использования стримов – map-reduce. Map – промежуточная операция, reduce – терминальная.

Источники и промежуточные операции могут изменять набор характеристик потока, которые влияют на дальнейшую обработку. Операция может иметь свойства – элементы перечисления StreamOpFlag:
• SORTED – можно сравнивать элементы;
• ORDERED – определен порядок обхода;
• DISTINCT – содержит уникальные элементы, без дублей;
• SIZED – имеет определенный размер;
• SHORT_CIRCUIT – операция, которая может приводить к короткому замыканию.


Java Guru🤓 #java
👍75🔥3
Какие бывают проблемы с арифметикой в Java?

Переполнения.
Числа примитивных типов в Java хранятся в дискретной оперативной памяти компьютера и занимают фиксированный объем. Из этого вытекает ограничение диапазона возможных значений. Когда результат арифметической операции выпадает из диапазона, значение идет по кругу – максимальное становится минимальным, либо наоборот. Такая ситуация называется переполнение (underflow/overflow).

Решение: если опасность переполнения значима, помогут методы с суффиксом *Exact из классе Math. Это безопасные аналоги арифметических операций, которые бросают исключение в случае переполнения.

Платформо-зависимые округления.
По умолчанию JVM производит арифметические вычисления насколько это возможно точно. Пределы точности могут зависеть от аппаратного обеспечения. Это неприемлемо для программ, к которым предъявляют строгие требования переносимости, когда результат вычислений должен быть одним и тем же на любом железе.

Решение: модификатор strictfp в объявлении класса или метода приводит точность вычислений к единой спецификации IEEE 754. За это может ухудшиться производительность и уменьшиться точность значений.

ArithmeticException.
Операторы могут выбрасывать исключение. Это происходит, например, при делении на ноль. Это же исключение бросают безопасные методы из Math.

Решение: неожиданное исключение обычно указывает на логическую ошибку. Лучший способ предотвратить логические ошибки – покрыть код Unit-тестами.


Java Guru🤓 #java
👍84🔥3
Отличаются ли сокращенные и обычные операторы?

Java предлагает программисту сокращенную запись для применения операции с сохранением ответа в операнд. Это например +=, &=, и другие. Их правильное название – операторы сложного присваивания (compound assignment). Сокращенные версии есть для всех арифметических и битовых операторов.

У таких сокращений есть одно неочевидное отличие от полных версий. Если прочитать спецификацию, там сказано, что x += y – это на самом деле сокращение от x = (XType)(x + y). То есть, кроме самой операции происходит приведение результата к типу левого операнда.

Незнание этой особенности может привести к ошибочно успешной компиляции, и неожиданным результатам работы кода (как в примере на изображении).


Java Guru🤓 #java
👍26🔥64
Лишает ли var строгой типизации?

Ключевое слово var появилось в Java 10. Указание var вместо типа локальной переменной применяет к ней механизм вывода типов (type inference). Тип будет вычислен на этапе компиляции из того, чем переменная инициализируется.

Отсюда несколько выводов. Во-первых, нельзя использовать var в полях класса, параметрах метода, и где-либо еще кроме локальных переменных. Во-вторых, обязана быть инициализация с понятным типом – варианты var x; или var x = null; не скомпилируются.

И главное следствие – к концу компиляции у таких переменных фиксированный и известный тип, который не может быть изменен позднее. А это и есть определение строгой типизации.

Ответ: нет, выводимый тип – строгий. Более того, типизация остается статической.

Главное упущение – в инициализации разрешено использовать diamond operator. В обычных обстоятельствах в нём выведется правильный generic-тип, но в случае var информации недостаточно, и типом-параметром будет Object.


Java Guru🤓 #java
🔥9👍51
Что лучше, ArrayList или LinkedList?

Самый избитый вопрос. Проверяет знание особенностей реализации (кишки ArrayList, кишки LinkedList) и эффективности операций в этих разных реализациях. В вопрос иногда добавляют Vector – пересинхронизированный и устаревший вариант ArrayList, который лучше заменить Collections.synchronizedList().

