2019年末尾總結面試常問的基礎22道Java面試題，值得收藏學習！

1）集合類：List和Set比較，各自的子類比較（ArrayList，Vector，LinkedList；HashSet，TreeSet）

List：元素是有順序的，元素可以重複因爲每個元素有自己的角標（索引）
|-- ArrayList:底層是數組結構，特點是：查詢很快，增刪稍微慢點，線程不同步：A線程將元素放在索引0位置，CPU調度線程A停止，B運行，也將元素放在索引0位置，當A和B同時運行的時候Size就編程了2.
|-- LinkedList：底層使用的是鏈表數據結構，特點是：增刪很快，查詢慢。線程不安全，線程安全問題是由多個線程同時寫或同時讀寫同一個資源造成的。
|--Vector:底層是數組數據結構，線程同步，Vector的方法前面加了synchronized關鍵字，被ArrayList代替了，現在用的只有他的枚舉。

Set：元素是無序的，且不可以重複（存入和取出的順序不一定一致），線程不同步。set底層是使用Map實現的，故可以通過ConcurrentHashMap的方式變通實現線程安全的Set。
|--HashSet：底層是哈希表數據結構。根據hashCode和equals方法來確定元素的唯一性。
hashCode和equals：作用一樣，都是用來比較兩個對象是否相等一致。
equals比較的比較全面，而利用hashCode（）進行對比，則只要生成一個hash值進行比較久可以了，效率高。
equal()相等的兩個對象他們的hashCode()肯定相等，也就是equal()是絕對可靠的。
hashCode()相等的兩個對象他們的equal()不一定相等，hashCode()不是絕對可靠的。

Map：這個集合是存儲鍵值對的，一對一對往裏存，而且要確保鍵的唯一性（01，張三）這樣的形式打印出來就是 01=張三
|--HashTable：底層是哈希表數據結構，不可以存入null鍵和null值，該集合線程是同步的，效率比較低。出現於JDK1.0。線程安全，使用synchronized鎖住整張Hash表實現線程安全，即每次鎖住整張表讓線程獨佔。
|--HashMap：底層是哈希表數據結構，可以存入null鍵和null值，線程不同步，效率較高，代替了HashTable，出現於JDK 1.2
|--TreeMap:底層是二叉樹數據結構，線程不同步，可以用於對map集合中的鍵進行排序
ConcurrentHashMap：線程安全，允許多個修改操作併發進行，其關鍵在於使用了鎖分離技術，它使用了多個鎖來控制對hash表的不同部分進行的修改。ConcurrentHashMap內部使用段(Segment)來表示這些不同的部分，每個段其實就是一個小的Hashtable，它們有自己的鎖。只要多個修改操作發生在不同的段上，它們就可以併發進行。
當兩個對象需要對比的時候，首先用hashCode()去對比，如果不一樣，則表示這兩個對象肯定不相等（也就不用再比較equal(0)了），如果hashCode()相同，再比較equal()，如果equal()相同，那兩個對象就是相同的。
|--TreeSet：可以對Set集合中的元素進行排序（自然循序），底層的數據結構是二叉樹，

2）HashMap的底層實現，之後會問ConcurrentHashMap的底層實現

HashMap實際上是一個“鏈表散列”的數據結構，即數組和鏈表的結合體。允許使用null值和null鍵。

HashMap底層就是一個數組結構，數組中的每一項又是一個鏈表。當新建一個HashMap的時候，就會初始化一個數組。

HashMap是基於hash算法實現的，通過put(key,value)存儲對象到HashMap中，也可以通過get(key)從HashMap中獲取對象。

當我們使用put的時候，首先HashMap會對key的hashCode()的值進行hash計算，根據hash值得到這個元素在數組中的位置，將元素存儲在該位置的鏈表上。
當我們使用get的時候，首先HashMap會對key的hashCode()的值進行hash計算，根據hash值得到這個元素在數組中的位置，將元素從該位置上的鏈表中取出

