【Java面试题】Java集合：
Java集合框架是Java程序员必须掌握的重要内容，它包括List、Set、Map等接口以及ArrayList、LinkedList、HashMap等具体实现。面试中常常考察这些概念的区别和特性。
1. ArrayList和Vector的主要区别在于线程安全和性能。ArrayList是非线程安全的，但插入和删除操作更快；而Vector是线程安全的，但在多线程环境下性能较好，但整体速度较慢。
2. ArrayList、Vector和LinkedList都是List接口的实现，ArrayList适合随机访问，性能好，而LinkedList适合于顺序访问和插入删除，因为它基于链表结构。
3. 快速失败（fail-fast）是指当集合在迭代过程中被修改时，迭代器会立即抛出`ConcurrentModificationException`；安全失败（fail-safe）的集合如CopyOnWriteArrayList，即使在遍历过程中修改集合，也不会抛异常，而是返回修改前的状态。
4. HashMap的数据结构基于哈希表，由数组+链表/红黑树组成，用于快速查找元素。
5. HashMap的工作原理是通过键的哈希值计算数组索引，然后将键值对存储在对应位置，若出现哈希冲突，则通过链表或红黑树解决。
6. 当HashMap的负载因子（load factor）达到阈值（默认0.75）时，会进行扩容，新的容量通常是原容量的2倍。
7. List的特点是可以保持元素的顺序，允许重复元素；Map则将键和值成对存储，不允许键重复；Set不允许元素重复，且无特定顺序。
8. Set中的元素不重复是通过equals()方法判断的，而不是==，因为==比较的是对象的引用，而equals()比较的是对象的内容。
9. 两个对象值相同（x.equals(y) == true），但可以有不同的hash code，这是可能的，因为不同的对象可能具有相同的属性值，但哈希码不一定相同。
10. Heap是Java内存模型的一部分，主要用于存放新生代的对象；Stack则用于执行方法调用，每个线程都有自己的独立栈。
【JVM与调优】:
1. Java类加载过程包括加载、验证、准备、解析和初始化五个阶段。
2. JVM加载Class文件主要通过类加载器完成，将字节码转化为运行时的数据结构。
3. Java内存分为堆内存、栈内存和方法区，其中堆是对象的主战场，栈是方法的执行上下文。
4. GC（Garbage Collector）负责回收不再使用的对象所占用的内存，以防止内存泄漏。
5. 垃圾回收机制通过可达性分析等算法判断对象是否存活，主要有引用计数法和可达性分析法。
6. 垃圾回收器可以自动回收内存，但无法立即回收。System.gc()和Runtime.gc()会触发全局垃圾回收，但不建议频繁使用，可能导致性能下降。
【并发编程】:
1. Synchronized是Java内置的锁机制，保证了代码的互斥执行，具有可重入性。
2. JVM对原生锁进行了很多优化，如自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化等，提高并发性能。
3. Synchronized是非公平锁，即线程获取锁的顺序不是完全按照等待时间，可能存在饥饿现象。
4. AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是JDK提供的一个用于构建锁和其他同步组件的基础框架。
对比Synchronized和ReentrantLock：
- Synchronized是内置的，ReentrantLock是API级别的，后者提供了更丰富的控制。
- ReentrantLock可以实现公平锁，而Synchronized只能是非公平的。
- ReentrantLock提供了tryLock方法，可以尝试获取锁而不阻塞。
- ReentrantLock支持更细粒度的锁，如读写锁（ReadWriteLock）。
Java并发工具还包括Semaphore（信号量）、CountDownLatch（倒计时器）、CyclicBarrier（循环屏障）等，用于协调多个线程间的操作。在面试中，对这些工具的理解和使用也是常考内容。
