java常用面试题持续积累~(参考后的个人总结，有问题请指明，非常感谢)

一、什么是字符串常量池(存放的是对象的引用[存放了地址]，对象存在堆内存中)

      1、 JVM为了减少字符串对象的重复创建，维护了一个特殊的内存，这段内存就被称为字符串常量池或者字符串字面量池。

       2、工作原理：当出现字面量形式的字符串对象时，JVM会首先对这个对象进行检查，如果字符串常量池中存在相同内容的字符串对象的引用，则将这个引用返回，否则就创建新的字符串对象，并将这个对象的引用放入字符串常量池，并返回该对象的引用。当使用new创建字符串对象时，不管字符串常量池中是否有相同内容的对象的引用，都会创建一个新的对象。[字面量形式：String str = "str"。new形：String str = new String("str")]

       3、当使用new创建对象后，可以调用intern()方法把这个对象的引用存到字符串常量池中。

       实例：String str = "xisan";  String str1 = new String("xisan");   String str2 = str1.intern();  str2 == str;[返回了true]

       intern()详解：调用该方法后，首先会检查字符串常量池中是否有该对象(str1)的引用，如果没有，就将引用存入字符串常量池中并且返回给变量(str2)，如果有就直接把引用返回给变量(str2)。

       4、优点：减少了相同内容字符串的创建，节省了空间。缺点：牺牲了CPU计算时间(查找是否有引用)来换取空间。

二、String为什么是不可变的

       1、jdk1.7版本中， String内部只剩下了两个变量，value[]和hash，一个用来存储字符，一个用来存储哈希值的缓存。存储字符的value[]，是final类型，不可改变的，因此String一旦初始化，就不可改变了。

       2、replace、toLowerCase等方法来改变String对象的值，其实是重新创建了一个新的String对象并且将引用返回给变量，原来的String对象还存在。

三、String s = new String("xyz");究竟产生了几个对象，从JVM角度谈谈？

      1、当字符串常量池中没有"xyz"的时候，会创建两个对象，一个是字符串对象xyz，另外一个是new出来的String对象。

      2、当字符串常量池中有"xyz"的时候，只会创建一个由new出来的String对象，至于"xyz"，常量池会返回一个引用。

四、String拼接字符串效率低，你知道原因吗？

      String中拼接使用"+"的时候，每做一次"+"就会产生一个StringBuilder对象，然后append后就丢掉这个StringBuilder对象，下次"+"就会再次产生一个StringBuilder对象，重复操作到运算结束。如果直接采用StringBuilder对象进行字符串的append的话，我们可以节省和销毁对象的时间。

五、i++是线程安全的吗？如何解决线程安全性？

      每个线程都有自己的工作内存，对于操作共享变量的时候，需要从主内存load下来到自己的工作内存，等完成对共享变量的操作后在save到主内存中。

      从上面就可以看出问题了，因为多线程去同时去访问的这个共享变量"i"的话，其他线程操作完变量后，还没save到主内容，别的线程就访问到了原来的"i"的值，那这样原本操作的"i"的值就没被读取到了，就产生了脏数据，由此可见，i++不是线程安全的。(扩展：volatile关键字 不能解决这个问题，因为它只保证了可见性并不保证原子性。多个线程同时读取这个共享变量的值，就算保证其他线程修改的可见性，也不能保证线程之间读取到同样的值然后相互覆盖对方的值的情况)

      解决方案：1、对i++操作加上同步锁，可以通过synchronize或者ReentrantLock来提供同步，但是个人觉得用synchronize这个更好一些吧，大多数人在用都比较熟悉。

                       2、使用支持原子性操作的类，如 java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger，它使用的是CAS(转：https://blog.csdn.net/qq_32998153/article/details/79529704) 算法，效率优于第 1 种。因为传统的锁机制需要陷入内核态，造成上下文切换，但是一般持有锁的时间很短，频繁的陷入内核开销太大，所以随着机器硬件支持CAS后，java推出基于compare and set机制的AtomicInteger，实际上就是一个CPU循环忙等待。因为持有锁时间一般较短，所以大部分情况CAS比锁性能更优。最初是没有CAS，只有陷入内核态的锁，这种锁当然也需要硬件的支持。后来硬件发展了，有了CAS锁，把compare 和 set 在硬件层次上做成原子的，才有了CAS锁。

六、浅析volatile关键字(先说下java内存)

      1、java内存模型规定所有变量都存在放主内存中，每个线程执行的时候，都会去主内存中拷贝一份到自己的工作内存中，然后去对这些变量进行操作。所以多线程之间需要通过去访问主内存来获取变量，那么每个线程修改后的变量就应该及时存储到主内存中，这就是volatile关键字需要解决的事情。(图片copy了其他博客的)

      2、volatile关键字就是为了解决上面说的，数据一致性的问题。简单说明就是上图的线程A修改了变量"i"的值后，会直接刷新主内存中的变量"i"的值。当线程B在对变量"i"读取的时候，发现变量"i"是volatile关键字修饰的变量，就放弃从工作内存中读取而直接去主内存中读取，这样就保证了数据的一致性了。

      3、第2点说了volatile可以保证数据一致性，但是，在多线程中会出现这种情况，当存在i++这类操作的时候，由于这类操作不是原子性（要么成功，要么失败，不会存在执行过程被中断）的，如果线程A执行i++的时候发生了阻塞，这个变量"i"的值还没刷新到主内存中去，这个时候线程B也执行了i++这个操作并且执行成功了，但是它执行的时候从主内存中拿到的"i"的值，并不是线程A执行过后的值，这样就产生了脏读。这个时候的解决方法就是使用同步关键字synchronize或者ReentrantLock来保证数据正确性了。

七、从字节码角度深度解析 i++ 和 ++i 线程安全性原理？

      当线程启动的时候，jvm会分配一块内存当做该线程的java栈，每个栈由一系列的栈帧组成。每个栈帧对应一个方法，当线程执行方法时，就是栈帧出栈，入栈的过程。每个栈帧包含三部分数据：本地变量（参数+方法内的变量）、操作数栈和其他数据，本文主要涉及本地变量和操作数栈。

      1、i++(图从其他博客截图而来：https://blog.csdn.net/hotchange/article/details/79844565)

从上图很明显看出，变量"i"到最后会被覆盖成原来的值。

      2、++i