【Java面试知识点】各大公司Java面试题目汇总-Java基础知识
【Java面试知识点】各大公司Java面试题目汇总-Java基础知识
Java 面试问题列表包含的主题：
多线程，并发及线程基础
数据类型转换的基本原则
垃圾回收（GC）
Java 集合框架
数组
字符串
GOF 设计模式
SOLID （单一功能、开闭原则、里氏替换、接口隔离以及依赖反转）设计原则
抽象类与接口
Java 基础，如 equals 和 hashcode
泛型与枚举
Java IO 与 NIO
常用网络协议
Java 中的数据结构和算法
正则表达式
JVM 底层
Java 最佳实践
JDBC
Date, Time 与 Calendar
Java 处理 XML
JUnit
编程
面向对象的三大特性，如何理解多态？
继承给对象提供了从基类获取字段和方法的能力。继承提供了代码的重用行，也可以在不修改类的情况下给现存的类添加新特性
多态是编程语言给不同的底层数据类型做相同的接口展示的一种能力。
一个多态类型上的操作可以应用到其他类型的值上面。
抽象的定义？抽象和封装的不同点？
抽象是把想法从具体的实例中分离出来的步骤，因此，要根据他们的功能而不是实现细节来创建类。Java支持创建只暴漏接口而不包含方法实现的抽象的类。这种抽象技术的主要目的是把类的行为和实现细节分离开。
抽象和封装是互补的概念。一方面，抽象关注对象的行为。另一方面，封装关注对象行为的细节。一般是通过隐藏对象内部状态信息做到封装，因此，封装可以看成是用来提供抽象的一种策略。
抽象：就是把现实生活中的某一类东西提取出来，用程序代码表示，我们通常叫做类或者接口。抽象包括两个方面：一个是数据抽象，一个是过程抽象。数据抽象也就是对象的属性。过程抽象是对象的行为特征。
封装：把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行封装隐藏。封装分为属性的封装和方法的封装。
抽象类和接口的区别？
Java提供和支持创建抽象类和接口。它们的实现有共同点，不同点在于：
接口中所有的方法隐含的都是抽象的。而抽象类则可以同时包含抽象和非抽象的方法。
类可以实现很多个接口，但是只能继承一个抽象类
类可以不实现抽象类和接口声明的所有方法，当然，在这种情况下，类也必须得声明成是抽象的。
抽象类可以在不提供接口方法实现的情况下实现接口。
Java接口中声明的变量默认都是final的。抽象类可以包含非final的变量。
Java接口中的成员函数默认是public的。抽象类的成员函数可以是private，protected或者是public。
接口是绝对抽象的，不可以被实例化。抽象类也不可以被实例化，但是，如果它包含main方法的话是可以被调用的。
也可以参考JDK8中抽象类和接口的区别（Java8可以定义default类型的方法）
Java 中，抽象类与接口之间有什么不同？
Java 中，抽象类和接口有很多不同之处，但是最重要的一个是 Java 中限制一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口。抽象类可以很好的定义一个家族类的默认行为，而接口能更好的定义类型，有助于后面实现多态机制。
接口是什么？为什么要使用接口而不是直接使用具体类？（ 面向接口编程）
接口用于定义 API。它定义了类必须得遵循的规则。同时，它提供了一种抽象，因为客户端只使用接口，这样可以有多重实现，如 List 接口，你可以使用可随机访问的 ArrayList，也可以使用方便插入和删除的 LinkedList。
接口中不允许写代码，以此来保证抽象，但是 Java 8 中你可以在接口声明静态的默认方法，这种方法是具体的。
面向对象软件开发的优点有哪些？
代码开发模块化，更易维护和修改。
代码复用。
增强代码的可靠性和灵活性。
增加代码的可理解性。
面向对象编程有很多重要的特性，比如：封装，继承，多态和抽象。
封装的定义和好处有哪些？
封装给对象提供了隐藏内部特性和行为的能力。对象提供一些能被其他对象访问的方法来改变它内部的数据。在Java当中，有3种修饰符：public，private和protected。每一种修饰符给其他的位于同一个包或者不同包下面对象赋予了不同的访问权限。
下面列出了使用封装的一些好处：
通过隐藏对象的属性来保护对象内部的状态。
提高了代码的可用性和可维护性，因为对象的行为可以被单独的改变或者是扩展。
禁止对象之间的不良交互提高模块化。
