1.Java数据类型以及大小
boolean/1 byte/8 char/16 short/16 int/32 float/32 long/64 double/64
2.Java中有了基本类型为什么还要有包装类型（封装类型）
Java是一个面相对象的编程语言，基本类型并不具有对象的性质，为了让基本类型也具有对象的特征，就出现了包装类型（如我们在使用集合类型Collection时就一定要使用包装类型而非基本类型），它相当于将基本类型“包装起来”，使得它具有了对象的性质，并且为其添加了属性和方法，丰富了基本类型的操作。 另外，当需要往ArrayList，HashMap中放东西时，像int，double这种基本类型是放不进去的，因为容器都是装object的，这是就需要这些基本类型的包装器类了。
3.为什么分为基础数据类型和引用数据类型，String是不是？
Java 中规定了 String 不属于基本数据类型，只是代表一个类，属于引用类型
4.String
4.1 String为什么不可以修改？
String类是final类故不可以继承，也就意味着String引用的字符串内容是不能被修改。String有两种实例化方式： （1）直接赋值（例中，String str = "Hello";就是直接赋值实例化了） （2）使用new调用构造方法完成实例化；
4.2 String为什么是final?
1.为了实现字符串池 2.为了线程安全 3.为了实现String可以创建HashCode不可变性
4.3 那你知道final的作用呢？既然他的底层结构知道了，那你知道他的线程安全不？那你知道还有什么String类线程安全？
1.final可以修饰类，方法和变量， 2.final修饰的类，不能被继承，即它不能拥有自己的子类， 3.final修饰的方法，不能被重写， 4.final修饰的变量，无论是类属性、对象属性、形参还是局部变量，都需要进行初始化操作。
写final域会要求编译器在final域写之后，构造函数返回前插入一个StoreStore屏障。读final域的重排序规则会要求编译器在读final域的操作前插入一个LoadLoad屏障。
因为字符串是不可变的，所以是多线程安全的，同一个字符串实例可以被多个线程共享。
StringBuffer是线程安全的，StringBuilder是不安全的
4.4 这三者区别你知道不？（就是String、StringBuiler、StringBuffer），
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字符修改上的区别（主要） String：不可变字符串； StringBuffer：可变字符串、效率低、线程安全； StringBuilder：可变字符序列、效率高、线程不安全；
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初始化上的区别，String可以空赋值，后者不行，报错
4.5 String常用方法？
字符串长度length 字符串某一位置字符charAt 提取子串substring 字符串比较compareTo 字符串连接concat 字符串中单个字符查找indexOf 字符串中字符的大小写转换toLowerCase、toUpperCase 字符串中字符的替换replace
4.6 subString原理？
JDK1.6
在jdk 6 中，String类包含三个成员变量：char value[]， int offset，int count,他们分别用来：存储真正的字符数组、存储数组的第一个位置索引、存储字符串中包含的字符个数。
当调用substring方法的时候，会创建一个新的string对象，但是这个string的值仍然指向堆中的同一个字符数组。这两个对象中只有count和offset 的值是不同的。
存在的问题 如果有一个很长的字符串，但是你只需要使用很短的一段，于是你使用substring进行切割，但是由于你实际上引用了整个字符串，这个很长的字符串无法被回收。往小了说，造成了存储空间的浪费，往大了说，可能造成内存泄漏。
JDK1.7 substring方法会在堆中创建一个新的数组。
5.==、equals区别
== 的作用： 基本类型：比较的就是值是否相同 引用类型：比较的就是地址值是否相同 equals 的作用: 引用类型：默认情况下，比较的是地址值。用来检测两个对象是否相等，即两个对象的内容是否相等。
6.集合类能用基本数据类型么，为什么？
集合中使用泛型，所以只能放如引用数据类型，不能放入基本数据类型
7. final 和 static 的区别
final： final可以修饰：属性，方法，类，局部变量（方法中的变量） final修饰的属性的初始化可以在编译期，也可以在运行期，初始化后不能被改变。 final修饰的属性跟具体对象有关，在运行期初始化的final属性，不同对象可以有不同的值。 final修饰的属性表明是一个常数（创建后不能被修改）。 final修饰的方法表示该方法在子类中不能被重写，final修饰的类表示该类不能被继承。
