为什么重写 equals() 时必须重写 hashCode() 方法？
因为两个相等的对象的hashCode值一定相等，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。
==和equals()的区别？
==：（1）对于基本数据类型来说，== 比较的是值；（2）对于引用数据类型来说，== 比较的是对象的内存地址，即判断它们是否为同一个对象。
equals()不能用于判断基本数据类型的变量，只能用来判断两个对象是否相等。
（1）类没有重写equals()方法：通过equals()比较该类的两个对象时，等价于通过“==”比较这两个对象，即比较两个对象的内存地址是否相同。（2）类重写了equals()方法：比较两个对象中的内容是否相等（如String）。
String、StringBuffer、StringBuilder的区别？
String：由final修饰，是不可变类，不能被继承，线程安全。
StringBuffer：可变的字符序列、线程安全。
StringBuilder：可变的字符序列、线程不安全、效率高，和StringBuilder有共同的父类AbstractStringBuilder。
String为什么要设计为不可变类？
（1）由于String被广泛使用，会用来存储敏感信息，如果字符串是可变的，容易被篡改，无法保证使用字符串进行操作时，它是安全的。
（2）字符串常量池的需要，字符串常量池是Java堆内存中一个特殊的存储区域, 当创建一个String对象时，假如此字符串值已经存在于常量池中，则不会创建一个新的对象，而是引用已经存在的对象；若字符串可变，字符串常量池失去意义。
（3）字符串不变性保证了hash码的唯一性，使得类似HashMap，HashSet等容器才能实现相应的缓存功能。由于String的不可变，避免重复计算hashcode，只要使用缓存的hashcode即可，大大提高了在散列集合中使用String对象的性能。
String字符串修改实现的底层原理？
当用String类型来对字符串进行修改时，其实现方法是首先创建一个 StringBuilder，其次调用StringBuilder的append()方法，最后调用StringBuilder的toString()方法把结果返回。
String str = "abc"和new String("abc")的区别？
String str ="abc"：JVM 会首先检查字符串常量池中是否已经存在该字符串对象，如果已经存在，那么就不会再创建了，直接返回该字符串在字符串常量池中的内存地址，将其引用赋值给变量；如果字符串常量池中没有该字符串，那么就会在字符串常量池中创建该字符串对象，然后再返回。
new String("abc")：JVM会首先检查字符串常量池中是否已经存在该字符串，如果已经存在，则不会在字符串常量池中再创建了；如果不存在，则就会在字符串常量池中创建该字符串对象，然后再到堆内存中再创建一份字符串对象，把字符串常量池中的字符串内容拷贝到内存中的字符串对象中，然后返回堆内存中该字符串的内存地址。
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如何处理异常？
在Java中，处理异常的语句由try、catch、finally三部分组成。使用try将可能出现异常的代码包裹起来，在执行过程中，一旦出现异常，就会生成一个对应异常类的对象，根据此对象的类型，去catch中进行匹配。一旦try中的异常对象匹配到某一个catch时，就进入到catch中进行异常处理。处理完成后，就跳出当前的try-catch结构，继续执行后面的代码。像数据库连接、输入输出流、网络变成Socket等资源，JVM不能自动回收，我们需要手动进行资源释放，此时的资源释放需要声明在finally中。finally中声明的是一定会被执行的代码，即使catch中又出现了异常、try中有return语句或catch中有return语句等情况。
Java也允许程序主动抛出异常。当业务代码中，判断某项错误的条件成立时，可以使用throw关键字向外抛出异常。如果当前方法不知道该如何处理这个异常，指明执行此方法时可能会出现的异常类型，一旦方法体执行时出现异常，会在异常代码处生成一个异常类对象，此对象满足throws后的异常类型时，就会被抛出，后面的代码不会继续执行，则该异常将交给JVM处理。
finally一定会被执行吗？
finally中声明的是一定会被执行的代码，即使catch中又出现了异常、try中有return语句或catch中有return语句等情况。当在try块或catch块中遇到return语句时，finally语句块将在方法返回之前被执行。
finally可以有return吗？
在通常情况下，不要在finally块中使用return、throw等导致方法终止的语句，一旦在finally块中使用了return、throw语句，将会导致try块、catch块中的return、throw语句失效。
