目录

1.== 和equals的区别

2.hashCode 和equals 的关系

3. ArrayList 和LinkedList 的区别

4.ConcurrentHashMap 的底层原理

5.final关键字

6.CopyOnWriteArrayList

7.HashMap 和HashTable

8.java 异常体系

9.List 和Set

10.String StringBuilder StringBuffer 区别

11.HashSet 和TreeSet的区别

12.Java的4钟引用类型

13.总结

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1.== 和equals的区别

        ==比较的是jvm栈中的数据，如果是基础类型，则比较的是变量的值，如果是引用类型，则比较的是堆内存中对象到栈中的引用地址
        equals 默认情况使用的是Object对象的equals方法，比较规则和==是一样的，但是如果比较string的话，string对equals进行了重写，会先判断比较对象是否为string类型，然后判断长度后逐个拿出char字符来进行比较
        String变量比较，如果是直接定义赋值的变量，并且在堆内存中的String常量池中不存在，会创建并存放到常量池冲中，将引用地址赋值给变量，如果存在，则直接把引用地址赋值给变量；
如果是new的对象，则会在堆内存中创建String对象并赋值引用地址。
所以 String == 比较的时候，直接赋值和new同一个值，是不相等的
String a = "test" 
String b = "test"
String c  = new String ("test");
a == b true
a == c false

2.hashCode 和equals 的关系

        hashCode是java.Object对象的native方法，他会更具对象生成一个int整数作为hash码，在堆内存中会维护一张hash表，K，V格式，K为hash码，V为对象在堆内存中的引用地址
以HashSet为例，添加对象的时候就会先通过对象生成的hashCode码获取对应的内存地址，如果内存地址已经存在对象，则通过equals判断对象是否相等，如果相等则不存放，如果不相等则会重新计算出新的Hash码然后和要添加的对象的内存地址进行关联
2.1两个对象相等，则HashCode一定相等
2.2两个对象相等，则equals一定相等
2.3两个对象hashCode相等，对象不一定相等
2.4如果重写equals方法，则需要重写hashCode方法
源码参考这位老哥的博客：String的equals底层源码解读_Venhoul的博客-程序员宅基地

3. ArrayList 和LinkedList 的区别

        ArrayList 底层是由动态数据组成，是一块连续的内存，查找的时候可以通过下标进行随机查找，时间复杂度是O（1），如果初始化的时候没有定义长度，默认是0，
add的时候会进行扩容，第一次扩容默认长度是10，如果list.size+1超过默认容量10，则会进行下一次扩容，计算出新的容量（旧容量+旧容量/2），如果新容量大于默认值10，继续判断新容量是否大于最大容量  Integer.MAX_VALUE -8 ,如果大于则新容量为最大容量，然后使用Arrays.copy将elementData拷贝到新容量的数组里面，如果不是尾部添加，则需要进行数据移动（底层还是使用复制数据扩容）如果一开始指定List长度，一直进行尾部新增，效率比LinkedList要快很多。

源码参考这位老哥的博客：ArrayList源码分析（超详细）_算不出来没办法的博客-程序员宅基地
        LinkedList 是由链表组成，底层内存不连续，通过指针指向下一个数据，新增和删除只需要改变指针指向的位置，LinkedList继承了Deque,是一个双端队列，可以头部插入和尾部插入，ADD方法是添加到链表的尾部，很快但是不适合查询，查询的时候需要逐一遍历去查询，查询时间复杂度为O（N），而且最好使用Iterator(迭代器)去遍历，如果使用for循环，每次get(i)都需要对list进行遍历，性能消耗很大。另外最好不要使用IndexOf返回元素索引，然后用返回的索引进行遍历，当结果为空时会遍历整个list。

4.ConcurrentHashMap 的底层原理

        ConcurrentHashMap 在1.7是用Reentrantlock + segment + hashEntry 结构实现的，多线程是通过segment实现，线程安全是通过继承reentrantlock锁定segment实现
并发个数受segment个数限制，默认是16，可以在初始化定义指定个数，但是不支持变更（扩容），get方法无需枷锁，通过volatile关键字保证。

