Java面试题总结

一、java 中操作字符串都有哪些类？它们之间有什么区别？
1、String

String是不可变对象，每次对String类型的改变时都会生成一个新的对象。

2、StringBuilder

线程不安全，效率高，多用于单线程。

3、StringBuffer

线程安全，由于加锁的原因，效率不如StringBuilder，多用于多线程。

不频繁的字符串操作使用String，操作频繁的情况不建议使用String。

StringBuilder > StringBuffer > String。

二、说一下 HashMap 的实现原理？
1、简介
HashMap基于map接口，元素以键值对方式存储，允许有null值，HashMap是线程不安全的。

2、基本属性
初始化大小，默认16，2倍扩容；
负载因子0.75；
初始化的默认数组；
size
threshold。判断是否需要调整hashmap容量
3、HashMap的存储结构
JDK1.7中采用数组+链表的存储形式。

HashMap采取Entry数组来存储key-value，每一个键值对组成了一个Entry实体，Entry类时机上是一个单向的链表结构，它具有next指针，指向下一个Entry实体，以此来解决Hash冲突的问题。

HashMap实现一个内部类Entry，重要的属性有hash、key、value、next。

JDK1.8中采用数据+链表+红黑树的存储形式。当链表长度超过阈值（8）时，将链表转换为红黑树。在性能上进一步得到提升。

三、set有哪些实现类？
1、HashSet
HashSet是set接口的实现类，set下面最主要的实现类就是HashSet（也就是用的最多的），此外还有LinkedHashSet和TreeSet。
HashSet是无序的、不可重复的。通过对象的hashCode和equals方法保证对象的唯一性。
HashSet内部的存储结构是哈希表，是线程不安全的。
2、TreeSet
TreeSet对元素进行排序的方式：

元素自身具备比较功能，需要实现Comparable接口，并覆盖compareTo方法。
元素自身不具备比较功能，需要实现Comparator接口，并覆盖compare方法。
3、LinkedHashSet
LinkedHashSet是一种有序的Set集合，即其元素的存入和输出的顺序是相同的。

四、说一下 HashSet 的实现原理？
HashSet实际上是一个HashMap实例，数据存储结构都是数组+链表。

HashSet是基于HashMap实现的，HashSet中的元素都存放在HashMap的key上面，而value都是一个统一的对象PRESENT。

private static final Object PRESENT = new Object();
HashSet中add方法调用的是底层HashMap中的put方法，put方法要判断插入值是否存在，而HashSet的add方法，首先判断元素是否存在，如果存在则插入，如果不存在则不插入，这样就保证了HashSet中不存在重复值。

 通过对象的hashCode和equals方法保证对象的唯一性。

五、请谈谈 volatile 有什么特点，为什么它能保证变量对所有线程的可见性？
volatile只能作用于变量，保证了操作可见性和有序性，不保证原子性。

在Java的内存模型中分为主内存和工作内存，Java内存模型规定所有的变量存储在主内存中，每条线程都有自己的工作内存。

主内存和工作内存之间的交互分为8个原子操作：

lock
unlock
read
load
assign
use
store
write
volatile修饰的变量，只有对volatile进行assign操作，才可以load，只有load才可以use，，这样就保证了在工作内存操作volatile变量，都会同步到主内存中。
 

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