1. String类为什么是final的。

答：申明为final的类是不能被继承的，这防止了String类被子类修改。由于String类是被设计为Immutable的，也就是不可变的，用final修饰，能防止String类被子类修改成可变的。

*题外话：*

关于String不可变的原因，收集了以下几个点：

1.由于String常量池的设计，当需要创建String时，会先从常量池中找是否已经存在该值，如果有则返回其引用，而不是创建一个相同值的String对象。如果String可变，那改变一个值会将所有引用这个值的变量都改了。

2.String大量作为参数传递，如果String值可变，那在方法内部就可以改变String的值，这会非常麻烦，以及可能造成安全上的问题。

3.Because immutable objects can not be changed, they can be shared among multiple threads freely. This eliminates the requirements of doing synchronization.

关于如何创建不可变的类的规则：

1.immutable对象的状态在创建之后就不能发生改变，任何对它的改变都应该产生一个新的对象。

2.Immutable类的所有的属性都应该是final的。

3.对象必须被正确的创建，比如：对象引用在对象创建过程中不能泄露(leak)。

4.类应该是final的，以此来限制子类继承父类，以避免子类改变了父类的immutable特性。

5.如果类中包含mutable类对象，那么返回给客户端的时候，返回该对象的一个拷贝，而不是该对象本身（该条可以归为第一条中的一个特例）

（final关键字可以参考Java编程思想140，java核心技术卷一160）

2. Java集合类：list、set、queue、map实现类

HashSet, linkedHashSet，HashMap,linkedHashMap：都是基于散列表实现的，即链表数组。

LinkedHashMap继承了HashMap，并在node上多加了两个指针，来维护每个node之间的顺序，原有的hashmap的结构是没变的。

HashSet只是封装下HashMap，实际就是一个hashMap，只是这个map只能对键进行操作，set里的元素被当做是Map的key来存的，map的value存的是一个static final new object（），循环这个set其实就是取得HashMap的keySet来循环。

LinkedHashSet继承了HashSet，调用的是HashSet里构造linkedHashMap的构造方法，实际就是个linkedHashMap，然后只能对map的key进行操作。

TreeSet，TreeMap: 都是基于红黑树实现的，特点是所得到的结果是经过排序的，次序由元素实现的Comparable或者Comparator决定。将元素加到TreeSet比HashSet慢，不过TreeSet是排序的。

PriorityQueue:是接口Queue的实现。 使用堆数据结构，堆是一个可以自我调整的二叉树，对树执行添加和删除操作，可以让最小的元素移动到根，而不必花费时间对元素进行排序。优先级队列可以按任意的顺序插入元素，却总是按照排序的顺序进行检索，也就是无论何时调用remove方法，总会获得当前优先级队列中最小的元素（即优先级最高的元素，习惯上将1设为最高优先级）。默认是按元素的自然顺序排序，如存储Integer，char，String类型的元素，也可以通过自定义Comparator来排序。但是与TreeSet不同，如果仅迭代这些元素，是不会对元素进行排序的，PriorityQueue可以确保调用peek，poll，remove方法时，获取的元素是队列中优先级最高的元素。

DelayQueue：无界阻塞队列，用于放置实现了Delayed接口的对象，其中对象只能在到期时才能从队列中取出。DelayQueue其实就是在每次往优先级队列中添加元素,然后以元素的delay/过期值作为排序的因素,以此来达到先过期的元素会拍在队首,每次从队列里取出来都是最先要过期的元素。

（集合相关参考java编程思想第17章，java核心技术卷一第十三章）

3. ArrayList和LinkedList各自实现和区别

ArrayList是采用的是数组形式来保存对象的，这种方式将对象放在连续的位置中，所以最大的缺点就是插入删除时很慢，因为每次操作都需要移动其他元素的位置。优点是随机访问很快，可以通过查看该集合是否实现了RandomAccess接口来检测一个特定的集合是否支持高效的随机访问。

LinkedList是采用链表来存储数据，链表将对象存储在独立的节点中，每个节点还存放着序列中下一个节点的引用。链表增删快，但是查询慢，每次查询需要迭代整个列表。

