【互联网大厂面试题】字节跳动 一面 java 后端最新面试题

说一下HashMap底层原理

从 JDK 1.7 和 JDK 1.8 版本区别回答：

• 在 JDK 1.7 版本之前， HashMap 数据结构是数组和链表，HashMap通过哈希算法将元素的键（Key）映射到数组中的槽位（Bucket）。如果多个键映射到同一个槽位，它们会以链表的形式存储在同一个槽位上，因为链表的查询时间是O(n)，所以冲突很严重，一个索引上的链表非常长，效率就很低了。

• 所以在 JDK 1.8 版本的时候做了优化，当一个链表的长度超过8的时候就转换数据结构，不再使用链表存储，而是使用红黑树，查找时使用红黑树，时间复杂度O（log n），可以提高查询性能，但是在数量较少时，即数量小于6时，会将红黑树转换回链表。

HashMap是否线程安全？

不是线程安全的，如果要保证线程安全，可以通过这些方法来保证：

• 使用同步代码块（synchronized）或同步方法来保护共享资源，确保在同一时刻只有一个线程访问。

• 使用线程安全的集合类，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。

• 使用Lock接口及其实现类（如ReentrantLock）来进行线程同步

• 使用ThreadLocal来保证每个线程都有自己独立的变量副本

HashMap为什么不安全？

• JDK 1.7 HashMap 采用数组 + 链表的数据结构，多线程背景下，在数组扩容的时候，存在 Entry 链死循环和数据丢失问题。

• JDK 1.8 HashMap 采用数组 + 链表 + 红黑二叉树的数据结构，优化了 1.7 中数组扩容的方案，解决了 Entry 链死循环和数据丢失问题。但是多线程背景下，put 方法存在数据覆盖的问题。

HTTPS的过程？

传统的 TLS 握手基本都是使用 RSA 算法来实现密钥交换的，在将 TLS 证书部署服务端时，证书文件其实就是服务端的公钥，会在 TLS 握手阶段传递给客户端，而服务端的私钥则一直留在服务端，一定要确保私钥不能被窃取。

在 RSA 密钥协商算法中，客户端会生成随机密钥，并使用服务端的公钥加密后再传给服务端。根据非对称加密算法，公钥加密的消息仅能通过私钥解密，这样服务端解密后，双方就得到了相同的密钥，再用它加密应用消息。

我用 Wireshark 工具抓了用 RSA 密钥交换的 TLS 握手过程，你可以从下面看到，一共经历了四次握手：

TLS 第一次握手

首先，由客户端向服务器发起加密通信请求，也就是 ClientHello 请求。在这一步，客户端主要向服务器发送以下信息：

• （1）客户端支持的 TLS 协议版本，如 TLS 1.2 版本。

• （2）客户端生产的随机数（Client Random），后面用于生成「会话秘钥」条件之一。

• （3）客户端支持的密码套件列表，如 RSA 加密算法。

TLS 第二次握手

服务器收到客户端请求后，向客户端发出响应，也就是 SeverHello。服务器回应的内容有如下内容：

• （1）确认 TLS 协议版本，如果浏览器不支持，则关闭加密通信。

• （2）服务器生产的随机数（Server Random），也是后面用于生产「会话秘钥」条件之一。

• （3）确认的密码套件列表，如 RSA 加密算法。（4）服务器的数字证书。

TLS 第三次握手

客户端收到服务器的回应之后，首先通过浏览器或者操作系统中的 CA 公钥，确认服务器的数字证书的真实性。

如果证书没有问题，客户端会从数字证书中取出服务器的公钥，然后使用它加密报文，向服务器发送如下信息：

• （1）一个随机数（pre-master key）。该随机数会被服务器公钥加密。

• （2）加密通信算法改变通知，表示随后的信息都将用「会话秘钥」加密通信。

• （3）客户端握手结束通知，表示客户端的握手阶段已经结束。这一项同时把之前所有内容的发生的数据做个摘要，用来供服务端校验。

上面第一项的随机数是整个握手阶段的第三个随机数，会发给服务端，所以这个随机数客户端和服务端都是一样的。

服务器和客户端有了这三个随机数（Client Random、Server Random、pre-master key），接着就用双方协商的加密算法，各自生成本次通信的「会话秘钥」。

TLS 第四次握手

服务器收到客户端的第三个随机数（pre-master key）之后，通过协商的加密算法，计算出本次通信的「会话秘钥」。

然后，向客户端发送最后的信息：

• （1）加密通信算法改变通知，表示随后的信息都将用「会话秘钥」加密通信。

• （2）服务器握手结束通知，表示服务器的握手阶段已经结束。这一项同时把之前所有内容的发生的数据做个摘要，用来供客户端校验。

至此，整个 TLS 的握手阶段全部结束。接下来，客户端与服务器进入加密通信，就完全是使用普通的 HTTP 协议，只不过用「会话秘钥」加密内容。

中间人劫持了会怎么样？

客户端通过浏览器向服务端发起 HTTPS 请求时，被「假基站」转发到了一个「中间人服务器」，于是客户端是和「中间人服务器」完成了 TLS 握手，然后这个「中间人服务器」再与真正的服务端完成 TLS 握手。

具体过程如下：

• 客户端向服务