java面试总结
1.你用过哪些集合类？
大公司最喜欢问的Java集合类面试题40个Java集合面试问题和答案java.util.Collections 是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法。java.util.Collection 是一个集合接口。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。
Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│ └Stack
└Set
Map
├Hashtable
├HashMap
└WeakHashMap
WeakHashMap，从名字可以看出它是某种 Map。它的特殊之处在于 WeakHashMap 里的entry可能会被GC自动删除，即使程序员没有调用remove()或者clear()方法。
更直观的说，当使用 WeakHashMap 时，即使没有显示的添加或删除任何元素，也可能发生如下情况：
- 调用两次
size()方法返回不同的值；- 两次调用
isEmpty()方法，第一次返回false，第二次返回true；- 两次调用
containsKey()方法，第一次返回true，第二次返回false，尽管两次使用的是同一个key；- 两次调用
get()方法，第一次返回一个value，第二次返回null，尽管两次使用的是同一个对象。
遇到这么奇葩的现象，你是不是觉得使用者一定会疯掉？其实不然，WeekHashMap 的这个特点特别适用于需要缓存的场景。在缓存场景下，由于内存是有限的，不能缓存所有对象；对象缓存命中可以提高系统效率，但缓存MISS也不会造成错误，因为可以通过计算重新得到。
要明白 WeekHashMap 的工作原理，还需要引入一个概念：弱引用（WeakReference）。我们都知道Java中内存是通过GC自动管理的，GC会在程序运行过程中自动判断哪些对象是可以被回收的，并在合适的时机进行内存释放。GC判断某个对象是否可被回收的依据是，是否有有效的引用指向该对象。如果没有有效引用指向该对象（基本意味着不存在访问该对象的方式），那么该对象就是可回收的。这里的“有效引用”并不包括弱引用。也就是说，虽然弱引用可以用来访问对象，但进行垃圾回收时弱引用并不会被考虑在内，仅有弱引用指向的对象仍然会被GC回收。
WeakHashMap 内部是通过弱引用来管理entry的，弱引用的特性对应到 WeakHashMap 上意味着什么呢？将一对key, value放入到 WeakHashMap 里并不能避免该key值被GC回收，除非在 WeakHashMap 之外还有对该key的强引用。
ArrayList、HashMap、TreeMap和HashTable类提供对元素的随机访问。
线程安全
VectorHashTable(不允许插空值)
非线程安全
ArrayListLinkedListHashMap(允许插入空值)HashSetTreeSetTreeMap(基于红黑树的Map实现)
2.你说说 arraylist 和 linkedlist 的区别？
ArrayList和LinkedList两者都实现了List接口，但是它们之间有些不同。（1）ArrayList是由Array所支持的基于一个索引的数据结构，所以它提供对元素的随机访问（2）与ArrayList相比，在LinkedList中插入、添加和删除一个元素会更快（3）LinkedList比ArrayList消耗更多的内存，因为LinkedList中的每个节点存储了前后节点的引用
3.HashMap 底层是怎么实现的？还有什么处理哈希冲突的方法？
处理哈希冲突的方法:
解决HashMap一般没有什么特别好的方式，要不扩容重新hash要不优化冲突的链表结构
1.开放定地址法-线性探测法
2.开放定地址法-平方探查法
3.链表解决-可以用红黑树提高查找效率
HashMap简介HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。HashMap 继承于AbstractMap，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。HashMap 的实现不是同步的，这意味着它不是线程安全的,但可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有线程安全的能力。它的key、value都可以为null。此外，HashMap中的映射不是有序的。HashMap 的实例有两个参数影响其性能：“初始容量” 和 “加载因子”。初始容量默认是16。默认加载因子是 0.75, 这是在时间和空间成本上寻求一种折衷。加载因子过高虽然减少了空间开销，但同时也增加了查询成本.HashMap是数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）实现的,当链表长度太长（默认超过8）时，链表就转换为红黑树.