4. HashMap的源码，实现原理，底层结构。

Hashmap底层是以链表数组实现的，数组并不保存键本身，也不直接保存值，而是保存key和value节点的链表。原理是通过键对象生成一个数字，将其作为数组的下标，这个数字就是散列码（哈希值）（哈希值还需对map的size取余，才是最终下标，保证计算出来的下标都在size内）。也就是key和Value存储在key的散列码对应的那个数组下标的链表里面。由于不同的key可以产生相同的散列码，这个冲突由链表解决，如果key的equals（）也相同，那直接替换oldVaue；如果不相同，那将value add到链表的最后。取值也是一样，先查询key的散列码对应的链表元素是否存在，存在就循环链表里每一个元素，然后取出与key相同（equals（））的那个元素。可以尝试用LinkedList实现一个简单的hashmap。源码里是用的Node[] table。

（hashmap相关参考java编程思想483~495，java核心技术卷一576~598）

5. 如何自己实现一个Map，描述

可以直接用LinkedList数组来存储，list里存包含键值对的Entry对象。put方法存放数据，get方法取数据。还需要一个entrySet方法可以遍历整个map。

Put方法的基本思路是：先根据key的hash值与size取余来确定该key-value在数组中存放的位置。如果数组中这个位置没有元素，那直接new一个entry对象，存到LinkedList里，再把linkedList设置到数组这个位置上。如果数组中已有元素，将这个linkedList取出来，循环list并将新的key与list里所有key比较，如果找到相同的key，直接覆盖value。如果没有相同的key，那也new一个entry对象加到这个linkedlist末尾。

Get方法跟put方法用相同的算法查找key，即根据key的hash值与size取余来确定该key-value在数组中存放的位置，没有就返回null。有就循环比较是否有相同的key，有就取出对应的value。

EntrySet方法主要是要返回一个有迭代器的集合，可以遍历，所以可以直接new一个hashSet，然后遍历整个链表数组，将每个entry都加到HashSet里。

6. Hash冲突怎么办？哪些解决散列冲突的方法，rehash？

以下内容网上查的，都能查到就不贴过来了。个人觉得得看点书理解下，推荐看下算法导论-11章 散列表。现在hashMap里是用的链表处理冲突。

一般解决hash冲突有四种方式：开放定址法，再哈希，链接法，建立公共溢出区。

7. HashMap冲突很厉害，最差性能，你会怎么解决?

HashMap使用链接法解决冲突，最差性能就是所有元素全部存放在同一个地址，形成一个单链表，这样查找、删除元素性能就是O(n)。可以考虑在节点过多时将单链表转成红黑树，双向链表删除元素是O（1），红黑树查找性能是O(logN)，jdk1.8的hashmap已经实现了。 

8. Hashtable,HashMap,ConcurrentHashMap 底层实现原理与线程安全问题

HashTable是用同步关键字保证线程安全，在线程竞争激烈的情况下，效率非常低。如线程1使用put方法添加元素，线程2不但不能使用put添加元素，也不能使用get获取元素。

HashMap是非线程安全的。在多线程环境下使用put操作会引起死循环，导致CPU利用率接近100%，因为多线程会导致HashMap的Entry链表形成环形数据结构，Entry的next节点永远不为空，就会产生死循环获取Entry。

JDK1.7中ConcurrentHashMap实现：使用分段锁技术控制并发访问，首先将数据分成一段一段地存储，然后给每一段数据配一把锁，当一个线程占用锁访问其中一个段数据的时候，其他段的数据也能被其他线程访问。因此当多个线程访问不同数据段的数据时，线程间不存在锁竞争，从而有效提高并发访问效率。

JDK1.7里ConcurrentHashMap数据结构：之前了解过HashMap是以链表数组存储的，数组下标表示通过Key的hash值计算得到位置，key和value就存在该数组位置的Entry链表里，一个Entry节点包含key，value，和next节点。