ArrayList хранит данные в массиве, LinkedList в двусвязном списке. Из этого вытекает разница в эффективности разных операций: ArrayList лучше справляется с изменениями в середине и ростом в пределах capacity, LinkedList – на краях. В целом обычно ArrayList лучше.

Стоит добавить, что для работы на краях лучше использовать реализации специально для этого спроектированного интерфейса Deque: например реализующую кольцевой буфер ArrayDeque.


Java Guru🤓 #java
👍94🔥3🐳2
Что будет результатом кода?
👍7🔥31
🔥12👍8🤣42
Как удалить элемент из ArrayList при итерации?

Обычно формулируется в виде задачи на внимательность «что здесь не так», например

for (String item : arrayList)
if (item.length() > 2)
arrayList.remove(item);

Подвох в том, что итератор ArrayList, который используется в таком варианте цикла for, является fail-fast, то есть не поддерживает итерацию с параллельной модификацией. А параллельная модификация случается даже в одном потоке, что демонстрирует этот пример. Следующий шаг итератора после удаления элемента выбросит ConcurrentModificationException.

Не исключение, но неожиданный результат получится если пользоваться не итератором, а обычным циклом for – при каждом удалении нумерация элементов будет сдвигаться.

Единственный способ удалить элемент из коллекции при обходе, не получив при этом ConcurrentModificationException или неопределенное поведение – удалить с помощью remove() того же инстанса итератора. Вариант ListIterator поможет, если в теле цикла требуется и работа с индексами.

Некоторые коллекции, такие как CopyOnWriteArrayList и ConcurrentHashMap адаптированные под многопоточную среду и имеют fail-safe итераторы.


Java Guru🤓 #java
👍185🔥4
Какова структура Java Collections Framework? Почему Map не Collection?

Collection – хранилище отдельных значений, Map – хранилище ключ-значение. Отсюда разные методы этих интерфейсов. Если проще, разные сигнатуры методов put и add.

Collection в свою очередь делится на три основных группы, и соответствующих им интерфейса:
🔘 List – упорядоченные списки с возможностью содержания дубликатов и доступа по индексу (random access);
🔘 Queue – обычно FIFO-коллекции, предполагает добавление/удаление элементов с края. Интерфейс-наследник Deque – двусвязная очередь;
🔘 Set – не обязательно упорядоченный набор уникальных (с точки зрения equals) значений;

HashMap можно привести к виду Collection вызвав например keySet(), entrySet() или values().


Java Guru🤓 #java
👍12🔥7
Как работает HashMap?

Один из популярнейших вопросов, потому что содержит много нюансов. Лучше всего подготовиться к нему помогает чтение исходного кода HashMap.

Нюансы которые стоит повторить и запомнить:
🔘 Общий принцип: внутренний массив table, содержащий бакеты (корзины) – списки элементов с одинаковыми пересчитанными хэш-суммами;
🔘 Пересчет хэш-суммы для умещения int индексов в capacity ячейках table;
🔘 rehash – удвоение размера table при достижении threshold (capacity*loadFactor) занятых бакетов;
🔘 Невозможность сжать однажды раздувшийся table;
🔘 Два способа разрешения коллизий: используемый в HashMap метод цепочек и альтернатива – открытая адресация;
🔘 Варианты для многопоточного использования: пересинхронизированная Hashtable и умная ConcurrentHashMap;
🔘 Оптимизация Java 8: превращение списка в бакете в дерево при достижении 8 элементов – при большом количестве коллизий скорость доступа растет с O(n) до O(log(n));
🔘 Явное использование бакета 0 для ключа null;
🔘 Связь с HashSet – HashMap, в котором используются только ключи;
🔘 Нет гарантий порядка элементов;

Обсуждая этот вопрос на интервью вы обязательно затронете особенности методов equals/hashCode. Возможно придется поговорить об альтернативных хранилищах ключ-значение – TreeMap, LinkedHashMap.