Java8系列之重新认识HashMap功能实现-方法确定哈希桶数组索引位置 :这里的Hash算法本质上就是三步：取key的hashCode值、高位运算、取模运算。
通常用h&(length-1)这种算法，更为高效。has值与数组的长度-1做"与运算"
方法一：static final int hash(Object key) { //jdk1.8 & jdk1.7int h;// h = key.hashCode() 为第一步 取hashCode值// h ^ (h >>> 16) 为第二步 高位参与运算return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);}方法二：static int indexFor(int h, int length) { //jdk1.7的源码，jdk1.8没有这个方法，但是实现原理一样的return h & (length-1); //第三步 取模运算}
分析HashMap的put方法扩容机制：原来的两倍
4.熟悉什么算法，还有说说他们的时间复杂度？
经典排序算法总结与实现
5.ArrayList和Vector的底层代码和他们的增长策略,它们是如何进行扩容的？
ArrayList 默认数组大小是10，其中ensureCapacity扩容，trimToSize容量调整到适中，扩展后数组大小为（(原数组长度1.5）与传递参数中较大者.Vector的扩容，是可以指定扩容因子，同时Vector扩容策略是：1.原来容量的2倍,2.原来容量+扩容参数值。*详细内容可以配合阅读源码
6.jvm 原理。程序运行区域划分
问：Java运行时数据区域？回答：包括程序计数器、JVM栈、本地方法栈、方法区、堆问：方法区里存放什么？本地方法栈：和jvm栈所发挥的作用类似，区别是jvm栈为jvm执行java方法（字节码）服务，而本地方法栈为jvm使用的native方法服务。JVM栈：局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口。方法区：用于存储已被虚拟机加载的类信息，常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等。堆：存放对象实例。
7.minor GC 与 Full GC，分别什么时候会触发？ 。分别采用哪种垃圾回收算法？简单介绍算法
GC（或Minor GC）：收集 生命周期短的区域(Young area)。Full GC （或Major GC）：收集生命周期短的区域(Young area)和生命周期比较长的区域(Old area)对整个堆进行垃圾收集。新生代通常存活时间较短基于Copying算法进行回收,将可用内存分为大小相等的两块，每次只使用其中一块；当这一块用完了，就将还活着的对象复制到另一块上，然后把已使用过的内存清理掉。在HotSpot里，考虑到大部分对象存活时间很短将内存分为Eden和两块Survivor，默认比例为8:1:1。代价是存在部分内存空间浪费，适合在新生代使用；老年代与新生代不同，老年代对象存活的时间比较长、比较稳定，因此采用标记(Mark)算法来进行回收,所谓标记就是扫描出存活的对象，然后再进行回收未被标记的对象，回收后对用空出的空间要么进行合并、要么标记出来便于下次进行分配，总之目的就是要减少内存碎片带来的效率损耗。在执行机制上JVM提供了串行GC(Serial MSC)、并行GC(Parallel MSC)和并发GC(CMS)。
Minor GC ，Full GC 触发条件
Minor GC触发条件：当Eden区满时，触发Minor GC。Full GC触发条件：（1）调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行（2）老年代空间不足（3）方法去空间不足（4）通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存（5）由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小
8.HashMap 实现原理
在java编程语言中，最基本的结构就是两种，一个是数组，另外一个是模拟指针（引用），所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的，HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。
9.java.util.concurrent 包下使用过哪些
1.阻塞队列 BlockingQueue( ArrayBlockingQueue, DelayQueue,LinkedBlockingQueue,SynchronousQueue,LinkedTransferQueue,LinkedBlockingDeque)2.ConcurrentHashMap3.Semaphore–信号量4.CountDownLatch–闭锁5.CyclicBarrier–栅栏6.Exchanger–交换机7.Executor->ThreadPoolExecutor,ScheduledThreadPoolExecutor