當多線程的情況下，可能產生條件競爭。當重新調整HashMap大小的時候，確實存在條件競爭，如果兩個線程都發現HashMap需要重新調整大小了，
它們會同時試着調整大小。在調整大小的過程中，存儲在鏈表中的元素的次序會反過來，因爲移動到新的數組位置的時候，
HashMap並不會將元素放在LinkedList的尾部，而是放在頭部，這是爲了避免尾部遍歷(tail traversing)。如果條件競爭發生了，那麼就死循環了

ConcurrentHashMap基於雙數組和鏈表的Map接口的同步實現
ConcurrentHashMap中元素的key是唯一的、value值可重複
ConcurrentHashMap不允許使用null值和null鍵
ConcurrentHashMap是無序的

爲什麼使用ConcurrentHashMap：
我們都知道HashMap是非線程安全的，當我們只有一個線程在使用HashMap的時候，自然不會有問題，但如果涉及到多個線程，並且有讀有寫的過程中，HashMap就會fail-fast。要解決HashMap同步的問題，我們的解決方案有:Hashtable 、Collections.synchronizedMap(hashMap)
這兩種方式基本都是對整個hash表結構加上同步鎖，這樣在鎖表的期間，別的線程就需要等待了，無疑性能不高，所以我們引入ConcurrentHashMap，既能同步又能多線程訪問

ConcurrentHashMap的數據結構：
ConcurrentHashMap的數據結構爲一個Segment數組，Segment的數據結構爲HashEntry的數組，而HashEntry存的是我們的鍵值對，可以構成鏈表。可以簡單的理解爲數組裏裝的是HashMap

3）如何實現HashMap順序存儲：可以參考LinkedHashMap的底層實現

LinkedHashMap底層使用哈希表與雙向鏈表來保存所有元素，它維護着一個運行於所有條目的雙向鏈表（如果學過雙向鏈表的同學會更好的理解它的源代碼），此鏈表定義了迭代順序，該迭代順序可以是插入順序或者是訪問順序

按插入順序的鏈表：在LinkedHashMap調用get方法後，輸出的順序和輸入時的相同，這就是按插入順序的鏈表，默認是按插入順序排序
按訪問順序的鏈表：在LinkedHashMap調用get方法後，會將這次訪問的元素移至鏈表尾部，不斷訪問可以形成按訪問順序排序的鏈表。簡單的說，按最近最少訪問的元素進行排序（類似LRU算法）

4）String,StringBuffer和StringBuilder的區別

運行速度快慢爲：StringBuilder > StringBuffer > String

String最慢的原因：
String爲字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均爲字符串變量，即String對象一旦創建之後該對象是不可更改的，但後兩者的對象是變量，是可以更改的。

String：適用於少量的字符串操作的情況，
StringBuilder：適用於單線程下在字符緩衝區進行大量操作的情況（線程不安全）
StringBuffer：適用多線程下在字符緩衝區進行大量操作的情況（線程安全）

5）Object的方法有哪些：比如有wait方法，爲什麼會有wait、notify、notifuAll

使用wait()、notify()和notifyAll()時需要首先對調用對象加鎖
調用wait()方法後，線程狀態會從RUNNING變爲WAITING，並將當線程加入到lock對象的等待隊列中
調用notify()或者notifyAll()方法後，等待在lock對象的等待隊列的線程不會馬上從wait()方法返回，必須要等到調用notify()或者notifyAll()方法的線程將lock鎖釋放，等待線程纔有機會從等待隊列返回。這裏只是有機會，因爲鎖釋放後，等待線程會出現競爭，只有競爭到該鎖的線程纔會從wait()方法返回，其他的線程只能繼續等待
notify()方法將等待隊列中的一個線程移到lock對象的同步隊列，notifyAll()方法則是將等待隊列中所有線程移到lock對象的同步隊列，被移動的線程的狀態由WAITING變爲BLOCKED
wait()方法上等待鎖，可以通過wait(long timeout)設置等待的超時時間

