【Java后端面试题整理】

原文链接： https://my.oschina.net/u/3943244/blog/3008169

Java基础

1.String类为什么是不可变的？为什么是final的？

什么是不可变：定义一个字符串对象，再新建一个对象赋值给这个字符串，这个赋值过程不是修改原地址的数据，而是指向一个新的对象，这就叫不可变。如下图：

JDK源码里，String类被final修饰，String类有一个属性是char类型的数组，说明String类本质上是一个数组，这个数组也被final修饰，所以String类不可变。好处有：

1. 线程安全--String对象不可变，不能被写入，所以在多线程中修改字符串的值，其他的引用指向的还是原来的对象，不会被改变。
2. 用于实现StringPool--栈里面的多个引用可以指向StringPool里的同一个字符串，节省了很多堆空间，如果String是可变的，那StringPool就没有意义了。
3. 便于计算哈希值--  因为String类不可变，所以字符串很适合被hash。String类有一个hashCode()方法用于计算哈希值，在创建字符串的时候哈希值就计算出来并被缓存了，不需要重新计算。这就使得字符串很适合作为Map中的键，处理速度要快过其它的键对象。

补充：

• String类中有个私有实例字段hash，表示该字符串的哈希值。
• hash值的计算过程，是依据被hash的值的特征计算的，这要求被hash的值必须固定，因此被hash的值必须不可变。

2.HashMap的源码分析，实现原理，底层结构？

• 底层结构：

HashMap是由数组+链表+红黑树组成的。数组是主体，存放的是Entry对象（Entry有四个属性：key、value、hash、next），向数组的某个位置插入一个entry对象的时候，如果发生哈希冲突，就把那个位置的entry对象作为头结点，指向要插入的entry对象，形成一个单向链表。但是链表不擅长查询，所以链表越少，HashMap的性能越好。在JDK1.8里引入了红黑树，当链表长度超过8的时候，就转换成红黑树来存储元素，提高HashMap的性能。

实现原理：

先用key通过哈希函数计算出一个数组索引，如果索引位置没有元素就直接放进去，如果有元素，若key相同就直接替换，若key不相同就遍历索引位置的链表，把元素插入链表。如果链表长度大于8，就转换成红黑树来存储元素。

源码分析：

补充：https://www.cnblogs.com/chengxiao/p/6059914.html

3.反射中，Class.forName(String name)和ClassLoader的区别？

反射：动态地获取类的内容，并映射成一个Java对象。

Java中Class.forName(String name)和ClassLoader都可用来对类进行加载，获得字节码文件。

• Class.forName(String name)将类的字节码文件加载到JVM中，内部调用的forName()方法里有一个参数是控制初始化的，是true，所以会初始化，会加载静态代码块。
• ClassLoader只是将字节码文件加载到JVM中，不会加载静态代码块。只有在用newInstance创建对象的时候才会加载静态代码块。

数据库加载驱动使用Class.forName(String name)，是因为DriverManager驱动类有静态代码块。

4.session和cookie的区别和联系，session的生命周期，多个服务部署时session管理。

Cookie：数据存储在客户端，安全性不好，客户端可以删除cookie。如果不设置持久化时间，cookie会存储在浏览器的内存中，浏览器关闭，cookie信息销毁，如果设置持久化时间，cookie会被持久化到磁盘文件里。

Session：数据存储在服务器端，安全性较好，但当session太多时会占用部分服务器资源，session需要借助cookie来存储JSESSIONID。session默认30分钟过期，也可以通过配置更改这个时间。

