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java基础核心面试题

为什么加载因子是 0.75？

这其实是出于容量和性能之间平衡的结果：

1. 当加载因子设置比较大的时候，扩容的门槛就被提高了，扩容发生的频率比较低，占用的空间会比较小，但此时发生 Hash 冲突的几率就会提升，因此需要更复杂的数据结构来存储元素，这样对元素的操作时间就会增加，运行效率也会因此降低；
2. 而当加载因子值比较小的时候，扩容的门槛会比较低，因此会占用更多的空间，此时元素的存储就比较稀疏，发生哈希冲突的可能性就比较小，因此操作性能会比较高。

所以综合了以上情况，就取了一个 0.5 到 1.0 的平均数 0.75 作为加载因子。

HashMap 如何解决哈希冲突？

HashMap 在 JDK 1.8 版本中是通过链式寻址法，以及红黑树来解决 Hash 冲突的问题。其中红黑树是为了优化 Hash 表的链表过长导致时间复杂度增加的问题，当链表长度大于等于 8，并且数组的容量大于 64 的时候，再向链表添加元素，就会触发链表向红黑树的一个转化。

ConcurrentHashMap 如何保证线程安全？

ConcurrentHashMap 在 JDK 1.7 时是通过分段锁来保证线程安全的，而在 JDK 1.8 时是在头节点加锁，通过CAS + volatile 或 synchronized 的方式来保证线程安全的。

进程和线程有什么区别？

进程（Process）是操作系统分配资源的基本单位，一个进程拥有的资源有自己的堆、栈、虚存空间（页表）、文件描述符等信息。

从编程的角度来理解进程，可以把它看作是一个类或一个 PCB（Process Control Block）进程控制块的结构体，这个结构体中大致包含以下几个内容：

1. 进程编号 PID：进程的身份标识。

2. 进程的状态：

   新建状态

   就绪状态

   运行状态

   阻塞状态

   销毁状态

3. 执行优先级

4. 上下文

5. 内存地址

线程（Thread）是操作系统能够进行运算调度的基本单位。它包含在进程中，是进程中的实际运行单位。在 Unix System V 及 SunOS 中线程也被称为轻量进程（lightweight processes），但轻量进程更多指内核线程（kernel thread），而把用户线程（user thread）称为线程。

线程是轻量级的进程，一个进程中包含了多个线程，因此多个线程间可以共享进程资源。

进程和线程的区别主要体现在以下几点：

1. 从属关系不同：进程是正在运行程序的实例，进程中包含了线程，而线程中不能包含进程；
2. 描述侧重点不同：进程是操作系统分配资源的基本单位，而线程是操作系统调度的基本单位；
3. 共享资源不同：多个进程间不能共享资源，每个进程有自己的堆、栈、虚存空间（页表）、文件描述符等信息，而线程可以共享进程资源文件（堆和方法区）；
4. 上下文切换速度不同：线程上下文切换速度很快（上下文切换指的是从一个线程切换到另一个线程），而进程的上下文切换的速度比较慢；
5. 操纵者不同：一般情况下进程的操纵者是操作系统，而线程的操纵者是编程人员。

小结：简单来说，进程是操作系统分配资源的基本单位，而线程是操作系统调度的基本单位。一个进程中至少包含一个线程，线程不能独立于进程而存在。进程不能共享资源，而线程可以。线程可以看作是轻量级的进程，它们的主要区别体现在：从属关系、描述侧重点、共享资源、上下文切换速度和操纵对象等不同，线程可以看作是一个轻量级的“进程”。

多线程有什么优缺点？

多线程的优点是可以提高程序的执行性能。例如，有个 90 平方的房子，一个人打扫需要花费 30 分钟，三个人打扫就只需要 10 分钟，这三个人就是程序中的“多线程”。

多线程的缺点是它带来了编码的复杂度，并且带来了线程安全性问题，也就是程序的执行不符合预期结果的问题。

线程的创建方式有哪些？

线程的创建，分为以下三种方式：

1. 继承 Thread 类，重写 run 方法；
2. 实现 Runnable 接口，实现 run 方法；
3. 实现 Callable 接口，实现 call 方法。

• 继承 Thread 类

class ThreadTest {public static void main(String[] args) throws Exception {MyThread thread = new MyThread();thread.start();}
}class MyThread extends Thread {@Overridepublic void run() {System.out.println("Thread");}
}

• 实现 Runnable 接口

class ThreadTest {public static void main(String[] args) {MyRunnable runnable = new MyRunnable();new Thread(runnable).start();}
}class MyRunnable implements Runnable {@Overridepublic void run() {System.out.println("Runnable");}
}

• 实现 Callable 接口

class ThreadTest {public static void main(String[] args) throws Exception {MyCallable callable = new MyCallable();// 定义返回结果FutureTask<String> result = new FutureTask(callable);// 执行程序new Thread(result).start();// 输出返回结果System.out.println(result.get());}
}class MyCallable implements Callable {@Overridepublic String call() {System.out.println("Callable");return "Success";}
}

如何简单的使用线程？

JDK 8 之后可以使用 Lambda 表达式很方便地创建线程，请参考以下代码：

new Thread(() -> System.out.println("Lambda Of Thread.")).start();

用户线程和守护线程有什么区别？

在 Java 语言中，线程分为两类：用户线程和守护线程，默认情况下我们创建的线程或线程池都是用户线程，所以用户线程也被称之为普通线程。

想要查看线程到底是用户线程还是守护线程，可以通过 Thread.isDaemon() 方法来判断，如果返回的结果是 true 则为守护线程，反之则为用户线程。

守护线程（Daemon Thread）也被称之为后台线程或服务线程，守护线程是为用户线程服务的，当程序中的用户线程全部执行结束之后，守护线程也会跟随结束。

守护线程的角色就像“服务员”，而用户线程的角色就像“顾客”，当“顾客”全部走了之后（全部执行结束），那“服务员”（守护线程）也就没有了存在的意义，所以当一个程序中的全部用户线程都结束执行之后，那么无论守护线程是否还在工作都会随着用户线程一块结束，整个程序也会随之结束运行。

小结：默认情况下我们创建的线程或线程池都是用户线程，守护线程是为用户线程服务的，当一个程序中的所有用户线程都执行完成之后程序就会结束运行，程序结束运行时不会管守护线程是否正在运行，由此我们可以看出守护线程在 Java 体系中权重是比较低的，这就是守护线程和用户线程的区别。

线程常用的方法有哪些？

线程常用的方法有以下几个：

1. start()：启动线程；
2. wait()：实现线程等待；
3. notify()/notifyAll()：唤醒线程；
4. sleep(xxx)：带有结束时间让线程休眠的方法；
5. yield()：交出 CPU 执行权。

start 和 run 方法有什么区别？

简单来说，run 方法是对象的普通方法，而 start 方法是开启新线程的方法。它们的区别体现在以下几点：

1. 方法性质不同：run 是一个普通方法，而 start 是开启新线程的方法。
2. 执行速度不同：调用 run 方法会立即执行任务，调用 start 方法是将线程的状态改为就绪状态，不会立即执行。
3. 调用次数不同：run 方法可以被重复调用，而 start 方法只能被调用一次。

start 方法之所以不能被重复调用的原因是，线程的状态是不可逆的，Thread 在 start 的实现源码中做了判断，如果线程不是新建状态 NEW，则会抛出非法线程状态异常 IllegalThreadStateException。