Java高级面试指南：核心技术与面试题解析

"这是一份关于Java高级面试题目的文档，涵盖了从基础知识到并发编程、集合框架、设计模式等多个方面的内容。" 这份Java面试题整理旨在帮助应聘者深入理解Java编程语言的关键概念和技术，以便在面试中表现出色。以下是部分核心知识点的详细解释： 1. **HashMap**：HashMap是Java集合框架中的重要成员，它使用哈希表存储键值对。面试中可能会深入讨论其源码，包括扩容机制、红黑树转换条件（当链表长度达到8时）、最小树化容量（64）、哈希冲突的解决方法（开放地址法或链地址法）等。面试官可能会询问为何选择红黑树而不是其他数据结构。 2. **ConcurrentHashMap**：它是线程安全的HashMap实现，采用分段锁提高并发性能。面试中可能涉及分段锁的概念、与HashMap的哈希策略区别以及性能比较。 3. **HashTable**：古老的线程安全容器，使用`synchronized`关键字实现同步，面试中可能会讨论1.6后的性能优化，如锁细化和CAS操作。 4. **ArrayList和LinkedList**：ArrayList适合随机访问，而LinkedList适合插入和删除。面试中可能要求比较两者优缺点及适用场景。 5. **基本类型与包装类型**：面试中会涉及到自动装箱和拆箱的原理，以及它们在内存中的表现。 6. **String、StringBuffer和StringBuilder**：String是不可变的，而StringBuffer和StringBuilder支持线程安全的修改，面试中可能讨论在多线程环境下的选择。 7. **字符串编码**：面试中可能会考察不同字符编码（如ASCII、Unicode、UTF-8）的区别。 8. **泛型**：泛型用于约束集合元素的类型，提供编译时类型安全，面试中可能涉及泛型通配符和限制。 9. **static与ThreadLocal**：static不能修饰ThreadLocal，因为ThreadLocal是线程局部变量，每个线程都有独立的副本。 10. **Comparable和Comparator接口**：Comparable用于对象的自然排序，Comparator用于自定义排序规则，面试中可能问及两者的应用场景和区别。 11. **多态原理**：多态是面向对象的核心特性，基于继承和方法重写，面试中可能会深入讨论其底层实现。 12. **接口与抽象类**：接口主要用于定义行为规范，抽象类可以包含实现，面试中可能讨论两者的设计选择。 13. **反射和设置私有字段**：反射允许程序在运行时动态访问类和对象，包括调用私有方法和修改私有字段。 14. **快速失败与安全失败**：快速失败发生在迭代器遍历过程中检测到并发修改，立即抛出异常；安全失败则不会立即抛出异常，而是等到下一次迭代时。 15. **synchronized原理和锁优化**：synchronized实现线程同步，JVM通过 monitors 实现，1.6后引入了锁优化，如偏向锁、轻量级锁和重量级锁。 16. **volatile**：保证可见性和有序性，但不保证原子性，面试中可能讨论其工作原理和用途。 17. **Java信号灯**：如Semaphore，用于控制并发访问特定资源的数量。 18. **synchronized在静态方法和普通方法**：静态方法的锁是类级别的，而普通方法的锁是对象级别的。 19. **实现线程等待事件**：可以使用CountDownLatch、CyclicBarrier或Future等并发工具。 20. **CAS（Compare and Swap）**：无锁编程的一种技术，可能存在ABA问题，可以通过版本号或其他方式解决。 21. **synchronized与Lock**：Lock提供了更细粒度的锁控制，支持公平锁、非公平锁和可中断锁。 22. **Hashtable的加锁**：Hashtable每个操作都是全局同步的，使用`synchronized`关键字。 23. **List、Map、Set**：List按顺序存储元素，Map通过键值对存储，Set不允许重复元素，各有不同的遍历方式和特性。 24. **线程安全计数器**：可以使用AtomicInteger或synchronized实现。 25. **生产者消费者模式**：用于处理生产者与消费者之间的同步问题，可以使用BlockingQueue实现。 26. **单例模式**：面试中可能讨论饿汉式、懒汉式和双检锁/双重校验锁(DCL)实现，以及线程安全性。 27. **线程池**：Java中的ExecutorService和ThreadPoolExecutor，面试中可能讨论线程池的参数配置，如corePoolSize、maxPoolSize和keepAliveTime。 这份面试题文档全面覆盖了Java开发中的关键概念，对于准备Java面试的开发者来说，是宝贵的学习资源。