1. HashSet底层原理
基于HashMap实现的，HashSet底层使用HashMap来保存所有元素，hashset实现简单，hashset操作是调用底层hashmap的方法。默认初始一个容量未16负载因子为0.75的hashmap。
2. HashMap底层原理
HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。
允许使用null值和null键。无序。
HashMap数据结构“数组+链表+红黑树”。
3. synchronized底层如何实现？锁优化，怎么优化？
synchronized 是Java内建的同步机制，提供了互斥的语义和可见性，当一个线程已经获取当前锁时，其他试图获取的线程只能等待或者阻塞在那里。
原理：
synchronized可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享变量的内存可见性
底层实现：
同步代码块是使用monitorenter和monitorexit指令实现的， ，当且一个monitor被持有之后，将处于锁定状态。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor所有权，即尝试获取对象的锁；
Java对象头和monitor是实现synchronized的基础！
synchronized存放的位置:synchronized用的锁是存在Java对象头里的。
Java对象头包括：
Mark Word（标记字段）： 用于存储对象自身的运行时数据， 如哈希码（HashCode）、GC分代年龄、锁状态标志、线程持有的锁、偏向线程 ID、偏向时间戳等等。它是实现轻量级锁和偏向锁的关键
Klass Pointer（类型指针）： 是对象指向它的类元数据的指针，虚拟机通过这个指针来确定这个对象是哪个类的实例
monitor: 可以把它理解为一个同步工具， 它通常被描述为一个对象。 是线程私有的数据结构
4. ConcurrentHashMap 的工作原理，底层原理（谈到多线程高并发大几率会问它）
5. JVM调优（JVM层层渐进问时大几率问）
查看堆空间大小分配（年轻代、年老代、持久代分配）
垃圾回收监控（长时间监控回收情况）
线程信息监控：系统线程数量
线程状态监控：各个线程都处在什么样的状态下
线程详细信息：查看线程内部运行情况，死锁检查
CPU热点：检查系统哪些方法占用了大量CPU时间
内存热点：检查哪些对象在系统中数量最大
jvm问题排查和调优：
jps主要用来输出JVM中运行的进程状态信息。
jstat命令可以用于持续观察虚拟机内存中各个分区的使用率以及GC的统计数据
jmap可以用来查看堆内存的使用详情。
jstack可以用来查看Java进程内的线程堆栈信息。 jstack是个非常好用的工具，结合应用日志可以迅速定位到问题线程。
Java性能分析工具
jdk会自带JMC(JavaMissionControl)工具。可以分析本地应用以及连接远程ip使用。提供了实时分析线程、内存，CPU、GC等信息的可视化界面。
JVM内存调优
对JVM内存的系统级的调优主要的目的是减少GC的频率和Full GC的次数。 过多的GC和Full GC是会占用很多的系统资源（主要是CPU），影响系统的吞吐量。
使用JDK提供的内存查看工具，比如JConsole和Java VisualVM。
导致Full GC一般由于以下几种情况：
旧生代空间不足
调优时尽量让对象在新生代GC时被回收、让对象在新生代多存活一段时间和不要创建过大的对象及数组避免直接在旧生代创建对象
新生代设置过小
一是新生代GC次数非常频繁，增大系统消耗；二是导致大对象直接进入旧生代，占据了旧生代剩余空间，诱发Full GC
2). 新生代设置过大
一是新生代设置过大会导致旧生代过小（堆总量一定），从而诱发Full GC；二是新生代GC耗时大幅度增加
3). Survivor设置过小
导致对象从eden直接到达旧生代
4). Survivor设置过大
导致eden过小，增加了GC频率
一般说来新生代占整个堆1/3比较合适
GC策略的设置方式
1). 吞吐量优先 可由-XX:GCTimeRatio=n来设置
2). 暂停时间优先 可由-XX:MaxGCPauseRatio=n来设置
6. JVM内存管理，JVM的常见的垃圾收集器，GC调优，Minor GC ，Full GC 触发条件（像是必考题）
GC调优：