参考这个文档获取更多关于封装的细节和示例。
Java有哪四种引用？分别代表什么含义，它们有什么区别？
强软弱虚引用。
强引用 ( Strong Reference )
强引用是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那垃圾回收器绝不会回收它。当内存空间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足的问题。 ps：强引用其实也就是我们平时A a = new A()这个意思。
强引用特性：
强引用可以直接访问目标对象。
强引用所指向的对象在任何时候都不会被系统回收。
强引用可能导致内存泄漏。
软引用 ( Soft Reference )
是用来描述一些还有用但并非必须的对象。对于软引用关联着的对象，在系统将要发生内存溢出异常之前，将会把这些对象列进回收范围之中进行第二次回收。如果这次回收还没有足够的内存，才会抛出内存溢出异常。
对于软引用关联着的对象，如果内存充足，则垃圾回收器不会回收该对象，如果内存不够了，就会回收这些对象的内存。在 JDK 1.2 之后，提供了 SoftReference 类来实现软引用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，Java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
注意：Java 垃圾回收器准备对SoftReference所指向的对象进行回收时，调用对象的 finalize() 方法之前，SoftReference对象自身会被加入到这个 ReferenceQueue 对象中，此时可以通过 ReferenceQueue 的 poll() 方法取到它们。
弱引用 ( Weak Reference )
用来描述非必须的对象，但是它的强度比软引用更弱一些，被弱引用关联的对象只能生存到下一次垃圾收集发生之前。当垃圾收集器工作时，无论当前内存是否足够，都会回收掉只被弱引用关联的对象。一旦一个弱引用对象被垃圾回收器回收，便会加入到一个注册引用队列中。
注意：Java 垃圾回收器准备对WeakReference所指向的对象进行回收时，调用对象的 finalize() 方法之前，WeakReference对象自身会被加入到这个 ReferenceQueue 对象中，此时可以通过 ReferenceQueue 的 poll() 方法取到它们。
虚引用 ( Phantom Reference )
PhantomReference 是所有“弱引用”中最弱的引用类型。不同于软引用和弱引用，虚引用无法通过 get() 方法来取得目标对象的强引用从而使用目标对象，观察源码可以发现 get() 被重写为永远返回 null。
那虚引用到底有什么作用？
其实虚引用主要被用来 跟踪对象被垃圾回收的状态，通过查看引用队列中是否包含对象所对应的虚引用来判断它是否 即将被垃圾回收，从而采取行动。
它并不被期待用来取得目标对象的引用，而目标对象被回收前，它的引用会被放入一个 ReferenceQueue 对象中，从而达到跟踪对象垃圾回收的作用。
当phantomReference被放入队列时，说明referent的finalize()方法已经调用，并且垃圾收集器准备回收它的内存了。
注意：PhantomReference 只有当 Java 垃圾回收器对其所指向的对象真正进行回收时，会将其加入到这个 ReferenceQueue 对象中，这样就可以追综对象的销毁情况。这里referent对象的finalize()方法已经调用过了。
所以具体用法和之前两个有所不同，它必须传入一个 ReferenceQueue 对象。当虚引用所引用对象准备被垃圾回收时，虚引用会被添加到这个队列中。
详细介绍可参考《Java 引用类型简述》
深拷贝和浅拷贝-2017阿里电话面试
【Java进阶】Java浅克隆和深克隆
对注解的理解
对反射的理解？为什么要使用反射？
使用哪些设计模式？为什么要这么用，能解决什么问题？
你平常是怎么进行加密的？MD5加密是可逆的吗？
使用过MD5加密算法加密用户密码等涉密的信息。
MD5加密过程是不可逆的，也就是它是单向加密。
equals 和 == 有什么区别？
”static”关键字是什么意思？Java中是否可以覆盖(override)一个private或者是static的方法？