SOA架构中，单点登录系统，专门使用一台服务器来保存session信息，用redis模拟session，用uuid模拟JSESSIONID。

补充：

https://my.oschina.net/u/3943244/blog/1929801

https://my.oschina.net/u/3943244/blog/2992047#h4_9

5.Java中的队列都有哪些，有什么区别。

• 双端队列Deque：队列两端都可以进行入队出队操作
• 阻塞队列BlockingQueue：如果BlockQueue是空的，这时如果有线程要从这个BlockingQueue取元素，将会被阻塞进入等待状态，直到别的线程在BlockingQueue中添加进了元素，被阻塞的线程才会被唤醒。同样，如果BlockingQueue是满的，试图往队列中存放元素的线程也会被阻塞进入等待状态，直到BlockingQueue里的元素被别的线程拿走才会被唤醒继续操作
• 非阻塞队列AbstractQueue：多个线程存取元素时，直接返回结果，不具有阻塞的特点。

补充：

https://zhuanlan.zhihu.com/p/53076263

6.Java的内存模型以及GC算法

线程共享：Java堆，方法区

线程私有：程序计数器，Java虚拟机栈，本地方法栈

现代虚拟机中的GC（垃圾收集）算法：

• 标记-清除算法
  标记：遍历所有的节点，然后将所有可以到达GC Root的对象标记为存活的对象。
  清除：遍历堆中所有的对象，将没有标记的对象全部清除掉。
  效率低，清理出来的内存是不连续的，适合大量对象存活的情况
• 复制算法
  将内存按照容量分为大小相等的两块，每次只使用其中一块，当这一块内存用完了，把还在存活的对象复制到另一块内存上，清空当前使用的内存块，去使用另一块。（商业应用中，8：1）
  空间利用率低，存活对象多的时候效率低，适合少量对象存活的情况。
• 标记-整理算法
  从GC Root开始遍历所有节点，对所有存活的对象做一次标记，之后，将所有的存活对象压缩到内存的一端，然后清理其他所有的空间。
  从效率上来说，标记-整理算法要低于复制算法(不仅要标记所有存活对象，还要整理所有存活对象的引用地址).
  适合存活对象较多的情况。
• 分代收集算法
  将Java堆分为老年代和新生代，根据对象的存活时间不同，将内存划分为几块，分别采用针对性的GC算法，提高效率。

  新生代：少量对象存活，使用复制算法。

  老年代：大量对象存活，适合用标记-清除/标记-整理算法

补充：

GC Root：对象之间的引用组成了一张图，其中有一个叫做GC Root的根节点，如果一个对象不能到达根节点，说明这个对象已经失效。

标记-清除算法、复制算法、标记-整理算法的总结：三个算法都基于根搜索算法去判断一个对象是否应该被回收。

JVM详解

Field类详解

Native方法详解

GC

GC结构图

7.JDK7、JDK8的新特性

JDK7：

1. 数值类型字面值可以用‘多个‘_’分隔增加可读性
2. 可以使用字符串控制switch语句
3. try语句里声明的资源，可以自动关闭
4. 多重捕获异常(multi-catch)，本来不同的异常是由多个catch语句块来处理，现在可以把多个异常用一个catch语句块来处理，用’|’来表示多个异常，也就是或的意思
5.  

JDK8：

1. 接口中可以添加static方法，接口中可以为方法添加默认实现。

原来的接口：接口中的成员变量默认（必须）都是public、static、final类型的，必须被显式初始化；接口中的方法默认（必须）都是public、abstract类型的。

https://blog.csdn.net/zhaojianting/article/details/80338273

8.Java数组和链表两种结构的操作效率，在哪些情况下，哪些操作（查询、插入删除）的效率高？

数组是一组地址连续、长度固定的内存空间，链表是动态分配内存，内存地址可以连续可以不连续，随机查询操作数组效率更高（O(1)），插入和删除操作链表效率更高（O(1)）