        ConcurrentHashMap 在1.8中底层结构Synchronied + CAS + 链表/红黑树 他的核心结构是Node数组 table，关键变量是sizeCtl,如果sizeCtl是-1，则有线程正在初始化table,如果是-N，则说明有N-1个线程在进行扩容，如果是table未初始化，sizeCtl表示table数组的大小，如果已经初始化，sizeCtl表示table数组扩容的阈值（容量*哈希因子-0.75）
多线程在对ConcurrentHashMap进行扩容的时候，每个线程会通过字段transferIndex判断已经分配到哪一个下标了，然后根据下标，计算出自己的扩容区间，再通过CAS对transferIndex进行更改，这样的话多个线程就扩容自己区间的数据，扩容一个Node对象后会在table数组里当前位置设置为 ForwardingNode（FWD），表示如果一个线程在进行put的时候发现对象为FWD，则在nextTable里面去找对应的最新数据。

        ConcurrentHashMap 1.7源码请参考这位老哥的博客：深入理解ConcurrentHashMap1.7源码_concurrenthashmap源码1.7_XHHP的博客-程序员宅基地

        ConcurrentHashMap 1.8源码请参考这位老哥的博客：【ConcurrentHashMap源码详细解析 jdk1.8版本 包括putVal、addCount、fullAddCount和transfer方法详解】_concurrenthashmap源码分析1.8_鱼跃龙门^我跃架构的博客-程序员宅基地
 

5.final关键字

        final关键字修饰类，不能被继承，修饰方法不能被重写，但可以重载，修饰变量，一旦赋值，则不能更改final修饰基本类型，不能再更改值，修饰引用类型，不能更改引用地址，但是可以修改引用地址对应对象里面的值
        匿名内部类和局部内部类访问主类的局部变量，必须用final修饰，因为匿名内部类和主类再编译的时候会生成两个class文件，当主类方法执行完成后，会进行回收，但是匿名内部类还需要访问主类的变量。这样的话匿名内部类
就会访问到一个已经回收了的变量，为了防止这种问题，就将主类的局部变量复制了一份到匿名内部类里面，为了防止主类对变量进行修改而导致两个类的变量不一致，所以要求主类里面对匿名内部类访问的局部变量添加final关键字，局部内部类原理一样的。 

6.CopyOnWriteArrayList

        CopyOnWriteArrayList线程安全的，它在添加对象的时候，通过复制一个size+1的数组，来将原来的对象进行copy,将新对象添加到数组最后一个，并且写操作会加锁，保证数据安全，然后将原数组指向复制的数组，读对象会在新创建的数组里面读，适合读多写少的场景，读出来的数据可能不是最新的，所以不适合实时性很强的场景

7.HashMap 和HashTable

        HashMap是线程不安全的，HashTable是线程安全的，但是HashTable底层添加和扩容都会加锁，所以性能很低，如果是多线程情况下应该使用ConcurrentHashMap,HashMap 1.7是数组+链式结构对象组成，1.8是数组+链式结构/红黑树结构对象（NODE<KEY,VALUE> 对象，属性有key,value,hash,nextNode）组成，源码原理讲解，添加KEY,VALUE时，会先计算出key的hash值，然后高16位与低16位进行异或运算（主要是为了增加hash值的随机性），然后与数组长度减一进行与运算，算出数组下标，接着判断元素下标是否有数据，如果没有直接添加，如果有，判断下标数据key值是否一致，一致则替换，不一致，则判断元素nextnode是否有值，有值则先判断元素结构是红黑树还是链式结构（红黑树是TreeNode对象类型，不同类型数据赋值不一样），继续判断KEY是否相等，没值则创建Node对象赋值给nextNode（或者进行红黑树赋值）,有值相等则替换，不相等则继续判断下一个元素期间会有链表长度判断，如果链表长度大于8，且数组长度大于64，链式结构会进行红黑树转换（如果长度大于8，但是数组长度未超过64会优先进行扩容）。
HashMap 扩容是当前数据存入后判断数据个数是否超过数组长度*哈希因子，如果超过，则会创建当前容量*2的新数组，然后对元素重新hash后插入到新数组中，如果插入到新数组中有hash冲突，1.8以后采用尾插法（为了防止环化）

