一、HashMap实现原理与并发问题
核心机制
1. 哈希冲突解决方案：采用数组+链表+红黑树结构（JDK1.8+），当链表长度超过阈值（默认8）时转为红黑树，提升查询效率
2. 扩容机制：当元素数量超过负载因子（0.75）*容量时，触发扩容为原数组2倍，rehash过程涉及数据迁移
3. 并发隐患：多线程环境下可能导致环形链表（JDK1.7）或死循环（JDK1.8之前版本）
java
// 并发修改异常示例
Map<Integer, String> map = new HashMap<>();
new Thread(() -> map.put(1, "A")).start();
new Thread(() -> map.put(2, "B")).start(); // 可能抛出ConcurrentModificationException
二、线程池参数配置与拒绝策略
核心参数解析
java
ExecutorService executor = new ThreadPoolExecutor(
corePoolSize, // 核心线程数
maximumPoolSize, // 最大线程数
keepAliveTime, // 空闲线程存活时间
TimeUnit.SECONDS,
new LinkedBlockingQueue<>(queueCapacity), // 任务队列
new ThreadPoolExecutor.CallerRunsPolicy() // 拒绝策略
);
关键点
1. 队列选择：SynchronousQueue适合高吞吐场景，LinkedBlockingQueue适合任务执行时间差异大的场景
2. 拒绝策略：
- AbortPolicy（默认）：直接抛出RejectedExecutionException
- CallerRunsPolicy：由提交线程执行任务
- DiscardOldestPolicy：丢弃队列头部任务
- DiscardPolicy：静默丢弃任务
三、JVM内存模型与垃圾回收
内存分区
1. 堆内存：新生代（Eden+S0/S1）与老年代
2. 方法区：存储类元数据（JDK8后使用元空间）
3. 本地方法栈：执行Native方法
4. 程序计数器：线程私有执行指针
垃圾回收算法
- 标记-清除：基础算法，产生内存碎片
- 复制算法：新生代常用，分From/To空间
- 标记-整理：老年代适用，解决碎片问题
- 分代收集：结合不同区域特点的混合策略
四、异常处理机制与最佳实践
三类异常
1. Checked Exception：编译期检查异常（IOException）
2. RuntimeException：运行时异常（NullPointerException）
3. Error：严重系统错误（OutOfMemoryError）
处理原则
1. 避免捕获过于宽泛的Exception
2. finally块中避免资源泄露
3. try-with-resources处理自动关闭资源
java
// 正确的资源管理示例
try (FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt")) {
// 业务逻辑
} catch (IOException e) {
logger.error("文件读取失败", e);
}
五、设计模式面试题精讲
工厂模式
- 简单工厂：通过参数决定创建对象类型
- 抽象工厂：生产产品族，符合开闭原则
单例模式
1. 饿汉式：类加载时初始化
2. 双重校验锁：volatile+双重检查保证线程安全
3. 静态内部类：利用类加载机制保证线程安全
java
// 双重校验锁实现
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance;
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
 工具)