6）wait和sleep的區別，必須理解

sleep方法屬於線程，wait方法屬於對象
sleep休眠當前線程，不會釋放對象鎖，wait使當前線程進入等待狀態，釋放對象鎖，只有針對此對象調用notify()方法（且共享對象資源釋放）後本線程纔會繼續執行

7）JVM的內存結構，JVM的算法

JVM內存結構主要有三大塊：堆內存、方法區和棧，幾乎所有的對象實例都存放在堆裏，如果在堆中沒有內存完成實例分配，並且堆也無法再擴展時，將會拋出OutOfMemoryError異常。
方法區用於存儲已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯器編譯後的代碼等數據，當方法區無法滿足內存分配需求時，將拋出OutOfMemoryError異常。
每個方法被執行的時候都會同時創建一個棧幀（Stack Frame）用於存儲局部變量表、操作棧、動態鏈接、方法出口等信息。
每一個方法被調用直至執行完成的過程，就對應着一個棧幀在虛擬機棧中從入棧到出棧的過程。
如果線程請求的棧深度大於虛擬機所允許的深度，將拋出StackOverflowError異常。

8）強引用，軟引用和弱引用的區別

強引用：
以前我們使用的大部分引用實際上都是強引用，這是使用最普遍的引用。如果一個對象具有強引用，那就類似於必不可少的生活用品，垃圾回收器絕不會回收它。
當內存空間不足，Java虛擬機寧願拋出OutOfMemoryError錯誤，使程序異常終止，也不會靠隨意回收具有強引用的對象來解決內存不足問題。

軟引用：
如果一個對象只具有軟引用，那就類似於可有可物的生活用品。如果內存空間足夠，垃圾回收器就不會回收它，如果內存空間不足了，就會回收這些對象的內存

弱引用：
弱引用與軟引用的區別在於：只具有弱引用的對象擁有更短暫的生命週期。
在垃圾回收器線程掃描它所管轄的內存區域的過程中，一旦發現了只具有弱引用的對象，不管當前內存空間足夠與否，都會回收它的內存

總結：

強引用：String str = “abc”; list.add(str);
軟引用：如果弱引用對象回收完之後，內存還是報警，繼續回收軟引用對象
弱引用：如果虛引用對象回收完之後，內存還是報警，繼續回收弱引用對象
虛引用：虛擬機的內存不夠使用，開始報警，這時候垃圾回收機制開始執行System.gc(); String s = “abc”;如果沒有對象回收了，就回收沒虛引用的對象

9）數組在內存中如何分配

當一個對象使用關鍵字“new”創建時，會在堆上分配內存空間，然後返回對象的引用，這對數組來說也是一樣的，因爲數組也是一個對象
簡單的值類型的數組，每個數組成員是一個引用（指針），引用到棧上的空間

10）用過哪些設計模式，手寫一個（除單例）

1.懶漢模式

    public class SingletonDemo {
        private static SingletonDemo instance;
        private SingletonDemo(){}
        public static SingletonDemo getInstance(){
            if(instance==null){
                instance=new SingletonDemo();
            }
            return instance;
        }
    }

2.餓漢模式

    public class SingletonDemo {
        private static SingletonDemo instance=new SingletonDemo();
        private SingletonDemo(){}
        public static SingletonDemo getInstance(){
            return instance;
        }
    }

3.簡單工廠模式

麪條工廠：

    public abstract class INoodles {
        /**
         * 描述每種麪條啥樣的
         */
        public abstract void desc();
    }

先來一份蘭州拉麪（具體的產品類）：

    public class LzNoodles extends INoodles {
        @Override
        public void desc() {
            System.out.println("蘭州拉麪 上海的好貴 家裏才5 6塊錢一碗");
        }
    }

