JAVA 八股

1.1JAVA基础面试

1.2JAVA 集合面试

1.2.1 HashMap 和 Hashtable：区别、联系与实战解析

共同点：

底层数据结构（核心）：二者底层都基于「数组 + 链表」（JDK 1.8 后 HashMap 新增红黑树优化）实现哈希表。通过 key.hashCode() 计算哈希值，确定元素在数组中的位置；哈希冲突时，用链表（或红黑树）存储冲突元素。

核心功能：都实现了 Map 接口，支持「增删改查」键值对操作（put/get/remove 等）

键的要求：键都不能重复（重复 put 会覆盖原值）；键的 hashCode() 和 equals() 方法会影响哈希表的正确性（需遵循重写规则）。

核心区别

维度	HashMap	Hashtable
线程安全	非线程安全（性能高）	线程安全（性能低）
底层实现	JDK 1.8 引入红黑树（链表长度≥8 时转换）	始终是数组 + 链表（无红黑树优化）
null 支持	允许 key/value 为 null（仅 1 个 null key）	不允许 key/value 为 null（抛 NullPointerException）
继承体系	继承 `AbstractMap`，实现 `Map` 接口	继承 `Dictionary`，实现 `Map` 接口
初始容量 / 扩容	初始容量 16，扩容为 2 倍（16→32→64）	初始容量 11，扩容为 2 倍 + 1（11→23→47）
哈希算法	优化过的哈希算法（减少冲突）	直接使用 `key.hashCode()`（冲突率较高）
遍历方式	支持快速失败（fail-fast）的迭代器	支持快速失败的枚举（Enumeration）+ 迭代器
默认加载因子	0.75（和 Hashtable 一致）	0.75
使用场景	单线程环境（绝大部分业务场景）	多线程环境（已被 ConcurrentHashMap 替代）

为什么 Hashtable 被淘汰？

Hashtable 的线程安全是通过「给整个方法加 synchronized」实现的，相当于 "整个哈希表一把锁"：

线程 A 操作索引 0 的元素，线程 B 操作索引 100 的元素，也会被阻塞；
ConcurrentHashMap 采用「分段锁（JDK 1.7）/ CAS + 局部锁（JDK 1.8）」，只锁冲突的桶，并发性能提升 10 倍以上。

1.2.2 为什么ArrayList不是线程安全的，具体来说是哪里不安全？

在高并发添加数据下，ArrayList会暴露三个问题；

部分值为null（我们并没有add null进去）
索引越界异常
size与我们add的数量不符

java 复制代码

public boolean add(E e) {
    ensureCapacityInternal(size + 1)；// Increments modCount!!
    elementData[size++]=e;
    return true;
}

大体可以分为三步：

判断数组需不需要扩容，如果需要的话，调用grow方法进行扩容；
将数组的size位置设置值（因为数组的下标是从o开始的）；
将当前集合的大小加1

下面我们来分析三种情况都是如何产生的：

部分值为null：当线程1走到了扩容那里发现当前size是9，而数组容量是10，所以不用扩容，这时候cpu让出执行权，线程2也进来了，发现size是9，而数组容量是10，所以不用扩容，这时候线程1继续执行，将数组下标索引为9的位置set值了，还没有来得及执行size++，这时候线程2也来执行了，又把数组下标索引为9的位置set了一遍，这时候两个先后进行size++，导致下标索引l10的地方就为null了。
索引越界异常：线程1走到扩容那里发现当前size是9，数组容量是10不用扩容，cpu让出执行权，线程2也发现不用扩容，这时候数组的容量就是10，而线程1set完之后size++，这时候线程2再进来size就是10，数组的大小只有10，而你要设置下标索引为10的就会越界（数组的下标索引从0开始）；
size与我们add的数量不符：这个基本上每次都会发生，这个理解起来也很简单，因为size++本身就不是原子操作，可以分为三步：获取size的值，将size的值加1，将新的size值覆盖掉原来的，线程1和线程2拿到一样的size值加完了同时覆盖，就会导致一次没有加上，所以肯定不会与我们add的数量保持一致的;

1.2.3 什么是CAS

CAS 是「比较并交换」（Compare And Swap）的缩写，是无锁并发编程 的核心技术（也是 ConcurrentHashMap、AtomicInteger 等并发工具的底层实现）。它解决了传统加锁（synchronized）导致的性能问题，用硬件级别的原子操作保证并发安全。

核心定义：CAS 是一种原子指令（由 CPU 硬件层面保证原子性），它的逻辑可以概括为：我认为变量的当前值是 A，只有当实际值确实是 A 时，才把它改成 B；如果实际值不是 A（说明被其他线程改了），就什么都不做，返回 "失败"。

CAS vs synchronized（核心对比）

维度	CAS	synchronized
锁类型	无锁（自旋）	独占锁（阻塞）
原子性保证	CPU 硬件指令	JVM 层面的锁机制
性能	高（无上下文切换）	低（高并发下阻塞 / 唤醒开销）
适用场景	单个变量的高频读写	多变量 / 复杂逻辑的并发控制
问题	ABA、自旋开销	死锁、线程阻塞

1.1JAVA基础面试

1.2JAVA 集合面试

1.2.1 HashMap 和 Hashtable：区别、联系与实战解析

1.2.2 为什么ArrayList不是线程安全的，具体来说是哪里不安全？

1.2.3 什么是CAS

1.3 JAVA并发