一、基础
1.Java中的四种引用类型及其应用场景
1）强引用
**特点：**默认引用方式，对象不会被GC回收。
应用 ：常规对象创建、缓存核心数据：用户信息，订单信息
2）软引用
java
SoftReference<Object> ref = new SoftReference<>(new Object());**特点：**只有内存不足时才回收。
应用：内存敏感的缓存，大对象缓存。内存充足时利用缓存提升性能，内存紧张时，自动释放资源避免oom
3) 弱引用
解决内存泄漏，存储临时关联数据
java
WeakReference<Object> ref = new WeakReference<>(new Object());**特点：**GC时必定回收
应用：
- WeakHashMap，键为弱引用
- 监听器/回调防止内存泄漏
- ThreadLocal
4）虚引用
**特点：**每次GC回收。无法通过get()获取对象，需配合ReferenceQueue
应用：
- 精确控制对象销毁时机
- 代替finalize()进行资源管理
- 直接内存管理（netty、DirectByteBuffer）
2.HashMap、 ConcurrentHashMap的底层实现原理
jdk1.8 ,数据结构：数组+链表+红黑树。
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| | hashMap | ConcurrentHashMap |
| 扩容时机 | 元素总数超过阈值（数组长度*0.75） | 写线程，发现目标桶头结点是ForwardingNode，表示正在迁移，则协助迁移 |
| put流程 | 如果数组为空，先初始化数组，默认长度为16 | 如果数组为空，先CAS初始化数组，默认长度为16 |
| put流程 | 计算桶的位置。hashCode高16位和低16位进行异或，然后与数组长度-1相与 ||
| put流程 | 桶为空，直接插入 | 桶为空，CAS插入。 |
| put流程 | 桶不为空，遍历链表/红黑树，判断key是否相同，相同则覆盖，不同则末尾插入 | 桶不为空（上一步CAS失败，或者本身不为空）：synchronized锁住头结点。 |
| put流程 | | 判断头结点是否为forwardingNode，是则协助扩容。否则和左边一样的逻辑插入数据。 |
| put流程 | 判断桶数据是否大于8或者小于6？大于8则尝试转为红黑树。小于6则树转为链表。 ||
| put流程 | 判断是否需要扩容 ||
| 扩容流程 | 单线程执行 | 多线程并发执行 |
| 扩容流程 | 1）新建一个容量为原数组2倍的新数组 2）数据迁移，hash&数组长度，为0，数据在原位置；否则在原位置+原数组长度 3）迁移完成，将新数组引用替换旧数组引用（扩容期间整个map不可用，效率低） | 1）新建一个容量为原数组2倍的新数组 2）旧数组划分为多个区间（transferIndex），多个线程协同分批迁移数据 3）当线程进行put时，如果桶是 ForwardingNode，放下 put 的活，去 CAS 抢 transferIndex 领取区间，对区间中桶的头结点加锁，协助把旧数组的数据搬到新数组。 4)线程从后往前领取任务区间，步长根据cpu核数和数组长度动态计算。 5）当所有桶的头结点都变成forwardingNode，替换数组引用。 桶的头结点变为forwardingNode，读操作会调用find方法找到新位置 |
3.ArrayList和LinkedList的底层差异及使用场景
ArrayList底层是数组 ，而LinkedList底层是链表
ArrayList适用于随机访问 ，适合读多写少 的场景日常开发中最常用。在尾部插入时效率高，不用移动大量元素 。当数组容量不足时，会自动触发扩容，默认是原来的1.5倍。扩容时需要复制数组，有一定开销。
LinkedList适用于**写多读少，**需要在头部尾部频繁插入/删除的场景。头尾插入时，效率高。如果是其他节点，虽然不用迁移数据，但是需要定位节点，从头遍历。比较适合做队列，先进先出