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Semaphore semaphore = new Semaphore(1);//critical section semaphore.acquire();...semaphore.release();
8.锁 Lock–ReentrantLock,ReadWriteLock,Condition,LockSupport
Lock lock = new ReentrantLock();lock.lock();//critical section lock.unlock();
10.concurrentMap 和 HashMap 区别
1.hashMap可以有null的键，concurrentMap不可以有2.hashMap是线程不安全的，在多线程的时候需要Collections.synchronizedMap(hashMap),ConcurrentMap使用了重入锁保证线程安全。3.在删除元素时候，两者的算法不一样。ConcurrentHashMap和Hashtable主要区别就是围绕着锁的粒度以及如何锁,可以简单理解成把一个大的HashTable分解成多个，形成了锁分离。
11.信号量是什么，怎么使用?volatile关键字是什么？
信号量-semaphore：荷兰著名的计算机科学家Dijkstra 于1965年提出的一个同步机制。是在多线程环境下使用的一种设施, 它负责协调各个线程, 以保证它们能够正确、合理的使用公共资源。整形信号量：表示共享资源状态，且只能由特殊的原子操作改变整型量。同步与互斥：同类进程为互斥关系（打印机问题），不同进程为同步关系(消费者生产者)。
使用volatile关键字是解决同步问题的一种有效手段。 java volatile关键字预示着这个变量始终是“存储进入了主存”。更精确的表述就是每一次读一个volatile变量，都会从主存读取，而不是CPU的缓存。同样的道理，每次写一个volatile变量，都是写回主存，而不仅仅是CPU的缓存。Java 保证volatile关键字保证变量的改变对各个线程是可见的。
12.阻塞队列了解吗？怎么使用
阻塞队列 (BlockingQueue)是Java util.concurrent包下重要的数据结构，BlockingQueue提供了线程安全的队列访问方式：当阻塞队列进行插入数据时，如果队列已满，线程将会阻塞等待直到队列非满；从阻塞队列取数据时，如果队列已空，线程将会阻塞等待直到队列非空。并发包下很多高级同步类的实现都是基于BlockingQueue实现的。
以ArrayBlockingQueue为例，我们先来看看代码：
public void put(E e) throws InterruptedException {if (e == null) throw new NullPointerException();final ReentrantLock lock = this.lock;lock.lockInterruptibly();try {while (count == items.length)notFull.await();enqueue(e);} finally {lock.unlock();}}
从
put
方法的实现可以看出，它先获取了锁，并且获取的是可中断锁，然后判断当前元素个数是否等于数组的长度，如果相等，则调用
notFull.await()
进行等待，当被其他线程唤醒时，通过
enqueue(e)
方法插入元素，最后解锁。
/*** Inserts element at current put position, advances, and signals.* Call only when holding lock.*/private void enqueue(E x) {// assert lock.getHoldCount() == 1;// assert items[putIndex] == null;final Object[] items = this.items;items[putIndex] = x;if (++putIndex == items.length) putIndex = 0;count++;notEmpty.signal();}
插入成功后，通过notEmpty唤醒正在等待取元素的线程。
13.Java中的NIO，BIO，AIO分别是什么？
IO的方式通常分为几种，同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO
1.BIO，同步阻塞式IO，简单理解：一个连接一个线程.BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解。
在JDK1.4之前，用Java编写网络请求，都是建立一个ServerSocket，然后，客户端建立Socket时就会询问是否有线程可以处理，如果没有，要么等待，要么被拒绝。即：一个连接，要求Server对应一个处理线程。
2.NIO，同步非阻塞IO，简单理解：一个请求一个线程.NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持。