static”关键字表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属的类的实例变量的情况下被访问。
Java中static方法不能被覆盖，因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的，而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的任何实例都不相关，所以概念上不适用。
Java中也不可以覆盖private的方法，因为private修饰的变量和方法只能在当前类中使用，如果是其他的类继承当前类是不能访问到private变量或方法的，当然也不能覆盖。
解释下Serialization和Deserialization
Java提供了一种叫做对象序列化的机制，他把对象表示成一连串的字节，里面包含了对象的数据，对象的类型信息，对象内部的数据的类型信息等等。
因此，序列化可以看成是为了把对象存储在磁盘上或者是从磁盘上读出来并重建对象而把对象扁平化的一种方式。反序列化是把对象从扁平状态转化成活动对象的相反的步骤。
什么是JDBC？
JDBC是允许用户在不同数据库之间做选择的一个抽象层。
JDBC允许开发者用JAVA写数据库应用程序，而不需要关心底层特定数据库的细节。
解释下驱动(Driver)在JDBC中的角色。
JDBC驱动提供了特定厂商对JDBC API接口类的实现，驱动必须要提供java.sql包下面这些类的实现：
Connection,
Statement,
PreparedStatement,
CallableStatement,
ResultSet和Driver。
PreparedStatement比Statement有什么优势？
PreparedStatements是预编译的，因此，性能会更好。同时，不同的查询参数值，PreparedStatement可以重用。
什么时候使用CallableStatement？用来准备CallableStatement的方法是什么？
CallableStatement用来执行存储过程。存储过程是由数据库存储和提供的。存储过程可以接受输入参数，也可以有返回结果。非常鼓励使用存储过程，因为它提供了安全性和模块化。
准备一个CallableStatement的方法是：
CallableStatement Connection.prepareCall();
数据库连接池是什么意思？
像打开关闭数据库连接这种和数据库的交互可能是很费时的，尤其是当客户端数量增加的时候，会消耗大量的资源，成本是非常高的。可以在应用服务器启动的时候建立很多个数据库连接并维护在一个池中。连接请求由池中的连接提供。在连接使用完毕以后，把连接归还到池中，以用于满足将来更多的请求。
c3p0的工作机制
Math.round(11.5) 等于多少？Math.round(-11.5)等于多少？
答：Math.round(11.5)的返回值是12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。
四舍五入的原理是在参数上加0.5然后进行下取整。
构造器（constructor）是否可被重写（override）？
答：构造器不能被继承，因此不能被重写，但可以被重载。
静态嵌套类(Static Nested Class)和内部类（Inner Class）的不同？
Static Nested Class是被声明为静态（static）的内部类，它可以不依赖于外部类实例被实例化。而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化，其语法看起来挺诡异的。
抽象的（abstract）方法是否可同时是静态的（static）,是否可同时是本地方法（native），是否可同时被synchronized修饰？
都不能。抽象方法需要子类重写，而静态的方法是无法被重写的，因此二者是矛盾的。本地方法是由本地代码（如C代码）实现的方法，而抽象方法是没有实现的，也是矛盾的。synchronized和方法的实现细节有关，抽象方法不涉及实现细节，因此也是相互矛盾的。
如何实现对象克隆？
有两种方式：
1). 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法；