Java Guru🤓 #java
🔥13👍82
Что будет результатом кода?
👍5🔥2
Как отсортировать Set/Map?

Для Map можно привести ключи/значения к виду Collection, переложить в новый List и отсортировать с помощью Collections.sort. То же делается с Set. Этот метод конечно же неэффективный, так как потребует полного копирования содержимого.

Эффективный способ – хранить данные уже отсортированными. Для таких реализаций созданы интерфейсы-наследники SortedSet и SortedMap.

Реализации SortedSet дают линейный порядок множества. Элементы упорядочены по возрастанию. Порядок либо натуральный (элементы реализуют интерфейс Comparable), либо его определяет переданный в конструктор Comparator.
Этот интерфейс добавляет методы получения подмножества от указанного элемента (tailSet), до элемента (headSet), и между двумя (subSet). Подмножество включает нижнюю границу, не включает верхнюю.

SortedSet расширяется интерфейсом NavigableSet для итерации по порядку, получения ближайшего снизу (floor), сверху (ceiling), большего (higher) и меньшего (lower) заданному элемента.

Все те же правила применяются к элементам SortedMap/NavigableMap относительно их ключей.

Основными реализациями являются TreeSet и TreeMap. Внутри это самобалансирующиеся красно-чёрные деревья. Их структура и способ балансировки – вопрос достойный отдельного поста. Другая любопытная реализация из java.util.concurrent – ConcurrentSkipListMap.


Java Guru🤓 #java
👍10🔥65
Как создать immutable-коллекцию?

В Collections Framework имеется набор методов Collections.unmodifiable*() для различных типов коллекций. Такой метод вернет read-only обертку над переданной коллекцией. Так же как с Collections.synchronized*(), внутри используется не копия, а оригинальная коллекция.

Другой менее очевидный способ – метод Collections.empty*(). Он возвращает немодифицируемую пустую коллекцию. Попытка добавить элемент как и в случае unmodifiable приведет к UnsupportedOperationException.


Java Guru🤓 #java
👍11🔥3
Какими коллекциями пользоваться в многопоточной среде?

Первый вариант – превратить в синхронизированную обычную коллекцию, вызвав соответствующий ее типу метод Collections.synchronized*(). Самый общий и самый примитивный способ, создает обертку с синхронизацией всех операций с помощью synchronized.

Если работа с коллекцией состоит в основном из чтения, лучшая в плане производительности альтернатива – CopyOnWriteArrayList, и содержащий его в реализации CopyOnWriteArraySet. Потокобезопасность достигается копированием внутреннего массива при любой модификации, оригинальный массив остается immutable. Program order достигается модификатором volatile на внутреннем массиве.

Третий вариант – использование Concurrent-коллекций:
🔘 Неблокирующие хэш-таблицы ConcurrentSkipListMap, ConcurrentHashMap и ConcurrentSkipListSet (хэш-таблица в основе реализации)
🔘 Неблокирующие очереди ConcurrentLinkedQueue и ConcurrentLinkedDeque
🔘 Большой набор различных блокирующих очередей

Java Guru🤓 #java
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
👍11🔥32
Как создать HashMap сразу с элементами?

Проблема с созданием Map в том, что в отличие от других коллекций инициализация должна принять параметрами набор пар неопределенного размера. Поэтому varargs здесь не подходит.

Самый примитивный, многословный, но простой способ – добавить элементы сразу после создания. Для мапы-поля класса это можно сделать в конструкторе или блоке инициализации.

Map<String, String> map = new HashMap<>();
{
map.put("one", "first");
map.put("two", "second");
}

Идиома double brace initialization. Компактная запись, которая расшифровывается компилятором как создание анонимного класса-наследника от HashMap, с добавлением элементов в блоке статической инициализации. Создание нового класса приводит к дополнительным накладным расходам, так делать не рекомендуется.

new HashMap<String, String>() {{
put("one", "first");
put("two", "second");
}};

Для специальных случаев, пустой и одноэлементной неизменяемых мап, в классе Collections есть соответствующие фабричные методы emptyMap() и singletonMap(key, value).