Exception和Error有什么区别？
Error类和Exception类的父类都是Throwable类。主要区别如下：
Exception：程序本身可以处理的异常，可以通过catch来进行捕获。Exception 又可以分为 Checked Exception（受检查异常，必须处理）和 Unchecked Exception （不受检查异常，可以不处理）。
Error：Error属于程序无法处理的错误，例如Java虚拟机运行错误、虚拟机内存不够错误、类定义错误等。这些异常发生时，JVM一般会选择线程终止。
throw和throws的区别？
（1）throw：在方法体内部，表示抛出异常，由方法体内部的语句处理；throw 是具体向外抛出异常的动作，所以它抛出的是一个异常实例；
（2）throws：在方法声明后面，表示如果抛出异常，由该方法的调用者来进行异常的处理；表示出现异常的可能性，并不一定会发生这种异常。
什么是泛型？有什么作用？
Java的参数化类型被称为泛型，允许程序在创建集合时指定集合元素的类型，集合自动记住所有集合元素的数据类型，从而无须对集合元素进行强制类型转换。
泛型的类型必须是类，不能是基本数据类型，如果要用到基本数据类型，使用包装类替换；
泛型擦除
当把一个具有泛型信息的对象赋给另一个没有泛型信息的变量时，与泛型相关的信息会被擦除掉。比如一个List<String> 类型被转换为List，则该List对集合元素的类型检查变成了泛型参数的上限（即Object）。
List<? super T>和List<? extends T>有什么区别？
? 是类型通配符，List<?> 可以表示各种泛型List的父类，意思是元素类型未知的List；
List<? super T> 用于设定类型通配符的下限，此处? 代表一个未知的类型，但它必须是T的父类型，即可以接受任何T 的父类构成的 List；
List<? extends T> 用于设定类型通配符的上限，此处 ? 代表一个未知的类型，但它必须是T的子类型，即可以接受任何继承自T的类型的List。
什么是反射？
每个类都有一个Class对象，包含了与类有关的信息。当编译一个新类时，会产生一个同名的 .class文件，该文件内容保存着Class对象。类加载相当于 Class对象的加载，类在第一次使用时才动态加载到 JVM 中。反射可以提供运行时的类信息，并且这个类可以在运行时才加载进来，甚至在编译时期该类的 .class不存在也可以加载进来。
具体来说，程序运行时，通过反射机制，我们可以通过反射获得任意一个类的Class对象，并通过这个对象查看这个类的信息；可以通过反射创建任意一个类的实例，并访问该实例的成员；可以通过反射机制生成一个类的动态代理类或动态代理对象。
Java反射在实际项目中有哪些应用场景？
使用JDBC时，如果要创建数据库的连接，则需要先通过反射机制加载数据库的驱动程序；
多数框架都支持注解/XML配置，从配置中解析出来的类是字符串，需要利用反射机制实例化；
面向切面编程（AOP）的实现方案，是在程序运行时创建目标对象的代理类，这必须由反射机制来实现。
continue、break和return的区别是什么？
continue：指跳出当前的这一次循环，继续下一次循环。
break：指跳出整个循环体，继续执行循环下面的语句。
return：用于跳出所在方法，结束该方法的运行。
final、finally、finalize 的区别？
final：用于声明属性、方法和类，分别表示属性不可变、方法不可覆盖、被其修饰的类不可继承；
finally：异常处理语句结构的一部分，表示总是执行；
finallize：Object类的一个方法，在垃圾回收时会调用被回收对象的finalize
如何实现对象的克隆？
（1）实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法；
（2）实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深克隆。
深克隆和浅克隆的区别？
（1）浅克隆：拷贝对象和原始对象的引用类型引用同一个对象。浅克隆只是复制了对象的引用地址，两个对象指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之变化。
（2）深克隆：拷贝对象和原始对象的引用类型引用不同对象。深拷贝是将对象和值都复制过来，会完全复制整个对象，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变。
Java中有哪些容器（集合）？
Java容器主要包括Collection和Map，Collection主要用于存放单一元素； Map主要用于存放键值对。
