自己并不是 CS 科班出身，學習 Java 的時間也不長，但自己比較喜歡這行業(yè)。所以想寫一些文章記錄一些自己想去詳細了解的知識，并且希望能分享出來大家進行討論，一起進步~

我比較喜歡問題驅(qū)動學習的形式，所以經(jīng)常會看一些大公司的面試題了解自己的不足，下面有五道面試題與大家討論。下面討論的問題出自 —— 你應該知道的JAVA面試題

1. Java 線程的狀態(tài)

這算是一個比較常見的問題了，經(jīng)常在不同的面經(jīng)里看見，但經(jīng)常又記了大概就忘記。
Java 線程在某個時刻只能處于以下六種狀態(tài)

• 新建(NEW)，線程尚未啟動的狀態(tài)。
• 可運行(RUNNABLE)，可運行狀態(tài)的線程正在Java虛擬機中執(zhí)行，但它可能正在等待來自操作系統(tǒng)（例如處理器）的其他資源。
• 阻塞中(BLOCKED)，一個線程試圖獲取監(jiān)視器鎖（JVM規(guī)范實現(xiàn)的內(nèi)容，每個對象和類在邏輯上都是和一個監(jiān)視器相關(guān)聯(lián)的），但該鎖正在被其它線程持有時的狀態(tài)。例如進入Synchronize塊或者其它線程線程調(diào)用了Object.wait方法。
• 等待(WAITING)，一個線程調(diào)用了 Object.wait、Thread.join或者LockSupport.park后的狀態(tài)。例如一個線程調(diào)用了 Object.wait 等待 Object.notify 或者 Object.notifyAll 方法。
• 計時等待(TIMED_WAITING)，就是觸發(fā)等待狀態(tài)的相關(guān)方法加上時間參數(shù)的狀態(tài)。
• 終止(TERMINATED)，線程被終止（拋出一個未被捕獲的異常）或正常退出的狀態(tài)。

參考資料：JDK8 的 Thread 源碼，相關(guān)源碼在1742行開始

2. 進程和線程的區(qū)別，進程間如何通訊，線程間如何通訊

我也沒上過操作系統(tǒng)的課，只能基于搜索的資料與自己的理解和大家討論。
進程和線程都是基于一個 CPU 時間段的描述，線程是基于進程的進一步劃分。現(xiàn)代 OS 中，進程是 CPU 資源分配的最小單位，線程是 CPU 調(diào)度的最小單位。進程之前通訊依靠系統(tǒng)資源，線程之間通訊依靠 JVM 提供的方法。
用戶下達運行程序的命令后，就會產(chǎn)生進程。同一程序可產(chǎn)生多個進程（一對多關(guān)系），以允許同時有多位用戶運行同一程序，卻不會相沖突。
維基百科相關(guān)解釋：進程需要一些資源才能完成工作，如CPU使用時間、內(nèi)存、文件以及I/O設備，且為依序逐一進行，也就是每個CPU核心任何時間內(nèi)僅能運行一項進程。
那基于多線程能依賴于多核心執(zhí)行，就是說多個核心能同時運行一個進程?
進程與線程似乎還與操作系統(tǒng)，語言實現(xiàn)有關(guān)，并沒有找到很好的資料，歡迎大家討論。

3. HashMap 的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么？如何實現(xiàn)的。和 HashTable，ConcurrentHashMap 的區(qū)別

HashMap 是基于 Node 為元素的數(shù)組，Node 實現(xiàn)了 Map.Entry 接口，實現(xiàn)上來說有幾個關(guān)鍵的點

• put時計算出相應的hash值映射到相應的桶中。
• 如果一個桶中有多個元素則將該通內(nèi)部元素構(gòu)造成鏈表提高索引效率。
• 如果內(nèi)部鏈表長度超過 TREEIFY_THRESHOLD 的值（默認為8）將其轉(zhuǎn)換成紅黑樹，如果紅黑樹內(nèi)元素小于 UNTREEIFY_THRESHOLD 大小時將其轉(zhuǎn)換為鏈表。
• HashMap 默認的初始容量(DEFAULT_INITIAL_CAPACITY)為16，默認的負載因子(DEFAULT_LOAD_FACTOR)為0.75。
• 負載因子表示 HashMap 對表空間的使用程度，負載因子高時表內(nèi)空間就越緊湊，檢索效率就低，占用空間就相對來說小。
• 當容量不足時會出發(fā) resize 方法在達到最大值之前會默認擴大兩倍，達到最大值就不進行擴容。
• HashMap 與 HashTable 的哈希算法不同，HashMap 為了加快哈希速度，將哈希表的大小固定為 2 的冪，而 HashTable 使用取模運算實現(xiàn)。簡單的取模哈希的結(jié)果會更加均勻，所以 HashTable 會分散的更均勻，但由于取模運算對比位運算效率較低。HashMap 又實現(xiàn)了拉鏈法+紅黑樹的實現(xiàn)，綜上我認為 HashMap更好。

4. 索引有什么用？如何建索引？

索引相當于目錄的功能，例如我們翻書時想快速找到自己感興趣的章節(jié)就要通過索引。如果沒有索引時我們只能一頁一頁的去找自己想要的內(nèi)容。不同的數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)的索引不同，MySQL 中常用的有 B-TREE(從技術(shù)上說是B+TREE) 和哈希索引。
就我個人經(jīng)驗來說，創(chuàng)建索引時我會使用 explain 調(diào)試和業(yè)務相關(guān)的語句，當讀寫都在一個數(shù)據(jù)庫中時要少建索引，避免插入效率低，因為插入時索引自然要去更新一遍，當索引太多時更新就會對整個流程有影響。
避免冗余的索引，例如 AB 索引就維護了 A 的索引，了解 B+TREE 的結(jié)構(gòu)很直觀的就能理解，MySQL會針對搜索做優(yōu)化，但使用索引的效率低時就選擇不用索引。
選擇合適的索引順序，原則上說選擇性高的索引應放在前面，但又要考慮索引利用率的問題。當然如果實現(xiàn)了讀寫分離，那就可以隨意建索引了！

5. ArrayList 是如何實現(xiàn)的，ArrayList 和 LinkedList 的區(qū)別？ArrayList 如何實現(xiàn)擴容？

ArrayList 是基于動態(tài)數(shù)組實現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，LinkedList 是基于雙向鏈表實現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。所以 ArrayList 查找更快，LinkedList 占用的空間更大。由于 LinkedList 是基于鏈表實現(xiàn)的，而 ArrayList 在插入時又需要動態(tài)擴容，所以插入和刪除應該理論上比 ArrayList 更快。但實際測試結(jié)果并不是如此，由于 LinkedList 的檢索效率太拙計，只要在容量大小的 1/10 之前會快于 ArrayList。

時間復雜度對比