- Java异常体系
Throwable是Java语言中所有错误或异常的超类。下一层分为Error 和Exception。
Error：
是指java运行时系统的内部错误和资源耗尽错误。应用程序不会抛出该类对象。如果出现了这样的错误，除了告知用户，剩下的就是尽力使程序安全的终止。
Exception包含：RuntimeException、CheckedException；
编程错误可以分成三类：语法错误、逻辑错误和运行错误。
语法错误（也称编译错误）是在编译过程中出现的错误，由编译器检查发现语法错误。
逻辑错误指程序的执行结果与预期不符，可以通过调试定位并发现错误的原因。
运行错误是引起程序非正常终端的错误，需要通过异常处理的方式处理运行错误。
RuntimeException：运行时异常，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。
如NullPointerException、ClassCastException ；
CheckedException：受检异常，程序使用trycatch进行捕捉处理；
如IOException、SQLException、NotFoundException；
▐ 数据结构
- ArrayList和LinkedList
ArrayList：
底层基于数组实现，支持对元素进行快速随机访问，适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。（提一句实际上）
默认初始大小为10，当数组容量不够时，会触发扩容机制（扩大到当前的1.5倍），需要将原来数组的数据复制到新的数组中；当从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。
LinkedList：
底层基于双向链表实现，适合数据的动态插入和删除；
内部提供了List接口中没有定义的方法，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。（比如jdk官方推荐使用基于linkedList的Deque进行堆栈操作）
ArrayList与LinkedList区别：
都是线程不安全的，ArrayList适用于查找的场景，LinkedList适用于增加、删除多的场景。
实现线程安全：
可以使用原生的Vector，或者是Collections.synchronizedList(List list)函数返回一个线程安全的ArrayList集合。
建议使用concurrent并发包下的CopyOnWriteArrayList的。
①Vector:底层通过synchronize修饰保证线程安全，效率较差。
②CopyOnWriteArrayList：写时加锁，使用了一种叫写时复制的方法；读操作是可以不用加锁的。
- List遍历快速和安全失败
普通for循环遍历List删除指定元素
for(int i=0; i < list.size(); i++){ if(list.get(i) == 5) list.remove(i);}
迭代遍历,用list.remove(i)方法删除元素
Iterator<Integer> it = list.iterator();while(it.hasNext()){ Integer value = it.next(); if(value == 5){ list.remove(value); }}
foreach遍历List删除元素
for(Integer i:list){ if(i==3) list.remove(i);}
fail—fast：快速失败
当异常产生时，直接抛出异常，程序终止。
fail-fast主要是体现在当我们在遍历集合元素的时候，经常会使用迭代器，但在迭代器遍历元素的过程中，如果集合的结构（modCount）被改变的话，就会抛出异常ConcurrentModificationException，防止继续遍历。这就是所谓的快速失败机制。
fail—safe：安全失败
采用安全失败机制的集合容器，在遍历时不是直接在集合内容上访问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历。由于在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，所以不会触发ConcurrentModificationException。
缺点：基于拷贝内容的优点是避免了ConcurrentModificationException，但同样地，迭代器并不能访问到修改后的内容，即：迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。
场景：java.util.concurrent包下的容器都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。
- 详细介绍HashMap
角度：数据结构+扩容情况+put查找的详细过程+哈希函数+容量为什么始终都是2^N，JDK1.7与1.8的区别。
参考：https://www.jianshu.com/p/9fe4cb316c05
数据结构：
