Java面试题
# HashMap如何解决哈希冲突的
哈希冲突，是由于哈希算法输入数据是无限的，而计算后的输出结果的范围是有限的，所以总会不同数据经过计算可能得到相同的哈希值，这个情况下就会出现哈希冲突，
- 开放定址法（线性探测法）
- 从冲突位置开始，按一定顺序查找空闲位置存储冲突元素
- 链式寻址法
- 将冲突的key以单向链表方式存储
- 再哈希法
- 当第一个哈希函数冲突时，使用另一个哈希函数重新计算直到不再产生冲突为止
- 建立公共溢出区
- 哈希表分为基本表和溢出表。冲突元素一律放入溢出表
在JDK1.8版本中，哈希map默认使用单向链表处理冲突，当链表长度>8且哈希表容量>64时，再向链表中添加元素，就会触发链表向红黑树的转化，提高查询效率（从O(n)提升到O(log n)）
# fail-safe机制和fail-fast机制分别有什么作用
fail-safe机制和fail-fast机制是多线程并发操作集合时的两种失败处理机制。
在集合遍历过程中，如果检测到数据被修改（如增删元素），底层是通过维护一个
modCount记录修改的次数实现的，当modCount与预期修改次数expectedModCount不一致时会立即抛出ConcurrentModificationException异常，使遍历失败。java.util包下的集合类，都是属于快速失败机制的，比如ArrayList、HashMap等，
fail-safe表示安全失败，它旨在即使面对意外情况也能恢复并继续运行，这使得它特别适用于不确定或者不稳定的环境，底层实现就是通过
getArray获取数组引用然后通过Arrays.copyOf得到一个数组的快照，而添加操作是基于这个快照完成的，不过进行遍历操作时无法获得实时结果。java.util.concurrent包下的并发集合，都是属于安全失败的，如ConcurrentHashMap、CopyOnWriteArrayList等。
# JDK、JRE、JVM之间的区别
JDK(Java SE Development Kit)是 java 开发工具包，它提供了编译、运行Java程序所需的各种工具和资源，包括Java运行时环境JRE、Java编译器，以及常用的Java类库等
JRE(Java Runtime Environment) ，Java运行环境，用于运行Java的字节码文件，JRE中包括了 JVM以及JVM工作所需要的类库，只需要安装JRE来运行Java程序，而程序开发者必须安装JDK来编译、调试程序。
JVM(Java Virtual Mechinal)，Java虚拟机，是一个运行在计算机上的程序，负责运行字节码文件，它是整个java实现跨平台的最核心的部分。
如果我们要开发Java程序，那就需要JDK来编译Java源文件。 如果我们只想运行已经编译好的Java字节码文件，也就是.class文件，那么就只需要JRE。 JDK中包含了JRE，JRE中包含了JVM。 另外，JVM在执行Java字节码时，需要把字节码解释为机器指令，而不同操作系统的机器指令是有可能 不一样的，所以就导致不同操作系统上的JVM是不一样的，所以我们在安装JDK时需要选择操作系统。 另外，JVM是用来执行Java字节码的，所以编译之后是Java字节码，那就都能在JVM上运行，比如Apache Groovy, Scala and Kotlin 等等。
# 为何JDK9要将String底层实现由char[]改成byte[]?
JDK 9并没有将String的底层实现由char [] 改成byte[]，而是在 JDK 9中，引入了Compact Strings的优化，优化的目的是减少String对象的内存消耗。
jdk9中字符串由char[]数组来存储该字符串的所有字符，且内部采用utf-16编码，每个字符占用两个字符，但是如果字符串只包含英文字符或者ASCII字符，这些只需要一个字符就可以存储，这意味着字符串实际存储的空间比需要的空间多一倍 。引入了Compact String优化，String的底层实现由char[]中改为byte[],只在存储非ASCII字符时使用char[]，对于纯ASCII字符就会存储再byte[]中，从而节省一半的内存空间。这个优化是在编译器和运行时实现，对开发者透明，只需通过虚拟机参数-XX:+UseCompressedstrings控制是否优化。
# Java反射的优、缺点
优点
增加程序的灵活性，可以在运行的过程中动态对类进行修改和操作
提高代码的复用率，比如动态代理，就是用到了反射来实现
可以在运行时轻松获取任意一个类的方法、属性，并且还能通过反射进行动态调用
缺点
- 反射会涉及到动态类型的解析，所以VM无法对这些代码进行优化，导致性能要比非反射调用更低
- 使用反射以后，代码的可读性会下降
- 反射可以绕过一些限制访问的属性或者方法，可能会导致破坏了代码本身的抽象性
反射可以让我们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利。
不过，反射让我们在运行时有了分析操作类的能力的同时，也增加了安全问题，比如可以无视泛型参数的安全检查（泛型参数的安全检查发生在编译时）。另外，反射的性能也要稍差点，不过，对于框架来说实际是影响不大的
# 为什么重写equals方法就一定要重写hash code方法
因为两个相等的对象的 hashCode 值必须是相等。也就是说如果 equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。
如果重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话就可能会导致 equals 方法判断是相等的两个对象，hashCode 值却不相等。