硬核java八股文专栏

在 Java 面试中，八股文是每个面试官都会关注的点，尤其是基础语法、集合框架、并发机制、JVM 原理等。今天，我就给大家整理一篇 硬核 Java 八股文专栏，帮你从零到精通，让你面试时胸有成竹。

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一、基础语法与核心概念

1️⃣ 数据类型与包装类

• Java 基本类型：int、long、float、double、boolean、char。
• 包装类：Integer、Long、Double 等，注意 自动装箱与拆箱 的性能问题。
• 小技巧：Integer 缓存 -128~127，超出范围每次 new 对象。

Integer a = 100, b = 100;
System.out.println(a == b); // true
Integer x = 200, y = 200;
System.out.println(x == y); // false

2️⃣ 字符串与字符串池

• String 不可变，底层用 char[] 保存。
• StringBuilder / StringBuffer 可变，性能更高。
• 字符串池：intern() 方法可以手动加入池中。

String s1 = "hello";
String s2 = new String("hello").intern();
System.out.println(s1 == s2); // true

3️⃣ 面向对象基础

• 继承：单继承，多层父子关系。
• 多态：编译时看引用类型，运行时看实际对象。
• 接口：Java 8 之后支持默认方法。
• 抽象类 vs 接口：抽象类有构造函数，可有成员变量，接口更灵活。

二、集合框架

1️⃣ List、Set、Map

• ArrayList：数组实现，查询快，增删慢。
• LinkedList：链表实现，增删快，查询慢。
• HashSet：基于 HashMap，无序、不重复。
• TreeSet：红黑树，自动排序。
• HashMap vs ConcurrentHashMap：线程安全差异。

2️⃣ HashMap 原理

• 数组 + 链表（Java8 之后链表长度到 8 会转红黑树）。
• hash 值 + 桶索引。
• 扩容：容量达到 loadFactor 时，数组扩容 2 倍。

Map<String, String> map = new HashMap<>();
map.put("a", "apple");
map.put("b", "banana");

3️⃣ 面试考点

• HashMap key 可以为 null，但 Hashtable 不行。
• ConcurrentHashMap 分段锁，线程安全，性能高。
• LinkedHashMap 保留插入顺序或访问顺序。

三、并发编程

1️⃣ 线程基础

• Thread 类与 Runnable 接口。
• Callable + Future 可获取返回值。
• 线程池：Executors 提供 FixedThreadPool、CachedThreadPool、ScheduledThreadPool。

2️⃣ 锁机制

• synchronized：对象锁/类锁，阻塞。
• ReentrantLock：可重入，可尝试锁。
• ReadWriteLock：读写分离，提高并发效率。

3️⃣ volatile、CAS、原子类

• volatile 保证可见性，不保证原子性。
• AtomicInteger、AtomicLong 基于 CAS。
• CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore 用于线程协作。

四、JVM 与内存管理

1️⃣ JVM 内存结构

• 方法区：存储类信息、常量。
• 堆：存储对象，分年轻代、老年代。
• 栈：方法调用，存局部变量。
• PC 寄存器：线程指令执行位置。
• 本地方法栈：Native 方法使用。

2️⃣ 垃圾回收

• GC 分代收集：Minor GC、Full GC。
• 常用算法：标记-清除复制算法标记-整理
• JVM 参数：-Xmx 最大堆-Xms 初始堆-XX:+UseG1GC 启用 G1 收集器

五、面试真题精选

1. 为什么 HashMap 可以存储 null key？
2. volatile 和 synchronized 的区别？
3. HashMap 扩容时线程不安全的原因？
4. Java 中 String 为什么是不可变的？
5. Thread 和 Runnable 的区别？

六、总结

Java 八股文看似枯燥，但掌握它等于掌握了面试的 “底层密码”。通过系统梳理基础语法、集合、并发、JVM，你就能在面试中胸有成竹。

💡 小建议：

• 每个知识点配合代码实践。
• 理论结合面试常问问题，能用自己的语言解释原理。
• 看源码理解细节，例如 HashMap、ConcurrentHashMap、ArrayList 等。