2). 实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆
注意：
基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是否支持序列化，这项检查是编译器完成的，不是在运行时抛出异常，这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是好过把问题留到运行时。
事务的ACID是指什么？
- 原子性(Atomic)：事务中各项操作，要么全做要么全不做，任何一项操作的失败都会导致整个事务的失败；
- 一致性(Consistent)：事务结束后系统状态是一致的；
- 隔离性(Isolated)：并发执行的事务彼此无法看到对方的中间状态；
- 持久性(Durable)：事务完成后所做的改动都会被持久化，即使发生灾难性的失败。通过日志和同步备份可以在故障发生后重建数据。
只有存在并发数据访问时才需要事务。当多个事务访问同一数据时，可能会存在5类问题，包括3类数据读取问题（脏读、不可重复读和幻读）和2类数据更新问题（第1类丢失更新和第2类丢失更新）。
**脏读（Dirty Read）：**A事务读取B事务尚未提交的数据并在此基础上操作，而B事务执行回滚，那么A读取到的数据就是脏数据。
不可重复读（Unrepeatable Read）：事务A重新读取前面读取过的数据，发现该数据已经被另一个已提交的事务B修改过了。
幻读（Phantom Read）：事务A重新执行一个查询，返回一系列符合查询条件的行，发现其中插入了被事务B提交的行。
第1类丢失更新：事务A撤销时，把已经提交的事务B的更新数据覆盖了。
第2类丢失更新：事务A覆盖事务B已经提交的数据，造成事务B所做的操作丢失。
需要说明的是，事务隔离级别和数据访问的并发性是对立的，事务隔离级别越高并发性就越差。所以要根据具体的应用来确定合适的事务隔离级别，这个地方没有万能的原则。
简述一下你了解的设计模式。
所谓设计模式，就是一套被反复使用的代码设计经验的总结（情境中一个问题经过证实的一个解决方案）。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式使人们可以更加简单方便的复用成功的设计和体系结构。将已证实的技术表述成设计模式也会使新系统开发者更加容易理解其设计思路。
在GoF的《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》中给出了三类（创建型[对类的实例化过程的抽象化]、结构型[描述如何将类或对象结合在一起形成更大的结构]、行为型[对在不同的对象之间划分责任和算法的抽象化]）共23种设计模式，包括：
Abstract Factory（抽象工厂模式），
Builder（建造者模式），
Factory Method（工厂方法模式），
Prototype（原始模型模式），
Singleton（单例模式）；
Facade（门面模式），
Adapter（适配器模式），
Bridge（桥梁模式），
Composite（合成模式），
Decorator（装饰模式），
Flyweight（享元模式），
Proxy（代理模式）；
Command（命令模式），
Interpreter（解释器模式），
Visitor（访问者模式），
Iterator（迭代子模式），
Mediator（调停者模式），
Memento（备忘录模式），
Observer（观察者模式），
State（状态模式），
Strategy（策略模式），
Template Method（模板方法模式），
Chain Of Responsibility（责任链模式）。
面试被问到关于设计模式的知识时，可以拣最常用的作答，例如：
工厂模式：工厂类可以根据条件生成不同的子类实例，这些子类有一个公共的抽象父类并且实现了相同的方法，但是这些方法针对不同的数据进行了不同的操作（多态方法）。当得到子类的实例后，开发人员可以调用基类中的方法而不必考虑到底返回的是哪一个子类的实例。
代理模式：给一个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制原对象的引用。实际开发中，按照使用目的的不同，代理可以分为：远程代理、虚拟代理、保护代理、Cache代理、防火墙代理、同步化代理、智能引用代理。
适配器模式：把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本因接口不匹配而无法在一起使用的类能够一起工作。