HashMap在底层数据结构上采用了数组＋链表＋红黑树，通过散列映射来存储键值对数据。
扩容情况：
默认的负载因子是0.75，如果数组中已经存储的元素个数大于数组长度的75%，将会引发扩容操作。
【1】创建一个长度为原来数组长度两倍的新数组。
【2】1.7采用Entry的重新hash运算，1.8采用高于运算。
put操作步骤：
1、判断数组是否为空，为空进行初始化;2、不为空，则计算 key的hash值，通过(n - 1) & hash计算应当存放在数组中的下标 index;3、查看table[index] 是否存在数据，没有数据就构造一个Node节点存放在 table[index] 中；4、存在数据，说明发生了hash冲突(存在二个节点key的hash值一样), 继续判断key是否相等，相等，用新的value替换原数据；5、若不相等，判断当前节点类型是不是树型节点，如果是树型节点，创造树型节点插入红黑树中；6、若不是红黑树，创建普通Node加入链表中；判断链表长度是否大于8，大于则将链表转换为红黑树；7、插入完成之后判断当前节点数是否大于阈值，若大于，则扩容为原数组的二倍；哈希函数：通过hash函数（优质因子31循环累加）先拿到key的hashcode，是一个32位的值，然后让hashcode的高16位和低16位进行异或操作。该函数也称为扰动函数，做到尽可能降低hash碰撞，通过尾插法进行插入。容量为什么始终都是2^N：先做对数组的⻓度取模运算，得到的余数才能⽤来要存放的位置也就是对应的数组下标。这个数组下标的计算⽅法是“ (n - 1) & hash ”。（n代表数组⻓度）。方便数组的扩容和增删改时的取模。JDK1.7与1.8的区别：JDK1.7 HashMap：底层是 数组和链表 结合在⼀起使⽤也就是链表散列。如果相同的话，直接覆盖，不相同就通过拉链法解决冲突。扩容翻转时顺序不一致使用头插法会产生死循环，导致cpu100%JDK1.8 HashMap：底层数据结构上采用了数组＋链表＋红黑树；当链表⻓度⼤于阈值（默认为 8-泊松分布），数组的⻓度大于 64时，链表将转化为红⿊树，以减少搜索时间。（解决了tomcat臭名昭著的url参数dos攻击问题）
- ConcurrentHashMap
可以通过ConcurrentHashMap和Hashtable来实现线程安全；Hashtable 是原始API类，通过synchronize同步修饰，效率低下；ConcurrentHashMap通过分段锁实现，效率较比Hashtable要好。ConcurrentHashMap的底层实现：JDK1.7的ConcurrentHashMap底层采⽤ 分段的数组+链表 实现；采用 分段锁（Sagment） 对整个桶数组进⾏了分割分段(Segment默认16个)，每⼀把锁只锁容器其中⼀部分数据，多线程访问容器⾥不同数据段的数据，就不会存在锁竞争，提⾼并发访问率。
JDK1.8的 ConcurrentHashMap采⽤的数据结构跟HashMap1.8的结构⼀样，数组+链表/红⿊树；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，通过并发控制synchronized和CAS来操作保证线程的安全。
- 序列化和反序列化
序列化的意思就是将对象的状态转化成字节流，以后可以通过这些值再生成相同状态的对象。对象序列化是对象持久化的一种实现方法，它是将对象的属性和方法转化为一种序列化的形式用于存储和传输。反序列化就是根据这些保存的信息重建对象的过程。
序列化：将java对象转化为字节序列的过程。反序列化：将字节序列转化为java对象的过程。 优点：
- 实现了数据的持久化，通过序列化可以把数据永久地保存到硬盘上（通常存放在文件里）Redis的RDB
- 利用序列化实现远程通信，即在网络上传送对象的字节序列。Google的protoBuf。
反序列化失败的场景：序列化ID：serialVersionUID不一致的时候，导致反序列化失败。
- String
String使用数组存储内容，数组使用final修饰，因此String定义的字符串的值也是不可变的。
StringBuffer对方法加了同步锁，线程安全，效率略低于StringBuilder。
▐ 设计模式与原则
- 单例模式
某个类只能生成一个实例，该实例全局访问，例如Spring容器里一级缓存里的单例池。优点：唯一访问：如生成唯一序列化的场景、或者spring默认的bean类型。提高性能：频繁实例化创建销毁或者耗时耗资源的场景，如连接池、线程池。缺点：不适合有状态且需变更的；实现方式：饿汉式：线程安全速度快；懒汉式：双重检测锁，第一次减少锁的开销、第二次防止重复、volatile防止重排序导致实例化未完成；静态内部类：线程安全利用率高；枚举：effictiveJAVA推荐，反射也无法破坏；
- 工厂模式
定义一个用于创建产品的接口，由子类决定生产何种产品。优点：解耦：提供参数即可获取产品，通过配置文件可以不修改代码增加具体产品。缺点：每增加一个产品就得新增一个产品类。
- 抽象工厂模式
提供一个接口，用于创建相关或者依赖对象的家族，并由此进行约束。
优点：可以在类的内部对产品族进行约束。缺点：假如产品族中需要增加一个新的产品，则几乎所有的工厂类都需要进行修改。