GC日志分析
调优命令
调优工具
调优命令
Sun JDK监控和故障处理命令有jps jstat jmap jhat jstack jinfo
jps，JVM Process Status Tool,显示指定系统内所有的HotSpot虚拟机进程。
jstat，JVM statistics Monitoring是用于监视虚拟机运行时状态信息的命令，它可以显示出虚拟机进程中的类装载、内存、垃圾收集、JIT编译等运行数据。
jmap，JVM Memory Map命令用于生成heap dump文件
jhat，JVM Heap Analysis Tool命令是与jmap搭配使用，用来分析jmap生成的dump，jhat内置了一个微型的HTTP/HTML服务器，生成dump的分析结果后，可以在浏览器中查看
jstack，用于生成java虚拟机当前时刻的线程快照。
jinfo，JVM Configuration info 这个命令作用是实时查看和调整虚拟机运行参数。
调优工具
常用调优工具分为两类,jdk自带监控工具：jconsole和jvisualvm，第三方有：MAT(Memory Analyzer Tool)、GChisto。
jconsole，Java Monitoring and Management Console是从java5开始，在JDK中自带的java监控和管理控制台，用于对JVM中内存，线程和类等的监控
GC触发的条件有两种。（1）程序调用System.gc时可以触发；（2）系统自身来决定GC触发的时机。
要完全回收一个对象，至少需要经过两次标记的过程。
第一次标记：对于一个没有其他引用的对象，筛选该对象是否有必要执行finalize()方法，如果没有执行必要，则意味可直接回收。（筛选依据：是否复写或执行过finalize()方法；因为finalize方法只能被执行一次）。
第二次标记：如果被筛选判定位有必要执行，则会放入FQueue队列，并自动创建一个低优先级的finalize线程来执行释放操作。如果在一个对象释放前被其他对象引用，则该对象会被移除FQueue队列。
Minor GC ，Full GC 触发条件
Minor GC触发条件：当Eden区满时，触发Minor GC。
Full GC触发条件：
（1）调用System.gc时，系统建议执行Full GC，但是不必然执行
（2）老年代空间不足
（3）方法区空间不足
（4）通过Minor GC后进入老年代的平均大小大于老年代的可用内存
（5）由Eden区、From Space区向To Space区复制时，对象大小大于To Space可用内存，则把该对象转存到老年代，且老年代的可用内存小于该对象大小
7. java内存模型
与JVM 内存模型不同。
Java内存模型即Java Memory Model，简称JMM。JMM定义了Java 虚拟机(JVM)在计算机内存(RAM)中的工作方式。JVM是整个计算机虚拟模型，所以JMM是隶属于JVM的。
Java内存模型定义了多线程之间共享变量的可见性以及如何在需要的时候对共享变量进行同步。
Java线程之间的通信采用的是过共享内存模型，这里提到的共享内存模型指的就是Java内存模型(简称JMM)，JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见。从抽象的角度来看，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（main memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（local memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。
8. 线程池的工作原理(谈到多线程高并发大几率会问它)
1.先讲下作用
减少资源的开销 可以减少每次创建销毁线程的开销
提高响应速度 由于线程已经创建成功
提高线程的可管理性
2.讲实现
线程池主要有两部分组成，多个工作线程和一个阻塞队列。
工作线程是一组已经处在运行中的线程，它们不断地向阻塞队列中领取任务执行。而 阻塞队列用于存储工作线程来不及处理的任务。
3.细分讲下线程的组成
创建一个线程池需要要的一些核心参数。
corePoolSize：基本线程数量 它表示你希望线程池达到的一个值。线程池会尽量把实际线程数量保持在这个值上下。