程序員加班必備也要吃泡麪（具體的產品類）：

    public class PaoNoodles extends INoodles {
        @Override
        public void desc() {
            System.out.println("泡麪好吃 可不要貪杯");
        }
    }

準備工作做完了，我們來到一家“簡單面館”（簡單工廠類），菜單如下：

    public class SimpleNoodlesFactory {
        public static final int TYPE_LZ = 1;//蘭州拉麪
        public static final int TYPE_PM = 2;//泡麪
        public static INoodles createNoodles(int type) {
            switch (type) {
                case TYPE_LZ:
                    return new LzNoodles();
                case TYPE_PM:
                    return new PaoNoodles();
                default:
                    return new PaoNoodles();
            }
        }
        /**
         * 簡單工廠模式
         */
        void creat(){
            INoodles noodles = SimpleNoodlesFactory.createNoodles(SimpleNoodlesFactory.TYPE_PM);
                noodles.desc();
        }
    }

11）springmvc的核心是什麼，請求的流程是怎麼處理的，控制反轉怎麼實現的aop和ioc

流程：用戶發送請求給服務器。url：user.do--->Dispatchservlet處理-->DispatchServlet通過HandleMapping調用這個url對應的Controller
Controller執行完畢後，如果返回字符串，則ViewResolver將字符串轉化成相應的視圖對象；如果返回ModelAndView對象，該對象本身就包含了視圖對象信息。
DispatchServlet將執視圖對象中的數據，輸出給服務器並呈現給客戶

IOC控制反轉：典型的工廠模式，就是具有依賴注入功能的容器，是可以創建對象的容器，IOC容器負責實例化、定位、配置應用程序中的對象及建立這些對象間的依賴。
通常new一個實例，控制權由程序員控制，而"控制反轉"是指new實例工作不由程序員來做而是交給Spring容器來做。。在Spring中BeanFactory是IOC容器的實際代表者

AOP依賴注入：典型的代理模式，面向切面編程將程序中的交叉業務邏輯（比如安全，日誌，事務），封裝成一個切面，然後注入到目標業務邏輯中去。

aop框架具有的兩個特徵：

各個步驟之間的良好隔離性
源代碼無關性

12）mybatis如何處理結果集：反射，建議看看源碼

通過在mapper配置文件裏配置的屬性對照反射進對象裏

13）java的多態表現在哪裏

多態是同一個行爲具有多個不同表現形式或形態的能力。
多態就是同一個接口，使用不同的實例而執行不同操作
比如同一個打印機，可以打印黑白的紙張也可以打印彩色的，同樣是人，卻有黑人白人之分

14）接口有什麼用

接口是一種規範，在這裏舉兩個例子

接口就比如KFC,你一聽KFC就知道是賣炸薯條的，他可以有不同的分店，也可以有自己的創新食品（多態），但是招牌炸、肉卷、全家桶什麼的肯定會有，你不用進店看菜單就知道他有，但如果不叫KFC換成炸店你也可以吃到炸，但是你不進店看菜單你不知道他具體都賣的有哪些食品，這就是接口的好處
比如電插孔，多是兩孔和三孔的那種，如果沒有這種規範那每家電器公司都來做一種插孔的話，試想一下插頭換了怎麼辦？是不是隻能買原裝的來替換了

15）說說http,https協議

http是一種超文本協議，默認端口80，以明文傳輸。
https是http協議的安全版，安全基礎是SSL，以密文傳輸

16）osi五層網絡協議

應用層
傳輸層
網絡層
數據鏈路層
物理層

17）用過哪些加密算法

對稱加密
非對稱加密算法
Base64加密算法
MD5加密算法
SHA1加密算法

18）說說tcp三次握手，四次揮手

客戶端向服務器發送一個syn包，進入發送狀態
服務器收到syn包，確認客戶的syn，並向客戶端發送syn+ack包，進入接受狀態
客戶端接受的來自服務的的syn包信息，向服務的發出ack包，次數兩者進入tcp連接成功狀態