Collection接口又有三个主要的子接口：List、Set和Queue。（1）List是元素有序、可重复的集合，主要的实现类有ArrayList、LinkedList、Vector；（2）Set是元素无序、不可重复的集合，主要的实现类有HashSet，LinkedHashSet，TreeSet；（3）Queue是先进先出（FIFO）的队列，存储的元素是有序、可重复的，主要的实现类有ArrayQueue、LinkedList、PriorityQueue。
Map用于存储key - value对，是无序的，其中key不能重复，主要的实现类有HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap。
Java容器（集合）的主要实现类有哪些？
ArrayList：线程不安全，效率高；底层使用Object[ ]存储，查找快，增删较慢，随机访问元素的复杂度是O(1)。
LinkedList：线程不安全；底层使用双向链表存储，查找慢、增删快，随机查找元素的复杂度是O(n)；LinkedList的节点除了存储数据，还存储了两个指针，比ArrayList更占内存。
Vector：线程安全，效率低；底层使用Object[ ]存储。
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HashSet：线程不安全；基于哈希表实现，不支持有序性操作；可以存储null；
TreeSet：线程不安全；基于红黑树实现，支持自然排序和定制排序；不可以存储null；
LinkedHashSet：线程不安全；是HashSet的子类，基于链表和哈希表实现；对于频繁的遍历操作，其效率大于HashSet；
ArrayDeque：基于可变长度的数组和双指针实现，不可以存储null。
PriorityQueue：线程不安全；基于二叉堆结构实现，底层使用可变长的数组来存储数据；可以用它来实现优先队列。
HashMap：线程不安全、效率高；JDK1.7中的HashMap是基于数组+链表来实现的，它的底层维护一个Entry数组；JDK1.8中的HashMap，是基于数组+链表+红黑树来实现的，它的底层维护一个Node数组；存储的key和value可以是null；
TreeMap：线程不安全；基于红黑树实现，按照key-value对中的key对数据进行排序，实现排序遍历；
Hashtable：线程安全、效率很低；底层采用数组+链表实现，存储的key和value不能是null。
ConcurrentHashMap：线程安全；JDK1.7的ConcurrentHashMap 底层采用分段的数组+链表实现，JDK1.8采用的数组+链表+红黑树。
LinkedHashMap：作为HashMap的子类；底层使用双向链表存储；
ArrayList实现RandomAccess接口有何作用？为何LinkedList没实现这个接口？
RandomAccess 接口只是一个标志接口，标识实现这个接口的类具有随机访问功能。ArrayList底层是数组，而LinkedList底层是链表。数组天然支持随机访问，时间复杂度为O(1)。链表需要遍历到特定位置才能访问特定位置的元素，时间复杂度为 O(n)，所以不支持快速随机访问。ArrayList实现了RandomAccess接口，就表明了他具有快速随机访问功能。
HashSet的实现原理？
HashSet是基于HashMap实现的，HashSet的构造方法中会初始化一个HashMap对象，所有放入HashSet中的集合元素实际上由HashMap的key来保存，而HashMap的value则存储了一个PRESENT，它是一个静态的Object对象。
Queue与Deque的区别
Queue 是单端队列，只能从一端插入元素，另一端删除元素，实现上一般遵循 先进先出（FIFO） 规则。
Deque 是双端队列，在队列的两端均可以插入或删除元素。
HashMap的put方法的执行过程？
（1）先判断数组是否为空，若数组为空则进行第一次扩容；（2）通过hash算法，计算键值对在数组中的索引；（3）如果当前位置元素为空，则直接插入数据；如果当前位置元素非空，且key已存在，则直接覆盖其value；如果当前位置元素非空，且key不存在，则将数据链到链表末端；（4）若链表长度达到8，则将链表转换成红黑树，并将数据插入树中；（5）如果数组中元素个数（size）超过threshold，则再次进行扩容操作。
HashMap的扩容机制
（1）数组的初始容量为16，而容量是以2的次方扩充的。
（2）数组是否需要扩充是通过负载因子判断的，如果当前元素个数为数组容量的0.75时，就会扩充数组。这个0.75就是默认的负载因子，可由构造器传入。
（3）为了解决碰撞，数组中的元素是单向链表类型。当链表长度到达一个阈值时（7或8），先检测当前数组是否到达一个阈值（64），如果没有到达这个容量，先去扩充数组，否则会将链表转换成红黑树提高性能。而当链表长度缩小到另一个阈值时（6），又会将红黑树转换回单向链表提高性能。