ConcurrentHashMap是由Segment数组和Entry数组构成（Entry数组可以理解成一个HashMap）。Segment是一种可重入锁（ReetrantLock），在ConcurrentHashMap里扮演锁的角色。Entry用于存键值对数据。一个ConcurrentHashMap包含一个Segment数组，segment的结构和HashMap类似，是链表数组结构。一个segment包含一个Entry数组，每个Entry是一个链表结构的元素。每个Segment守护着一个Entry数组里的元素，当对Entry数组的数据进行修改时，必须首先获得与它对应的Segment锁。

下图来自网络：

9. 反射中，Class.forName和classloader的区别

Class.forName默认加载并初始化class，即会执行静态代码块和初始化静态变量。

ClassLoader默认只加载类进JVM，并不初始化。

如JDBC链接，就需要使用Class.forName，因为需要执行静态代码块注册驱动到DriverManager上，之后才能通过DriverManager获取连接。

 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");//通过这种方式将驱动注册到驱动管理器上。

题外话：

Proxy.newProxyInstance()是在类的字节码文件不存在，也就是没有xx.class文件的时候，先根据该类的接口创建一个代理类的实例即xx.class文件,然后通过classLoader加载进JVM,最后根据JVM里的字节码文件创建实例并返回。

Class.forName()是在类的实例存在即XX.class文件存在，调用该方法让JVM将该文件加载进JVM，成为JVM里的一份字节码文件，也就是Class对象。不同于ClassLoader的是，Class.forName默认会初始化类，也就是load进JVM后，还会执行类里的静态方法和静态成员变量的赋值。

ClassLoader，也是在类的实例存在即XX.class文件存在，调用该方法让JVM将该文件加载进JVM，成为JVM里的一份字节码文件，也就是class对象。

（类加载机制，参考深入理解Java虚拟机第7章）

10. Java7、Java8的新特性

Java7：（只关注过这两个。。）

1.switch中可以使用字串了

2.运用List tempList = new ArrayList<>(); 即泛型实例化类型自动推断

Java8：

1.Lambda 表达式 − Lambda允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中。

2.方法引用 − 方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。

3.默认方法 − 默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。

4.Stream API −新添加的Stream API（java.util.stream）把真正的函数式编程风格引入到Java中。

5.Date Time API − 加强对日期与时间的处理。

6.Optional 类 − Optional 类已经成为Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。

Lambda，方法引用，Stream具体语法可参考：

https://blog.csdn.net/jinzhencs/article/details/50748202

11. JDK1.8 ConcurrentHashMap原理及实现

Jdk1.8里已经不用分段锁了，没有了segment数组。整体实现其实和HashMap是差不多的，只是加了线程安全相关的代码，结合了Synchronized、volitale关键字，以及CAS的方式，去实现线程安全。

此外HashMap在1.8中数据结构有改动，如下图2-4描述：

12. string、stringbuilder、stringbuffer区别

String对象是不可变的，String类里每一个看起来能修改String值的方法，实际上都创建了一个新的String对象，用来包含修改后的值，原始的String对象并没有改变。

由于String对象不可变，用+拼接字符串，会产生一大堆需要垃圾回收的中间对象，可以简单理解为每调用一次+就生成一个新的String对象。

StringBuilder的append方法拼接字符串，只会生成一个StringBuilder对象，效率更高。

StringBuffer是线程安全的，方法上都加了同步关键字，开销更大。

13 .异常的结构，运行时异常和非运行时异常，各举个例子

Throwable类是java中所有异常的超类，有Exception和Error两个子类。

Error是程序无法处理的错误，如OutOfMemoryError，stackOverFlowError，NoClassDefFoundError。

Exception是程序本身可以处理的异常。RuntimeException是Exception的一个子类，其子类如ArrayIndexOutOfBoundsException，NullPointerException，ClassCastException等。非运行时异常如IOException，FileNotFoundException。

14. String 类的常用方法

Length(),replace(),split(),indexOf(),CharAt(),trim(),toUpperCase(),subString(),equals().....