对于基本类型数据，final会将值变为一个常数（创建后不能被修改）；但是对于对象句柄（亦可称作引用或者指针），final会将句柄变为一个常数（进行声明时，必须将句柄初始化到一个具体的对象。而且不能再将句柄指向另一个对象。但是，对象的本身是可以修改的。这一限制也适用于数组，数组也属于对象，数组本身也是可以修改的。方法参数中的final句柄，意味着在该方法内部，我们不能改变参数句柄指向的实际东西，也就是说在方法内部不能给形参句柄再另外赋值）。
static： static可以修饰：属性，方法，代码段，内部类（静态内部类或嵌套内部类） static修饰的属性的初始化在编译期（类加载的时候），初始化后能改变。 static修饰的属性所有对象都只有一个值。 static修饰的属性强调它们只有一个。 static修饰的属性、方法、代码段跟该类的具体对象无关，不创建对象也能调用static修饰的属性、方法等
8.常用的数据结构有哪些？并大说了一些操作的时间复杂度
9.介绍一下集合类
Map接口和Collection接口是所有集合框架的父接口：
- Collection接口的子接口包括：Set接口和List接口
- Map接口的实现类主要有：HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap以及Properties等
- Set接口的实现类主要有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet等
- List接口的实现类主要有：ArrayList、LinkedList、Stack以及Vector等
10.list和set的区别？以及各个实现类和底层实现
两个接口都是继承自Collection，是常用来存放数据项的集合，主要区别如下： ① List和Set之间很重要的一个区别是是否允许重复元素的存在，在List中允许插入重复的元素，而在Set中不允许重复元素存在。 ② 与元素先后存放顺序有关，List是有序集合，会保留元素插入时的顺序，Set是无序集合。 ③ List可以通过下标来访问，而Set不能。
List常见实现类： ArrayList（数组实现）：允许对元素进行快速随机访问，从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。
Vector（数组实现）：支持线程的同步，某一时刻只有一个线程能够写Vector，避免多线程同时写而引起的不一致性，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢。Vector属于线程安全级别的，但是大多数情况下不使用Vector，因为线程安全需要更大的系统开销（相关方法与ArrayList很相似，在方法上用synchronized修饰）。 发现当数组的大小不够的时候，需要重新建立数组，然后将元素拷贝到新的数组内，ArrayList（1.5倍 + 1）和Vector（2倍）的数组扩容的大小不同。
LinkedList（链表实现）：很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较慢。还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆栈、队列和双向队列使用。
Set接口： HashSet : 当向HashSet结合中存入一个元素时，HashSet会调用该对象的hashCode()方法来得到该对象的hashCode值，然后根据 hashCode值来决定该对象在HashSet中存储位置（为什么HashSet 是如何保证不重复的）。也就是说，HashSet集合判断两个元素相等的标准是两个对象通过equals方法比较相等，并且两个对象的hashCode()方法返回值相等。不能保证元素的排列顺序，顺序有可能发生变化;集合元素可以是null，但只能放入一个null;
LinkedHashSet : LinkedHashSet集合同样是根据元素的hashCode值来决定元素的存储位置，但是它同时使用链表维护元素的次序。这样使得元素看起 来像是以插入顺序保存的，也就是说，当遍历该集合时候，LinkedHashSet将会以元素的添加顺序访问集合的元素。LinkedHashSet在迭代访问Set中的全部元素时，性能比HashSet好，但是插入时性能稍微逊色于HashSet。
TreeSet : TreeSet是SortedSet接口的唯一实现类，底层的数据结构是红黑树，TreeSet可以确保集合元素处于排序状态。TreeSet支持两种排序方式，自然排序 和定制排序，
11.成员变量都是final修饰的话，如何进行赋值？
被final修饰的变量：三种赋值方式 在定义时直接赋值。 声明时不赋值，在constructor中赋值（最常用的方式） 声明时不赋值，在构造代码块中赋值
被final static修饰的变量：两种赋值方式 在定义时直接赋值. 在静态代码块里赋值