NIO本身是基于事件驱动思想来完成的，其主要想解决的是BIO的大并发问题： 在使用同步I/O的网络应用中，如果要同时处理多个客户端请求，或是在客户端要同时和多个服务器进行通讯，就必须使用多线程来处理。也就是说，将每一个客户端请求分配给一个线程来单独处理。这样做虽然可以达到我们的要求，但同时又会带来另外一个问题。由于每创建一个线程，就要为这个线程分配一定的内存空间（也叫工作存储器），而且操作系统本身也对线程的总数有一定的限制。如果客户端的请求过多，服务端程序可能会因为不堪重负而拒绝客户端的请求，甚至服务器可能会因此而瘫痪。
3.AIO，异步非阻塞IO，简单理解：一个有效请求一个线程.AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。
14.类加载机制是怎样的
JVM中类的装载是由ClassLoader和它的子类来实现的,Java ClassLoader是一个重要的Java运行时系统组件。它负责在运行时查找和装入类文件的类。类加载的五个过程：加载、验证、准备、解析、初始化。
从类被加载到虚拟机内存中开始，到卸御出内存为止，它的整个生命周期分为7个阶段，加载(Loading)、验证(Verification)、准备(Preparation)、解析(Resolution)、初始化(Initialization)、使用(Using)、卸御(Unloading)。其中验证、准备、解析三个部分统称为连接。
15.什么是幂等性
所谓幂等，简单地说，就是对接口的多次调用所产生的结果和调用一次是一致的。
抄用一段数学上的定义：f(f(x)) = f(x)。x被函数f作用一次和作用无限次的结果是一样的。幂等性应用在软件系统中，我把它简单定义为：某个函数或者某个接口使用相同参数调用一次或者无限次，其造成的后果是一样的，在实际应用中一般针对于接口进行幂等性设计。举个栗子，在系统中，调用方A调用系统B的接口进行用户的扣费操作时，由于网络不稳定，A重试了N次该请求，那么不管B是否接收到多少次请求，都应该保证只会扣除该用户一次费用。
那么我们为什么需要接口具有幂等性呢？设想一下以下情形：
在App中下订单的时候，点击确认之后，没反应，就又点击了几次。在这种情况下，如果无法保证该接口的幂等性，那么将会出现重复下单问题。在接收消息的时候，消息推送重复。如果处理消息的接口无法保证幂等，那么重复消费消息产生的影响可能会非常大。
16.有哪些 JVM 调优经验
Jvm参数总结：http://linfengying.com/?p=2470
内存参数
参数
作用
-Xmx堆大小的最大值。当前主流虚拟机的堆都是可扩展的
-Xms堆大小的最小值。可以设置成和 -Xmx 一样的值
-Xmn新生代的大小。现代虚拟机都是“分代”的，因此堆空间由新生代和老年代组成。新生代增大，相应地老年代就减小。Sun官方推荐新生代占整个堆的3/8
-Xss每个线程的堆栈大小。该值影响一台机器能够创建的线程数上限
-XX:MaxPermSize=永久代的最大值。永久代是 HotSpot 特有的，HotSpot 用永久代来实现方法区
-XX:PermSize=永久代的最小值。可以设置成和 -XX:MaxPermSize 一样的值
-XX:SurvivorRatio=Eden 和 Survivor 的比值。基于“复制”的垃圾收集器又会把新生代分为一个 Eden 和两个 Survivor，如果该参数为8，就表示 Eden占新生代的80%，而两个 Survivor 各占10%。默认值为8
-XX:PretenureSizeThreshold=直接晋升到老年代的对象大小。大于这个参数的对象将直接在老年代分配。默认值为0，表示不启用
-XX:HandlePromotionFailure=是否允许分配担保失败。在 JDK 6 Update 24 后该参数已经失效。
-XX:MaxTenuringThreshold=对象晋升到老年代的年龄。对象每经过一次 Minor GC 后年龄就加1，超过这个值时就进入老年代。默认值为15
-XX:MaxDirectMemorySize=直接内存的最大值。对于频繁使用 nio 的应用，应该显式设置该参数，默认值为0
GC参数
垃圾收集器
参数
备注
Serial（新生代）-XX:+UseSerialGC虚拟机在 Client 模式下的默认值，打开此开关后，使用 Serial + Serial Old 的收集器组合。Serial 是一个单线程的收集器
ParNew（新生代）-XX:+UseParNewGC强制使用 ParNew，打开此开关后，使用 ParNew + Serial Old 的收集器组合。ParNew 是一个多线程的收集器，也是 server 模式下首选的新生代收集器
-XX:ParallelGCThreads=垃圾收集的线程数
Parallel Scavenge（新生代）-XX:+UseParallelGC虚拟机在 Server 模式下的默认值，打开此开关后，使用 Parallel Scavenge + Serial Old 的收集器组合
-XX:MaxGCPauseMillis=单位毫秒，收集器尽可能保证单次内存回收停顿的时间不超过这个值。
-XX:GCTimeRatio=总的用于 gc 的时间占应用程序的百分比，该参数用于控制程序的吞吐量
-XX:+UseAdaptiveSizePolicy设置了这个参数后，就不再需要指定新生代的大小（-Xmn）、 Eden 和 Survisor 的比例（-XX:SurvivorRatio）以及晋升老年代对象的年龄（-XX:PretenureSizeThreshold）了，因为该收集器会根据当前系统的运行情况自动调整。当然前提是先设置好前两个参数。