- 模板方法模式：提供一个抽象类，将部分逻辑以具体方法或构造器的形式实现，然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法（多态实现），从而实现不同的业务逻辑。
除此之外，还可以讲讲上面提到的门面模式、桥梁模式、单例模式、装潢模式（Collections工具类和I/O系统中都使用装潢模式）等，反正基本原则就是拣自己最熟悉的、用得最多的作答，以免言多必失。
什么是不可变对象（immutable object）？Java 中怎么创建一个不可变对象？(答案)
不可变对象指对象一旦被创建，状态就不能再改变。任何修改都会创建一个新的对象，如 String、Integer及其它包装类。
我们能创建一个包含可变对象的不可变对象吗？
是的，我们是可以创建一个包含可变对象的不可变对象的，你只需要谨慎一点，不要共享可变对象的引用就可以了，如果需要变化时，就返回原对象的一个拷贝。最常见的例子就是对象中包含一个日期对象的引用。
Java 中应该使用什么数据类型来代表价格？
如果不是特别关心内存和性能的话，使用BigDecimal，否则使用预定义精度的 double 类型。
怎么将 byte 转换为 String
可以使用 String 接收 byte[] 参数的构造器来进行转换，需要注意的点是要使用的正确的编码，否则会使用平台默认编码，这个编码可能跟原来的编码相同，也可能不同。
能将 int 强制转换为 byte 类型的变量吗？如果该值大于 byte 类型的范围，将会出现什么现象？
是的，我们可以做强制转换，但是 Java 中 int 是 32 位的，而 byte 是 8 位的，所以，如果强制转化是，int 类型的高 24 位将会被丢弃，byte 类型的范围是从 -128 到 128。
a = a + b 与 a += b 的区别(答案)
+= 隐式的将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型。如果两这个整型相加，如 byte、short 或者 int，首先会将它们提升到 int 类型，然后在执行加法操作。如果加法操作的结果比 a 的最大值要大，则 a+b 会出现编译错误，但是 a += b 没问题，如下：
byte a = 127;
byte b = 127;
b = a + b; // error : cannot convert from int to byte
b += a; // ok
（译者注：这个地方应该表述的有误，其实无论 a+b 的值为多少，编译器都会报错，因为 a+b 操作会将 a、b 提升为 int 类型，所以将 int 类型赋值给 byte 就会编译出错）
3*0.1 == 0.3 将会返回什么？true 还是 false
false，因为有些浮点数不能完全精确的表示出来。
为什么 Java 中的 String 是不可变的（Immutable）
Java 中的 String 不可变是因为 Java 的设计者认为字符串使用非常频繁，将字符串设置为不可变可以允许多个客户端之间共享相同的字符串。
能在 Switch 中使用 String 吗
从 Java 7 开始，我们可以在 switch case 中使用字符串，但这仅仅是一个语法糖。
内部实现在 switch 中使用字符串的 hash code。
Java 中的构造器链是什么
当你从一个构造器中调用另一个构造器，就是Java 中的构造器链。这种情况只在重载了类的构造器的时候才会出现。
Java 中的编译期常量是什么？使用它又什么风险？
公共静态不可变（public static final ）变量也就是我们所说的编译期常量，这里的 public 可选的。实际上这些变量在编译时会被替换掉，因为编译器知道这些变量的值，并且知道这些变量在运行时不能改变。
这种方式存在的一个问题是你使用了一个内部的或第三方库中的公有编译时常量，但是这个值后面被其他人改变了，但是你的客户端仍然在使用老的值，甚至你已经部署了一个新的jar。为了避免这种情况，当你在更新依赖 JAR 文件时，确保重新编译你的程序。
在多线程环境下，SimpleDateFormat 是线程安全的吗