12.HashSet的底层实现
13.HashMap
13.1 HashMap数据结构结构
jdk1.7 数组+链表
jdk1.8 数组+链表+红黑树，如果链表长度大于等于8就会转化为红黑树，如果长度降至6红黑树会转化为链表。红黑树的出现解决了因为链表过长导致查询速度变慢的问题，因为链表的查询时间复杂度是O(n),而红黑树的查询时间复杂度是O(logn)。
13.2 hash冲突解决办法
根据对冲突的处理方式不同，哈希表有两种实现方式， (1)开放定址法 (2)链地址法 (3)再哈希法 (4)公共溢出区域法
jdk7 HashMap采用的是冲突链表方式。 jdk8中采用平衡树来替代链表存储冲突的元素，但hash() 方法原理相同
13.3 HashMap的hash函数讲一下
在HashMap存放元素时候有这样一段代码来处理哈希值，这是java 8的散列值扰动函数，用于优化散列效果；
static final int hash(Object key) {
int h;
return (key == null) ? 0 : (h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16);
}
为什么使用扰动函数？
理论上来说字符串的hashCode是一个int类型值，那可以直接作为数组下标了，且不会出现碰撞。但是这个hashCode的取值范围是[-2147483648, 2147483647]，有将近40亿的长度，谁也不能把数组初始化的这么大，内存也是放不下的。
我们默认初始化的Map大小是16个长度 DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4，所以获取的Hash值并不能直接作为下标使用，需要与数组长度进行取模运算得到一个下标值，也就是我们上面做的散列列子。
那么，hashMap源码这里不只是直接获取哈希值，还进行了一次扰动计算，(h = key.hashCode()) ^ (h >>> 16)。把哈希值右移16位，也就正好是自己长度的一半，之后与原哈希值做异或运算，这样就混合了原哈希值中的高位和低位，增大了随机性。计算方式如下图；
说白了，使用扰动函数就是为了增加随机性，让数据元素更加均衡的散列，减少碰撞。
13.4 HashMap在什么条件下扩容?
如果bucket满了(超过load factor * current capacity)，就要resize。 load factor为0.75，为了最大程度避免哈希冲突 current capacity为当前数组大小。
13.5 为什么扩容是2的次幂?
因为Hashmap计算存储位置时，使用了(n - 1) & hash。只有当容量n为2的幂次方，n-1的二进制会全为1，位运算时可以充分散列，避免不必要的哈希冲突，所以扩容必须2倍就是为了维持容量始终为2的幂次方。
13.6 HashMap中put元素的过程是什么样么?
对key的hashCode()做hash运算，计算index; 如果没碰撞直接放到bucket里； 如果碰撞了，以链表的形式存在buckets后； 如果碰撞导致链表过长(大于等于TREEIFY_THRESHOLD)，就把链表转换成红黑树(JDK1.8中的改动)； 如果节点已经存在就替换old value(保证key的唯一性)，如果bucket满了(超过load factor*current capacity)，就要resize。
13.7 知道HashMap中get元素的过程是什么样么?
- 对key的hashCode()做hash运算，计算index;
- 如果在bucket里的第一个节点里直接命中，则直接返回；
- 如果有冲突，则通过key.equals(k)去查找对应的Entry;
- 若为树，则在树中通过key.equals(k)查找，O(logn)；
- 若为链表，则在链表中通过key.equals(k)查找，O(n)。
13.8 jdk1.8中hashmap改了什么?
- 由数组+链表的结构改为数组+链表+红黑树。
- 优化了高位运算的hash算法：h^(h>>>16)
- 扩容后，元素要么是在原位置，要么是在原位置再移动2次幂的位置，且链表顺序不变。 最后一条是重点，因为最后一条的变动，hashmap在1.8中，不会在出现死循环问题。
13.9 为什么在解决hash冲突的时候，不直接用红黑树?而选择先用链表，再转红黑树?
因为红黑树需要进行左旋，右旋，变色这些操作来保持平衡，而单链表不需要。 当元素小于8个当时候，此时做查询操作，链表结构已经能保证查询性能。当元素大于8个的时候，此时需要红黑树来加快查询速度，但是新增节点的效率变慢了。 因此，如果一开始就用红黑树结构，元素太少，新增效率又比较慢，无疑这是浪费性能的。
13.10 不用红黑树，用二叉查找树可以么?
可以。但是二叉查找树在特殊情况下会变成一条线性结构（这就跟原来使用链表结构一样了，造成很深的问题），遍历查找会非常慢。
13.11 当链表转为红黑树后，什么时候退化为链表?