maximumPoolSize：最大线程数量 这是线程数量的上界。 如果实际线程数量达到这个值： 阻塞队列未满：任务存入阻塞队列等待执行 阻塞队列已满：调用饱和策略 。
keepAliveTime：空闲线程的存活时间 当实际线程数量超过corePoolSize时，若线程空闲的时间超过该值，就会被停止。 PS：当任务很多，且任务执行时间很短的情况下，可以将该值调大，提高线程利用率。
timeUnit：keepAliveTime的单位
runnableTaskQueue：任务队列
存放任务的阻塞队列，可以有如下几种选择：
ArrayBlockingQueue 它是一个由数组实现的阻塞队列，FIFO。
LinkedBlockingQueue 它是一个由链表实现的阻塞队列，FIFO。 吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。fixedThreadPool使用的阻塞队列就是它。 它是一个无界队列。
SynchronousQueue 它是一个没有存储空间的阻塞队列，任务提交给它之后必须要交给一条工作线程处理；如果当前没有空闲的工作线程，则立即创建一条新的工作线程。 cachedThreadPool用的阻塞队列就是它。 它是一个无界队列。 PriorityBlockingQueue 它是一个优先权阻塞队列。
handler：饱和策略 当实际线程数达到maximumPoolSize，并且阻塞队列已满时，就会调用饱和策略。
AbortPolicy 默认。直接抛异常。 CallerRunsPolicy 只用调用者所在的线程执行任务。 DiscardOldestPolicy 丢弃任务队列中最久的任务。 DiscardPolicy 丢弃当前任务。
4.运行机制
当有请求到来时：
1.若当前实际线程数量 少于 corePoolSize，即使有空闲线程，也会创建一个新的工作线程；
2 若当前实际线程数量处于corePoolSize和maximumPoolSize之间，并且阻塞队列没满，则任务将被放入阻塞队列中等待执行；
3.若当前实际线程数量 小于 maximumPoolSize，但阻塞队列已满，则直接创建新线程处理任务；
4.若当前实际线程数量已经达到maximumPoolSize，并且阻塞队列已满，则使用饱和策略。
9. NIO底层原理
1概念：
NIO核心是 同步非阻塞，解决传统IO的阻塞问题。操作对象是Buffer。 NIO的核心是IO线程池. NIO中的IO多路复用调用系统级别的select和poll模型，由系统进行监控IO状态，避免用户线程通过反复尝试的方式查询状态。
Java NIO ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
2.工作原理：
由一个专门的线程来处理所有的 IO 事件，并负责分发。
事件驱动机制：事件到的时候触发，而不是同步的去监视事件。
线程通讯：线程之间通过 wait,notify 等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的。减少无谓的线程切换。
3.通信模型是怎么实现的呢？
java NIO采用了双向通道（channel）进行数据传输，而不是单向的流（stream），在通道上可以注册我们感兴趣的事件。
四种事件
服务端接收客户端连接事件SelectionKey.OP_ACCEPT(16)
客户端连接服务端事件SelectionKey.OP_CONNECT(8)
读事件SelectionKey.OP_READ(1)
写事件SelectionKey.OP_WRITE(4)
服务端和客户端各自维护一个管理通道的对象selector，该对象能检测一个或多个通道 (channel) 上的事件。以服务端为例，如果服务端的selector上注册了读事件，某时刻客户端给服务端发送了一些数据，阻塞I/O这时会调用read()方法阻塞地读取数据，而NIO的服务端会在selector中添加一个读事件。服务端的处理线程会轮询地访问selector，如果访问selector时发现有感兴趣的事件到达，则处理这些事件，如果没有感兴趣的事件到达，则处理线程会一直阻塞直到感兴趣的事件到达为止。
10. Spring IOC ，AOP会问的两个原理，面试官经常会问看过源码吗？
概念：