源码请参考这位老哥的博客：深入理解ConcurrentHashMap1.7源码_concurrenthashmap源码1.7_XHHP的博客-程序员宅基地

HashMap 1.7头插法死循环问题请参考这位老哥的博客：多线程情况下HashMap的头插法和尾插法，为什么尾插法会避免死循环？ - 知乎

我认为关键点在于线程2恢复后table数组变成线程1扩容完成后的数组了，导致线程2循环去拿next节点对象

8.java 异常体系

        Throwable 所有异常的父类，子类有Exception和Error，Exception可以被处理的异常，ERROR是不可以被处理的异常，例如OOM，Exception异常又分为RunTimeException和CheckException，后者在写代码时
可以被检测出来，RunTimeException可以被捕获并处理，例如NullpointException异常

9.List 和Set

        List 按对象添加的顺序排序，有序，允许添加多个null对象，获取对象除了使用get(i),还可以使用迭代器Iterator进行遍历
Set 无序，只允许一个null对象，获取对象只能用迭代器Iterator遍历获取

10.String StringBuilder StringBuffer 区别

        String 定义好值后不能修改值的内容，如果修改变量只是新建了一个值，然后把变量引用地址换成了新建的值,StringBuilder StringBuffer是可变的，都是在原对象上操作。
StringBuffer是线程安全的，它的append()方法通过synchronized关键字修饰 StringBuilder 线程不安全，它的append()方法并没有加锁。
性能 StringBuilder > StringBuffer > String 使用场景：优先使用StringBuilder，如果是多线程情况且需要操作共享变量优先使用StringBuffer

11.HashSet 和TreeSet的区别

懒得写了，参考一下这位老哥的博客吧：HashSet和TreeSet的区别_treeset和hashset的区别_Android _ 业炎丶的博客-程序员宅基地

12.Java的4钟引用类型

12.1、强引用

当我们使用new创建对象时，被创建的对象就是强引用，如Object object = new Object()，其中的object就是一个强引用了。只要强引用存在，垃圾回收器将永远不会回收被引用的对象，哪怕内存不足时，JVM也会直接抛出OutOfMemoryError，不会去回收。如果想中断强引用与对象之间的联系，可以显示的将强引用赋值为null，这样一来，JVM就可以适时的回收对象了

12.2、软引用

软引用是用来描述一些非必需但仍有用的对象。在内存足够的时候，软引用对象不会被回收，只有在内存不足时，系统则会回收软引用对象，如果回收了软引用对象之后仍然没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。这种特性常常被用来实现缓存技术，比如网页缓存，图片缓存等。在 JDK1.2 之后，用java.lang.ref.SoftReference类来表示软引用。

如果一个对象只具备软引用，如果内存空间足够，那么JVM就不会GC它，如果内存空间不足了，就会GC该对象。 

12.3、弱引用

弱引用的引用强度比软引用要更弱一些，无论内存是否足够，只要 JVM 开始进行垃圾回收，那些被弱引用关联的对象都会被回收。在 JDK1.2 之后，用 java.lang.ref.WeakReference 来表示弱引用。

如果一个对象只具有弱引用，只要JVM的GC线程检测到了，就会立即回收。弱引用的生命周期要比软引用短很多。不过，如果垃圾回收器是一个优先级很低的线程，也不一定会很快就会释放掉软引用的内存。

4、虚引用

虚引用是最弱的一种引用关系，如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，它随时可能会被回收，在 JDK1.2 之后，用 PhantomReference 类来表示，通过查看这个类的源码，发现它只有一个构造函数和一个 get() 方法，而且它的 get() 方法仅仅是返回一个null，也就是说将永远无法通过虚引用来获取对象，虚引用必须要和 ReferenceQueue 引用队列一起使用。

如果一个对象只具有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，随时会被JVM当作垃圾进行GC。

13.总结

看完了这些面试题讲解，相信大家对于JAVA基础已经有了很大的提升，有没有增加一点自己的信心，下面我们例举几个面试题，大家可以根据自己学到的知识进行测试

12.1 阿里二面：jdk 1.7和1.8 HashMap发生了什么变化

12.2 阿里二面：jdk 1.7和1.8 JVM虚拟机发生了什么变化（这个自己查一下）

12.3 阿里一面：说一下ArrayList和LinkedList的区别

12.4 阿里一面：说一下HashMap的put方法

12.5 京东二面：说一下泛型中extends和super的区别（自己查一下）

12.6 京东一面：说一下ConcurrentHashMap的扩容机制

12.7 蚂蚁二面：说一下ConcurrentHashMap在1.8中如何保证线程安全