9.Java内存泄露的问题调查定位：jmap，jstack的使用等等

•  jps：主要用来输出JVM中运行的进程状态信息
• jstack：主要用来查看某个Java进程内的线程栈信息
•  jmap用来查看堆内存使用状况

补充：

https://blog.csdn.net/sinat_29581293/article/details/70214436

http://www.importnew.com/28916.html

Java开发框架

1.spring框架中需要引用哪些jar包，以及这些jar包的用途

1. spring-core.jar：包含Spring 框架基本的核心工具类，其它组件要都要使用到这个包里的类，依赖Commons Logging(Log4J)。
2. spring-beans.jar：是所有组件都要用到的，它包含访问配置文件、创建和管理bean 以及进行IOC、DI操作相关的所有类。依赖spring-core(CGLIB)。
3. spring-aop.jar：包含在应用中使用AOP 特性时所需的类。
4. spring-aspects.jar：提供对AspectJ的支持，以便可以方便的将面向切面的功能集成进IDE中，比如Eclipse AJDT。
5. spring-context.jar：为Spring 核心提供了大量扩展。
6. spring-context-support.jar：包含支持UI模版（Velocity，FreeMarker，JasperReports），邮件服务，脚本服务(JRuby)，缓存Cache（EHCache），任务计划Scheduling（uartz）方面的类。外部依赖spring-context
7. spring-jdbc.jar：包含对Spring 对JDBC 数据访问进行封装的所有类。
8. spring-test.jar：spring整合JUnit测试的类。
9. spring-web.jar：包含Web 应用开发时，用到Spring 框架时所需的核心类，包括自动载入Web Application Context 特性的类、Struts 与JSF 集成类、文件上传的支持类、Filter 类和大量工具辅助类。外部依赖spring-context, Servlet API, (JSP API, JSTL, Commons FileUpload, COS)。
10. spring-webmvc.jar：包含Spring MVC 框架相关的所有类。包括框架的Servlet，Web MVC框架，控制器和视图支持。当然，如果你的应用使用了独立的MVC 框架，则无需这个JAR 文件里的任何类。外部依赖spring-web。
11. spring-jms.jar：提供对JMS 1.0.2/1.1的支持类。外部依赖spring-beans，spring-dao，JMS API

详解：

https://blog.csdn.net/miao1475458272/article/details/61619228

2.srpingMVC的原理架构

5个组件：DispatcherServlet、HandlerMapping、HandlerAdapter、ViewResolver、View。

详解：

https://my.oschina.net/u/3943244/blog/2250217

3.springMVC注解的意思

@Controller、@Resource和@Autowired、@RequestMapping、
@ModelAttribute和@SessionAttributes、@PathVariable和@RequestParam、
@ResponseBody和@RequestBody、

详解：

https://www.cnblogs.com/leskang/p/5445698.html

PathVariable和RequestParam区别

RequestBody和ResponseBody的使用

4.spring中BeanFactory和ApplicationContext的联系和区别

https://youyu4.iteye.com/blog/2346183

https://blog.csdn.net/zh521zh/article/details/77884897

5.spring的DI（依赖注入）的几种方式

IOC：控制反转，把创建对象交给Spring进行配置

DI：依赖注入，向类里面的属性中设置值。

二者关系：DI不能单独存在，要在Ioc基础之上来完成操作，即要先创建对象才能注入属性值。

注入属性的方式：

set注入、构造方法注入、注解注入、复杂类型注入。还有一些不常用的：p名称空间注入，spel注入。

6.springIOC和AOP的原理

https://blog.csdn.net/u012813201/article/details/77074795

7.spring如何实现事务管理的

事务介绍

Spring并不直接管理事务，而是提供了多种事务管理器，spring将事务管理的职责委托给Hibernate或者mybatis等持久层框架来实现。 
Spring事务管理器的接口是org.springframework.transaction.PlatformTransactionManager，通过这个接口，Spring为各个平台如JDBC、Hibernate等都提供了对应的事务管理器，但是具体的实现就是各个平台自己的事情了。

8.spring中循环注入的方式

https://blog.csdn.net/u010644448/article/details/59108799

9.Spring的beanFactory和factoryBean的区别

https://www.jianshu.com/p/05c909c9beb0

 

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