HashMap为什么线程不安全？
HashMap在并发执行put操作时，可能会导致形成循环链表，从而引起死循环。
HashMap中的循环链表是如何产生的？
在多线程的情况下，当重新调整HashMap大小的时候，就会存在条件竞争，因为如果两个线程都发现HashMap需要重新调整大小了，它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中，存储在链表中的元素的次序会反过来，因为移动到新的bucket位置的时候，HashMap并不会将元素放在链表的尾部，而是放在头部，这是为了避免尾部遍历。如果条件竞争发生了，那么就会产生死循环了。
ConcurrentHashMap的实现原理？
在jdk 1.7中，ConcurrentHashMap是由Segment数据结构和HashEntry数组结构构成，采取分段锁来保证安全性。Segment继承了ReentrantLock，所以它是一种重入锁，HashEntry则用于存储键值对数据。一个ConcurrentHashMap里包含一个Segment 数组，一个Segment里包含一个HashEntry数组，Segment的结构和HashMap类似，是一个数组和链表结构。
JDK1.8 的实现已经摒弃了Segment的概念，而是直接用 Node数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用Synchronized 和CAS来操作，整个看起来就像是优化过且线程安全的HashMap。
ConcurrentHashMap是怎么分段分组的？
Segment的get操作先经过一次再散列，然后使用这个散列值通过散列运算定位到Segment，再通过散列算法定位到元素。get操作的高效之处在于整个get过程都不需要加锁，除非读到空的值才会加锁重读。
当执行put操作时，首先判断是否需要扩容；然后定位到添加元素的位置，将其放入HashEntry数组中。插入过程会进行第一次key的hash来定位Segment的位置，如果该Segment还没有初始化，即通过CAS操作进行赋值，然后进行第二次hash 操作，找到相应的HashEntry的位置，这里会利用继承过来的锁的特性，在将数据插入指定的HashEntry位置时（尾插法），会通过继承 ReentrantLock的tryLock()方法尝试去获取锁，如果获取成功就直接插入相应的位置，如果已经有线程获取该Segment的锁，那当前线程会以自旋的方式去继续的调用tryLock()方法去获取锁，超过指定次数就挂起，等待唤醒。
HashTable和ConcurrentHashMap的区别？
HashTable 和 ConcurrentHashMap 相比，效率低。
Hashtable之所以效率低主要是使用了synchronized关键字对put等操作进行加锁，而synchronized关键字加锁是对整张Hash表加锁，即每次锁住整张表让线程独占，致使效率低下；
ConcurrentHashMap在对象中保存了一个Segment数组，即将整个Hash表划分为多个分段；而每个Segment元素，即每个分段则类似于一个Hashtable；这样，在执行put操作时首先根据hash算法定位到元素属于哪个Segment，然后对该Segment加锁即可，因此，ConcurrentHashMap在多线程并发编程中可是实现多线程put操作。
HashMap的get方法的执行过程？能否判断元素是否在map 中？
通过key的hash值找到在table数组中的索引处的Entry，然后返回该key对应的value即可。
不能判断一个key是否包含在map中，因为get返回null有可能是不包含该 key，也有可能该key对应的value为 null。因为HashMap中允许key为null，也允许value为 null。
JDK1.8之后，为什么HashMap头插法改为尾插法？
头插法在并发下时可能形成数据环，get数据时死循环，而在1.8之前因为处理 hash 冲突的方式是用链表存放数据，使用头插法可以提升一定效率。但是在 1.8 之后链表长度达到阈值就要考虑升级红黑树了，所以哪怕进行尾插遍历次数也会很有限，效率影响不大。
Iterator
迭代器可以遍历并选择序列中的对象，并且只能单向移动，而开发人员不需要了解该序列的底层结构。
iterator()要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时，它返回序列的第一个元素。之后使用next()获得序列中的下一个元素。
Iterator和ListIterator的区别？
Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。
Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。