Удобно создавать HashMap из стрима. Коллектор Collectors.toMap(keyMapper, valueMapper) с помощью мапперов превратит объекты потока в ключи и значения.

В Java 9 наконец появились фабричные метод Map.of(), перегруженный для разного количества пар параметров, и Map.ofEntries() с varargs-аргументом.

До Java 9 подобное было реализовано во многих популярных библиотеках, например ImmutableMap.of в Guava и MapUtils.putAll() в Apache Commons.
👍6🔥42
Что будет результатом кода?
🔥4👍2
Что будет результатом кода?
Anonymous Quiz
23%
[10, 20, 30, 40]
7%
[20, 30, 40, 10]
56%
[20, 30, 40]
12%
[10, 20, 30]
2%
[30, 40, 20]
👍8🔥2
Что выбрать, Stack или Queue?

Queue
– один из основных интерфейсов Java Collections Framework. В общем случае (но не обязательно) представляет FIFO-коллекцию – элементы можно добавлять в хвост, брать или удалять из головы. Его наследник, интерфейс Deque (double ended queue, двусторонняя очередь), позволяет манипулировать элементами на обеих сторонах.

Stack – LIFO коллекция. То есть добавлять и удалять элементы можно только с одного конца. Кроме того, стек наследуется от Vector, и тоже является пересинхронизированным и устаревшим. Его документация явно рекомендует предпочесть использовать Deque.


Java Guru🤓 #java
7👍5
Что происходит внутри HashMap.put()?

Мы уже рассматривали хэш-таблицы в целом, теперь рассмотрим в деталях, как новые ключ и значение складываются в HashMap.

1. Вычисляется хэш ключа. Если ключ null, хэш считается равным 0. Чтобы достичь лучшего распределения, результат вызова hashCode() «перемешивается»: его старшие биты XOR-ятся на младшие.

2. Значения внутри хэш-таблицы хранятся в специальных структурах данных – нодах, в массиве. Из хэша высчитывается номер бакета – индекс для значения в этом массиве. Полученный хэш обрезается по текущей длине массива. Длина – всегда степень двойки, так что для скорости используется битовая операция &.

3. В бакете ищется нода. В ячейке массива лежит не просто одна нода, а связка всех нод, которые туда попали. Исполнение проходит по этой связке (цепочке или дереву), и ищет ноду с таким же ключом. Ключ сравнивается с имеющимися сначала на ==, затем на equals.

4. Если нода найдена – её значение просто заменяется новым. Работа метода на этом завершается.

5. Если ноды с таким же ключом в бакете пока нет – добавляемая пара ключ-значение запаковывается в новый объект типа Node, и прикрепляется к структуре существующих нод бакета. Ноды составляют структуру за счет того, что в ноде хранится ссылка на следующий элемент (для дерева – следующие элементы). Кроме самой пары и ссылок, чтобы потом не считать заново, записывается и хэш ключа.
6. В случае, когда структурой была цепочка а не дерево, и длина цепочки превысила 7 элементов – происходит процедура treeification – превращение списка в самобалансирующееся дерево. В случае коллизии это ускоряет доступ к элементам на чтение с O(n) до O(log(n)). У comparable-ключей для балансировки используется их естественный порядок. Другие ключи балансируются по порядку имен их классов и значениям identityHashCode-ов. Для маленьких хэш-таблиц (< 64 бакетов) «одеревенение» заменяется увеличением (см. п.8).

7. Если новая нода попала в пустую ячейку, заняла новый бакет – увеличивается счетчик структурных модификаций. Изменение этого счетчика сообщит всем итераторам контейнера, что при следующем обращении они должны выбросить ConcurrentModificationException.

8. Когда количество занятых бакетов массива превысило пороговое (capacity * load factor), внутренний массив увеличивается вдвое, а для всего содержимого выполняется рехэш – все имеющиеся ноды перераспределяются по бакетам по тем же правилам, но уже с учетом нового размера.
👍22🔥64🤔2