Serial Old（老年代）无Serial Old 是 Serial 的老年代版本，主要用于 Client 模式下的老生代收集，同时也是 CMS 在发生 Concurrent Mode Failure 时的后备方案
Parallel Old（老年代）-XX:+UseParallelOldGC打开此开关后，使用 Parallel Scavenge + Parallel Old 的收集器组合。Parallel Old 是 Parallel Scavenge 的老年代版本，在注重吞吐量和 CPU 资源敏感的场合，可以优先考虑这个组合
CMS（老年代）-XX:+UseConcMarkSweepGC打开此开关后，使用 ParNew + CMS 的收集器组合。
-XX:CMSInitiatingOccupancyFraction=CMS 收集器在老年代空间被使用多少后触发垃圾收集
-XX:+UseCMSCompactAtFullCollection在完成垃圾收集后是否要进行一次内存碎片整理
-XX:CMSFullGCsBeforeCompaction=在进行若干次垃圾收集后才进行一次内存碎片整理
附图：可以配合使用的收集器组合
上面有7中收集器，分为两块，上面为新生代收集器，下面是老年代收集器。如果两个收集器之间存在连线，就说明它们可以搭配使用。
其他参数
参数
作用
-verbose:class打印类加载过程
-XX:+PrintGCDetails发生垃圾收集时打印 gc 日志，该参数会自动带上 -verbose:gc 和 -XX:+PrintGC
-XX:+PrintGCDateStamps / -XX:+PrintGCTimeStamps打印 gc 的触发事件，可以和 -XX:+PrintGC 和 -XX:+PrintGCDetails 混用
-Xloggc:gc 日志路径
-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError出现 OOM 时 dump 出内存快照用于事后分析
-XX:HeapDumpPath=堆转储快照的文件路径
17.分布式 CAP 了解吗？
一致性(Consistency)可用性(Availability)分区容忍性(Partition tolerance)
18.Java中HashMap的key值要是为类对象则该类需要满足什么条件？
需要同时重写该类的hashCode()方法和它的equals()方法。
当程序试图将一个 key-value 对放入 HashMap 中时，程序首先根据该 key 的 hashCode() 返回值决定该 Entry 的存储位置：如果两个 Entry 的 key 的 hashCode() 返回值相同，那它们的存储位置相同。如果这两个 Entry 的 key 通过 equals 比较返回 true，新添加 Entry 的 value 将覆盖集合中原有 Entry 的 value，但 key 不会覆盖。如果这两个 Entry 的 key 通过 equals 比较返回 false，新添加的 Entry 将与集合中原有 Entry 形成 Entry 链，而且新添加的 Entry 位于 Entry 链的头部——具体说明继续看 addEntry() 方法的说明。
19.java 垃圾回收会出现不可回收的对象吗？怎么解决内存泄露问题？怎么定位问题源？
一般不会有不可回收的对象，因为现在的GC会回收不可达内存。
20.终止线程有几种方式？终止线程标记变量为什么是 valotile 类型？
1.线程正常执行完毕，正常结束2.监视某些条件，结束线程的不间断运行3.使用interrupt方法终止线程
在定义exit时，使用了一个Java关键字volatile，这个关键字的目的是使exit同步，也就是说在同一时刻只能由一个线程来修改exit的值
21.用过哪些并发的数据结构？ cyclicBarrier 什么功能？信号量作用？数据库读写阻塞怎么解决
主要有锁机制，然后基于CAS的concurrent包。CyclicBarrier的字面意思是可循环使用（Cyclic）的屏障（Barrier）。它要做的事情是，让一组线程到达一个屏障（也可以叫同步点）时被阻塞，直到最后一个线程到达屏障时，屏障才会开门，所有被屏障拦截的线程才会继续干活。CyclicBarrier默认的构造方法是CyclicBarrier(int parties)，其参数表示屏障拦截的线程数量，每个线程调用await方法告诉CyclicBarrier我已经到达了屏障，然后当前线程被阻塞。CountDownLatch的计数器只能使用一次。而CyclicBarrier的计数器可以使用reset() 方法重置。Semaphore（信号量）是用来控制同时访问特定资源的线程数量，它通过协调各个线程，以保证合理的使用公共资源。很多年以来，我都觉得从字面上很难理解Semaphore所表达的含义，只能把它比作是控制流量的红绿灯，比如XX马路要限制流量，只允许同时有一百辆车在这条路上行使，其他的都必须在路口等待，所以前一百辆车会看到绿灯，可以开进这条马路，后面的车会看到红灯，不能驶入XX马路，但是如果前一百辆中有五辆车已经离开了XX马路，那么后面就允许有5辆车驶入马路，这个例子里说的车就是线程，驶入马路就表示线程在执行，离开马路就表示线程执行完成，看见红灯就表示线程被阻塞，不能执行。