IOC 是面向对象编程中的一种设计原则，IOC理论提出的观点大体是这样的：借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦。对于spring框架来说，就是由spring来负责控制对象的生命周期和对象间的关系。 是说创建对象的控制权进行转移，以前创建对象的主动权和创建时机是由自己把控的，而现在这种权力转移到第三方。
实现原理：
通过反射机制+工厂模式实现的，在实例化一个类时，通过反射调用类中set方法将事先保存在HashMap中的类属性注入到类中。
控制反转就是：获得依赖对象的方式反转了。
1、依赖注入发生的时间
(1).用户第一次通过getBean方法向IoC容索要Bean时，IoC容器触发依赖注入。
(2).当用户在Bean定义资源中为元素配置了lazy-init属性，即让容器在解析注册Bean定义时进行预实例化，触发依赖注入。
2.依赖注入实现在以下两个方法中：
(1).createBeanInstance：生成Bean所包含的java对象实例。
(2).populateBean ：对Bean属性的依赖注入进行处理。
11. AOP底层实现原理
概念:AOP（Aspect-OrientedProgramming，面向方面编程），是OOP（Object-Oriented Programing，面向对象编程）的补充和完善。OOP引入封装、继承和多态性等概念来建立一种对象层次结构，用以模拟公共行为的一个集合。 而AOP技术则恰恰相反，它利用一种称为“横切”的技术，剖解开封装的对象内部，并将那些影响了多个类的公共行为封装到一个可重用模块，并将其名为“Aspect”，即方面。 简单地说，就是将那些与业务无关，却为业务模块所共同调用的逻辑或责任封装起来，便于减少系统的重复代码，降低模块间的耦合度，并有利于未来的可操作性和可维护性。
AOP的核心思想就是“将应用程序中的商业逻辑同对其提供支持的通用服务进行分离。
AOP的实现
实现AOP的技术，主要分为两大类：一是采用动态代理技术，利用截取消息的方式，对该消息进行装饰，以取代原有对象行为的执行；二是采用静态织入的方式，引入特定的语法创建“方面”，从而使得编译器可以在编译期间织入有关“方面”的代码。
如何使用Spring AOP
可以通过配置文件或者编程的方式来使用Spring AOP。
配置可以通过xml文件来进行，大概有四种方式：
1.配置ProxyFactoryBean，显式地设置advisors, advice, target等
2.配置AutoProxyCreator，这种方式下，还是如以前一样使用定义的bean，但是从容器中获得的其实已经是代理对象
3.通过aop:config来配置
4.通aop:aspectj-autoproxy过来配置，使用AspectJ的注解来标识通知及切入点
Spring AOP的实现
如何生成代理类：
Spring提供了两种方式来生成代理对象: JDKProxy和Cglib，具体使用哪种方式生成由AopProxyFactory根据AdvisedSupport对象的配置来决定。默认的策略是如果目标类是接口，则使用JDK动态代理技术，否则使用Cglib来生成代理
切面是如何织入的？
InvocationHandler是JDK动态代理的核心，生成的代理对象的方法调用都会委托到InvocationHandler.invoke()方法。
12. 反射原理：
什么是Java的反射？
在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的属性和方法；
反射的作用？
如果给定一个类名，就可以通过反射机制来获取类的所有信息，也可以动态的创建对象和编译；
反射的原理？
Java语言在编译之后会生成一个class文件，反射就是通过字节码文件找到其类中的方法和属性等；
反射的实现主要借助以下四个类：
1、Class：类的对象；
2、Constructor：类的构造方法
3、Field：类中的属性对象
4、Method：类中的方法对象
13. Java中多态的实现原理
父类引用指向子类对象，调用方法时会调用子类的实现而不是父类的实现。多态的实现的关键在于“动态绑定”。
14. object中定义了哪些方法？
clone(), equals(), hashCode(), toString(), notify(), notifyAll(),wait(), finalize(), getClass()
15. 常用数据结构：
集合，线性结构（数组，队列，链表和栈），树形结构，图状结构
16. Java 中的 TreeMap 是使用红黑树实现的。