为6的时候退转为链表。中间有个差值7可以防止链表和树之间频繁的转换。假设一下，如果设计成链表个数超过8则链表转换成树结构，链表个数小于8则树结构转换成链表，如果一个HashMap不停的插入、删除元素，链表个数在8左右徘徊，就会频繁的发生树转链表、链表转树，效率会很低。
13.12 HashMap是否线程安全?
非线程安全 JDK1.7 HashMap线程不安全体现在：死循环、数据丢失 JDK1.7 中，由于多线程对HashMap进行扩容，调用了HashMap#transfer()，具体原因：某个线程执行过程中，被挂起，其他线程已经完成数据迁移，等CPU资源释放后被挂起的线程重新执行之前的逻辑，数据已经被改变，造成死循环、数据丢失。
JDK1.8 HashMap线程不安全体现在：数据覆盖 JDK1.8 中，由于多线程对HashMap进行put操作，调用了HashMap#putVal()，具体原因：假设两个线程A、B都在进行put操作，并且hash函数计算出的插入下标是相同的，当线程A执行完第六行代码后由于时间片耗尽导致被挂起，而线程B得到时间片后在该下标处插入了元素，完成了正常的插入，然后线程A获得时间片，由于之前已经进行了hash碰撞的判断，所有此时不会再进行判断，而是直接进行插入，这就导致了线程B插入的数据被线程A覆盖了，从而线程不安全。
13.13 HashMap如何解决线程不安全的问题？
使用Collections类的静态方法synchronizedMap获得线程安全的HashMap。 使用java.util.concurrent.concurentHashMap。
13.14 为什么不用二叉查找树代替，而选择红黑树？为什么不一直使用红黑树？
之所以选择红黑树是为了解决二叉查找树的缺陷，二叉查找树在特殊情况下会变成一条线性结构（这就跟原来使用链表结构一样了，造成很深的问题），遍历查找会非常慢。而红黑树在插入新数据后可能需要通过左旋，右旋、变色这些操作来保持平衡，引入红黑树就是为了查找数据快，解决链表查询深度的问题，我们知道红黑树属于平衡二叉树，但是为了保持“平衡”是需要付出代价的，但是该代价所损耗的资源要比遍历线性链表要少，所以当长度大于8的时候，会使用红黑树，如果链表长度很短的话，根本不需要引入红黑树，引入反而会慢。
13.15 HashMap在JDK1.7和1.8除了数据结构的区别
（1）插入数据方式不同： JDK1.7用的是头插法，而JDK1.8及之后使用的都是尾插法，那么他们为什么要这样做呢？因为JDK1.7认为最新插入的应该会先被用到，所以用了头插法，但当采用头插法时会容易出现逆序且环形链表死循环问题。但是在JDK1.8之后是因为加入了红黑树使用尾插法，能够避免出现逆序且链表死循环的问题。 （2）扩容后数据存储位置的计算方式也不一样： 在JDK1.7的时候是重新计算数组下标 而在JDK1.8的时候直接用了JDK1.7的时候计算的规律，也就是扩容前的原始位置+扩容的大小值=JDK1.8的计算方式，而不再是JDK1.7的那种异或的方法。但是这种方式就相当于只需要判断Hash值的新增参与运算的位是0还是1就直接迅速计算出了扩容后的储存方式。 （3）扩容的条件不同，1.7需要容量超过阈值且发生hash冲突，1.8超过阈值即会扩容 （4）JDK1.7的时候是先进行扩容后进行插入，而在JDK1.8的时候则是先插入后进行扩容 （5）1.8中没有区分键为null的情况，而1.7版本中对于键为null的情况调用putForNullKey()方法。但是两个版本中如果键为null，那么调用hash()方法得到的都将是0，所以键为null的元素都始终位于哈希表table【0】中。 （6）jdk1.7中当哈希表为空时，会先调用inflateTable()初始化一个数组；而1.8则是直接调用resize()扩容 （7）jdk1.7中的hash函数对哈希值的计算直接使用key的hashCode值，而1.8中则是采用key的hashCode异或上key的hashCode进行无符号右移16位的结果，避免了只靠低位数据来计算哈希时导致的冲突，计算结果由高低位结合决定，使元素分布更均匀；