不是，非常不幸，DateFormat 的所有实现，包括 SimpleDateFormat 都不是线程安全的，因此你不应该在多线程序中使用，除非是在对外线程安全的环境中使用，如 将 SimpleDateFormat 限制在 ThreadLocal 中。如果你不这么做，在解析或者格式化日期的时候，可能会获取到一个不正确的结果。因此，从日期、时间处理的所有实践来说，我强力推荐 joda-time 库。
单元测试 JUnit 面试题
如何测试静态方法？(答案)
可以使用 PowerMock 库来测试静态方法。怎么利用 JUnit 来测试一个方法的异常
你使用过哪个单元测试库来测试你的 Java 程序
@Before 和 @BeforeClass 有什么区别？
什么情况下会违反迪米特法则？为什么会有这个问题？
迪米特法则建议“只和朋友说话，不要陌生人说话”，以此来减少类之间的耦合
构造器注入和 setter 依赖注入，那种方式更好？
每种方式都有它的缺点和优点。构造器注入保证所有的注入都被初始化，但是 setter 注入提供更好的灵活性来设置可选依赖。如果使用 XML 来描述依赖，Setter 注入的可读写会更强。
经验法则是强制依赖使用构造器注入，可选依赖使用 setter 注入。
什么是模板方法模式
模板方法提供算法的框架，你可以自己去配置或定义步骤。例如，你可以将排序算法看做是一个模板。它定义了排序的步骤，但是具体的比较，可以使用 Comparable 或者其语言中类似东西，具体策略由你去配置。列出算法概要的方法就是众所周知的模板方法。
什么时候使用访问者模式
访问者模式用于解决在类的继承层次上增加操作，但是不直接与之关联。这种模式采用双派发的形式来增加中间层。
什么时候使用组合模式
组合模式使用树结构来展示部分与整体继承关系。它允许客户端采用统一的形式来对待单个对象和对象容器。当你想要展示对象这种部分与整体的继承关系时采用组合模式。
什么时候使用享元模式
享元模式通过共享对象来避免创建太多的对象。为了使用享元模式，你需要确保你的对象是不可变的，这样你才能安全的共享。JDK 中 String 池、Integer 池以及 Long 池都是很好的使用了享元模式的例子。
继承和组合之间有什么不同
虽然两种都可以实现代码复用，但是组合比继承共灵活，因为组合允许你在运行时选择不同的实现。用组合实现的代码也比继承测试起来更加简单。
OOP 中的 组合、聚合和关联有什么区别
如果两个对象彼此有关系，就说他们是彼此相关联的。组合和聚合是面向对象中的两种形式的关联。组合是一种比聚合更强力的关联。组合中，一个对象是另一个的拥有者，而聚合则是指一个对象使用另一个对象。如果对象 A 是由对象 B 组合的，则 A 不存在的话，B一定不存在，但是如果 A 对象聚合了一个对象 B，则即使 A 不存在了，B 也可以单独存在。
给我一个符合开闭原则的设计模式的例子
开闭原则要求你的代码对扩展开放，对修改关闭。这个意思就是说，如果你想增加一个新的功能，你可以很容易的在不改变已测试过的代码的前提下增加新的代码。有好几个设计模式是基于开闭原则的，如策略模式，如果你需要一个新的策略，只需要实现接口，增加配置，不需要改变核心逻辑。一个正在工作的例子是 Collections.sort() 方法，这就是基于策略模式，遵循开闭原则的，你不需为新的对象修改 sort() 方法，你需要做的仅仅是实现你自己的 Comparator 接口。
Java 中，Serializable 与 Externalizable 的区别
Serializable 接口是一个序列化 Java 类的接口，以便于它们可以在网络上传输或者可以将它们的状态保存在磁盘上，是 JVM 内嵌的默认序列化方式，成本高、脆弱而且不安全。
Externalizable 允许你控制整个序列化过程，指定特定的二进制格式，增加安全机制。
Java 中，DOM 和 SAX 解析器有什么不同？(答案)
DOM 解析器将整个 XML 文档加载到内存来创建一棵 DOM 模型树，这样可以更快的查找节点和修改 XML 结构。
SAX 解析器是一个基于事件的解析器，不会将整个 XML 文档加载到内存。
由于这个原因，DOM 比 SAX 更快，也要求更多的内存，不适合于解析大 XML 文件。
Java 中，Maven 和 ANT 有什么区别？
虽然两者都是构建工具，都用于创建 Java 应用，但是 Maven 做的事情更多，在基于“约定优于配置”的概念下，提供标准的Java 项目结构，同时能为应用自动管理依赖（应用中所依赖的 JAR 文件）。
参考：
最近5年133个Java面试问题列表