面试常见八股

JAVA篇

基础

1、自动拆箱和装箱

装箱：装箱是将值类型（如int、double、struct等）转换为object类型或任何接口类型的过程。由于object是所有类型的基类（在.NET中），并且接口是引用类型，因此装箱操作实际上是在堆（Heap）上分配一个新的对象，并将值类型的值复制到该对象中。这个新分配的对象是对原始值类型值的引用包装。

例如：

Integer i =19;

原因：需要将值类型作为参数传递给接受object类型或接口类型的方法

拆箱：拆箱是将之前装箱的对象转换回原始的值类型的过程。拆箱操作包括检查对象是否确实包含原始值类型的值，并提取该值。

int n = i;

实际案例：

public static void main(String[] args) {  
        // 创建一个ArrayList来存储Integer对象  
        List<Integer> numbers = new ArrayList<>();  
  
        // 装箱：将int值添加到ArrayList中  
        numbers.add(5); // 这里自动发生了装箱：int -> Integer  
        numbers.add(10);  
  
        // 遍历ArrayList并打印每个元素  
        for (Integer number : numbers) {  
            System.out.println(number);  
        }  
  
        // 拆箱：从ArrayList中获取Integer对象并作为int值处理  
        // 假设我们知道列表中确实存储的是int值对应的Integer对象  
        int firstNumber = numbers.get(0); // 这里自动发生了拆箱：Integer -> int  
        System.out.println("第一个数字是：" + firstNumber);  
  
        // 注意：如果尝试从一个可能包含null的ArrayList中拆箱，可能会引发NullPointerException  
        // 因此，在拆箱之前进行null检查是一个好习惯  
    }  

2、接口和抽象类

共同点：都不能直接实例化，接口要通过实现类，抽象类要通过继承才能创建具体的对象。

区别：

  接口主要是为了对类的行为进行约束，而抽象类是为了代码复用，强调从属关系。

  一个类只能继承一个类包括抽象类，但是可以实现多个接口，一个接口也能继承多个接口。

  接口中的成员变量只能是 public static final 类型的，不能被修改且必须有初始值。抽象类的成员变量可以有任何修饰符（private, protected, public），可以在子类中被重新定义或赋值。

3、深拷贝和浅拷贝

浅拷贝：浅拷贝在堆上创建一个新的对象，但是如果当前对象内部属性是引用类型的话就直接拷贝引用的地址，之后创建的新对象和原对象共用一个对象。

深拷贝：完全复制整个对象，包括这个对象内部的对象。

4、String、StringBuffer、StringBuilder

String对象因为有final修饰符修饰，所以不可变，可以理解为常量，线程安全。而另外2个继承自AbstractStringBuilder类，没有修饰符所以可变。而且提供了一些修改字符串的方法可以使用比如append、insert这些。其中StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

集合

1、Map

HashMap的实现

JDK1.8 之前 HashMap底层是数组和链表结合在一起使用也就是链表散列。HashMap通过key的 hashcode 经过扰动函数处理过后得到hash值，然后通过 (n - 1)&hash 判断当前元素存放的位置（这里的 n 指的是数组的长度），如果当前位置存在元素的话，就判断该元素与要存入的元素的 hash 值以及 key 是否相同，如果相同的话，直接覆盖，不相同就通过拉链法解决冲突。

JDK1.8 之后改为红黑树，当链表长度大于阈值（默认为 8）（将链表转换成红黑树前会判断，如果当前数组的长度小于 64，那么会选择先进行数组扩容，而不是转换为红黑树）时，将链表转化为红黑树，以减少搜索时间。

HashMap和HashTable的区别

线程安全方面（table内部方法都用synchornized修饰）、效率、null key和null value、底层数据结构

扩容：不指定的话，默认table为11，扩充到2n+1；map默认为16，扩充到2n。指定的话，table直接使用指定的大小，map会扩充为2的幂次。

HashMap为什么不安全？Table为什么安全？

因为在JDK1.8前，hashmap如果在多线程情况下，好几个线程同时对链表进行扩容，会造成死循环。1.8之后，也会有数据丢失的问题，因为多个键值对被分到一个桶中，采用红黑树进行存储，多个线程操作可能因为时间片的问题，导致同样哈希值的一个操作覆盖另一个操作结果，不安全。

ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别

ConcurrentHashMap：1.7的时候，采用分段思想，segment。之后，采用Node数组+树的方式，使用synchornized和CAS来操作。

Hashtable：同一把锁，synchornized，效率比较低。

并发

1、CAS

全称是比较和交换，通常用于乐观锁之中。乐观锁与悲观锁区别在对于共享资源访问时候不同的上锁方式，悲观是默认修改每次都上锁，一次只给一个线程使用。乐观锁默认不修改，但是其他线程提交前需要判断是否有修改。CAS 的思想很简单，就是用一个预期值和要更新的变量值进行比较，两值相等才会进行更新。CAS 是一个原子操作，底层依赖于一条 CPU 的原子指令。

2、ThreadLocal

想实现一个线程有自己的专属本地变量，绑定自己的值。如果创建了一个ThreadLocal变量，那么访问这个变量的每个线程都会有这个变量的本地副本，线程使用 get() 和 set() 方法来获取默认值或将其值更改为当前线程所存的副本的值，从而避免了线程安全问题。

3、线程池

• 降低资源消耗：通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。
• 提高响应速度：当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。
• 提高线程的可管理性：线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。