ListIterator 实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引等等。
Java中的IO流
数据输入到计算机内存的过程即输入，反之输出到外部存储（比如数据库，文件）的过程即输出。
按照数据流向，可以将流分为输入流和输出流，其中输入流只能读取数据、不能写入数据，而输出流只能写入数据、不能读取数据。
按照数据类型，可以将流分为字节流和字符流，其中字节流操作的数据单元是8位的字节，而字符流操作的数据单元是16位的字符。字符流通常处理文本文件，字节流用来处理图片、视频、音频等非文本文件。
InputStream：字节输入流；Reader：字符输入流
OutputStream：字节输出流；Writer：字符输出流
怎么用流打开一个大文件？
（1）使用缓冲流。缓冲流内部维护了一个缓冲区，通过与缓冲区的交互，减少与设备的交互次数。使用缓冲输入流时，它每次会读取一批数据将缓冲区填满，每次调用读取方法并不是直接从设备取值，而是从缓冲区取值，当缓冲区为空时，它会再一次读取数据，将缓冲区填满。使用缓冲输出流时，每次调用写入方法并不是直接写入到设备，而是写入缓冲区，当缓冲区填满时它会自动写入设备。
篇幅限制下面就只能给大家展示小册部分内容了。整理了一份核心面试笔记包括了：Java面试、Spring、JVM、MyBatis、Redis、MySQL、并发编程、微服务、Linux、Springboot、SpringCloud、MQ、Kafc
需要全套面试笔记及答案【点击此处即可/免费获取】
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（2）使用NIO。NIO采用内存映射文件的方式来处理输入/输出，NIO将文件或文件的一段区域映射到内存中，这样就可以像访问内存一样来访问文件了，通过这种方式来进行输入/输出比传统的输入/输出要快得多。
Java中3种常见IO模型
（1）BIO：BIO属于同步阻塞IO模型，同步阻塞 IO 模型中，应用程序发起 read 调用后，会一直阻塞，直到内核把数据拷贝到用户空间。
（2）NIO：NIO主要由Channel，Buffer，Selector组成。它是支持面向缓冲的，基于通道的I/O操作方法。所有的IO在NIO中都从一个Channel开始，数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer写到Channel中。Buffer本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。Selector允许单线程处理多个Channel，只需要一个线程便可以管理多个客户端连接。当客户端数据到了之后，才会为其服务。
（3）AIO：异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。
Java的序列化与反序列化
序列化机制可以将对象转换成字节序列，这些字节序列可以保存在磁盘上，也可以在网络中传输，并允许程序将这些字节序列再次恢复成原来的对象。其中，对象的序列化（Serialize）是指将一个Java对象写入IO流中，对象的反序列化（Deserialize），则是指从IO流中恢复该Java对象。
若对象要支持序列化机制，则它的类需要实现Serializable接口，该接口是一个标记接口，它没有提供任何方法，只是标明该类是可以序列化的。
若要实现序列化，则需要使用对象流ObjectInputStream和ObjectOutputStream。其中，在序列化时需要调用ObjectOutputStream对象的writeObject()方法，以输出对象序列。在反序列化时需要调用ObjectInputStream对象的readObject()方法，将对象序列恢复为对象。
Serializable接口为什么需要定义serialVersionUID变量？
serialVersionUID代表序列化的版本，通过定义类的序列化版本，在反序列化时，只要对象中所存的版本和当前类的版本一致，就允许做恢复数据的操作，否则将会抛出序列化版本不一致的错误。
如果不定义序列化版本，在反序列化时可能出现冲突的情况。增加了序列化版本之后，在这种情况下则可以抛出异常，以提示这种矛盾的存在，提高数据的安全性。
除了Java自带的序列化之外，你还了解哪些序列化工具？
Json：简单直观，可读性好，有jackson，gson，fastjson等解析工具
Protobuf：用来序列化结构化数据的技术，可以用来持久化数据或者序列化成网络传输的数据。更加节省空间（以二进制流存储）、速度更快、更加灵活。
Thrift：不仅仅是序列化协议，而是一个RPC框架，能够满足当前大数据量、分布式、跨语言、跨平台数据通讯的需求。
Avro：提供两种序列化格式，即JSON格式或者Binary格式。
 最佳实践)