19）cookie和session的區別，分佈式環境怎麼保存用戶狀態

cookie存在客戶端，session存在服務端

分佈式Session的幾種實現方式

基於數據庫的Session共享
基於NFS共享文件系統
基於memcached 的session，如何保證 memcached 本身的高可用性？
基於resin/tomcat web容器本身的session複製機制
基於TT/Redis 或 jbosscache 進行 session 共享。
基於cookie 進行session共享(唯一值token)

20）git，svn區別

Git是分佈式的，而Svn不是分佈的
Git下載下來後，在OffLine狀態下可以看到所有的Log,SVN不可以
SVN的特點是簡單，只是需要一個放代碼的地方時用是OK的，Git的特點版本控制可以不依賴網絡做任何事情，對分支和合併有更好的支持

21）請寫一段棧溢出、堆溢出的代碼

堆溢出，死循環存值，JVM就會拋出OutOfMemoryError:java heap space異常

    public static void main(String[] args) {
        List<byte[]> list = new ArrayList<>();
        int i=0;
        while(true){
            list.add(new byte[5*1024*1024]);
            System.out.println("分配次數："+(++i));
        }
    }
棧溢出，棧空間不足——StackOverflowError實例

    public class StackSOFTest {
        int depth = 0;
        public void sofMethod(){
            depth ++ ;
            sofMethod();
        }
        public static void main(String[] args) {
            StackSOFTest test = null;
            try {
                test = new StackSOFTest();
                test.sofMethod();
            } finally {
                System.out.println("遞歸次數："+test.depth);
            }
        }
    }

22）ThreadLocal可以用來共享數據嗎

可以
ThreadLocal使用場合主要解決多線程中數據數據因併發產生不一致問題。ThreadLocal爲每個線程的中併發訪問的數據提供一個副本，通過訪問副本來運行業務，這樣的結果是耗費了內存，單大大減少了線程同步所帶來性能消耗，也減少了線程併發控制的複雜度。
ThreadLocal和Synchonized都用於解決多線程併發訪問。但是ThreadLocal與synchronized有本質的區別。synchronized是利用鎖的機制，使變量或代碼塊在某一時該只能被一個線程訪問。而ThreadLocal爲每一個線程都提供了變量的副本，使得每個線程在某一時間訪問到的並不是同一個對象，這樣就隔離了多個線程對數據的數據共享。而Synchronized卻正好相反，它用於在多個線程間通信時能夠獲得數據共享。
Synchronized用於線程間的數據共享，而ThreadLocal則用於線程間的數據隔離。

2019年末尾總結面試常問的基礎22道Java面試題，值得收藏學習！

1）集合類：List和Set比較，各自的子類比較（ArrayList，Vector，LinkedList；HashSet，TreeSet）

2）HashMap的底層實現，之後會問ConcurrentHashMap的底層實現

3）如何實現HashMap順序存儲：可以參考LinkedHashMap的底層實現

4）String,StringBuffer和StringBuilder的區別

5）Object的方法有哪些：比如有wait方法，爲什麼會有wait、notify、notifuAll

6）wait和sleep的區別，必須理解

7）JVM的內存結構，JVM的算法

8）強引用，軟引用和弱引用的區別

9）數組在內存中如何分配

10）用過哪些設計模式，手寫一個（除單例）

11）springmvc的核心是什麼，請求的流程是怎麼處理的，控制反轉怎麼實現的aop和ioc

12）mybatis如何處理結果集：反射，建議看看源碼

13）java的多態表現在哪裏

14）接口有什麼用

15）說說http,https協議

16）osi五層網絡協議

17）用過哪些加密算法

18）說說tcp三次握手，四次揮手

19）cookie和session的區別，分佈式環境怎麼保存用戶狀態

20）git，svn區別

21）請寫一段棧溢出、堆溢出的代碼

22）ThreadLocal可以用來共享數據嗎

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