15. Java 的引用类型有哪几种

强引用，软引用，弱引用，虚引用。

强引用：直接new一个对像并赋值给一个变量，这个变量就是对这个对象的一个强引用。只要这个强引用没被释放，那么这个对象就不会被回收。

软引用：用SoftReference包裹的对象，如果一个对象只存在一个软引用，在内存溢出之前，将会被回收。软引用主要用于实现内存敏感的高速缓存。当内存不够用时，sf对象会被回收，sf.get()会返回null。

弱引用：用WeakReference包裹的对象，如果一个对象只存在一个弱引用，在垃圾回收时这个对象会被回收。WeakHashMap就是用的WeakReference来保存对象。WeakReference的Entry继承了WeakReference类。

虚引用： Phantomreference,垃圾回收时回收，永远无法通过引用取到对象值。

pf.get();//永远返回null

pf.isEnQueued();//返回对象是否已被回收

虚引用主要用于检测对象是否已经从内存中删除，可以通过这个通知机制来做额外的清场工作。 因此有些情况可以用PhantomReference 代替finalize()，做资源释放更明智。

（引用相关参考java编程思想518，深入理解JVM虚拟机65页，博客资料）

 16. 抽象类和接口的区别

一般说来抽象类都包含一个或多个抽象方法，此外还可以包含具体数据和具体方法。不过也可以将没有包含抽象方法的类申明为抽象类，抽象类不能被实例化。

Jdk1.8之前接口只能有空方法，jdk1.8里接口可以有多个default的具体方法。

一个类可以实现多个接口，但是只能继承一个超类。

17. java的基础类型和字节大小。

Int: 4字节（32位，最大值2^31-1）

byte:1 字节（8位）

short:2 字节（16位）

Long:8 字节(64位)

double:8 字节（64位）

float:4字节（32位）

boolean:1位

char:2 字节（16位）

18. hashCode() 与 equals() 生成算法、方法怎么重写

Jdk1.7中，hashCode的定义可以调用Objects.hash（），可传入多个需要散列的属性作为参数，hashcode方法可以简单的写成：Objects.hash(name, id);

Equals就是必须和hashCode的定义一致，如果x.equals(y),那么x和y的hashcode必须相同。也就是定义equals和hashcode的域要相同。

（hashcode和equals参考Java核心技术卷一169-175）

19. Java类加载器包括几种？他们之间的父子关系是怎么样的？双亲委派机制是什么意思？有什么好处？

    启动类加载器：加载java_home/lib下面jvm识别的jar

    扩展类加载器：加载java_home/lib/ext下面的jar

    应用程序类加载器：加载用户类路径也就是classpath上的jar

    自定义加载器：

    双亲委派模型：先让父类加载，如果没有父类，就到顶层的启动类加载器，如果都没有加载出来，那再自己去加载。

（参考深入理解JVM虚拟机第7章）

20.讲讲NIO

BIO就是同步阻塞式IO，当一个客户端向server端发起请求，必须等到Server端把这个请求处理完成，才能接收到server端的返回消息。同时，如果有其他请求发送到server端，server端是不会对新请求做出响应的，必须等到之前的请求处理完。这就是同步阻塞式。

NIO是同步非阻塞式IO，NIO面向Channel和Buffer，而不是传统的IO流。客户端发送的连接请求被作为一个channel注册到Selector上，Selector不断轮询各个channel的状态，只有在channel状态是可连接或者可读或者可写的时候，才会进行IO操作。因此NIO不用开启一个线程等待读或者写数据，而BIO则会一直等。

21. String编码UTF-8 和GBK的区别?

GBK包含全部中文字符；UTF-8则包含全世界所有国家需要用到的字符。GBK编码专门用来解决中文编码的，是双字节的。不论中英文都是双字节的。UTF－8 编码是用以解决国际上字符的一种多字节编码，它对英文使用8位（即一个字节），中文使用24位（三个字节）来编码。

所以如果是UTF-8，英文是1字节，中文是三字节。

GBK，英文中文都是2字节。

22. 什么时候使用字节流、什么时候使用字符流?

使用字符流的应用场景：如果是读写数据的时候需要转换成字符，比如处理文字则使用字符流。

使用字节流的应用场景：如果读写的数据都不需要转换成字符的时候，比如处理图片则使用字节流。

23. 递归读取文件夹下的文件，代码怎么实现