【面试】java面试题集锦(一)

1. 谈一谈”==“与”equals()"的区别。

《Think in Java》中说:“关系操作符生成的是一个boolean结果,它们计算的是操作数的值之间的关系”。
"=="判断的是两个对象的内存地址是否一样,适用于原始数据类型和枚举类型(它们的变量存储的是值本身,而引用类型变量存储的是引用);equals是Object类的方法,Object对它的实现是比较内存地址,我们可以重写这个方法来自定义“相等”这个概念。比如类库中的String、Date等类就对这个方法进行了重写。
综上,对于枚举类型和原始数据类型的相等性比较,应该使用"==";对于引用类型的相等性比较,应该使用equals方法。

2. Java中的原始数据类型都有哪些,它们的大小及对应的封装类是什么?

  • (1)boolean

boolean数据类型非true即false。这个数据类型表示1 bit的信息,但是它的大小并没有精确定义。
《Java虚拟机规范》中如是说:“虽然定义了boolean这种数据类型,但是只对它提供了非常有限的支持。在Java虚拟机中没有任何供boolean值专用的字节码指令,Java语言表达式所操作的boolean值,在编译之后都使用Java虚拟机中的int数据类型来代替,而boolean数组将会被编码成Java虚拟机的byte数组,每个元素boolean元素占8位”。这样我们可以得出 boolean类型单独使用是4个字节,在数组中又是1个字节。 那虚拟机为什么要用int来代替boolean呢?为什么不用byte或short,这样不是更节省内存空间吗?实际上,使用int的原因是,对于当下32位的CPU来说,一次进行32位的数据交换更加高效。
综上,我们可以知道:官方文档对boolean类型没有给出精确的定义,《Java虚拟机规范》给出了“单独时使用4个字节,boolean数组时1个字节”的定义,具体还要看虚拟机实现是否按照规范来,所以1个字节、4个字节都是有可能的。这其实是一种时空权衡。
boolean类型的封装类是Boolean。

  • (2)byte——1 byte——Byte
  • (3)short——2 bytes——Short
  • (4)int——4 bytes——Integer
  • (5)long——8 bytes——Long
  • (6)float——4 bytes——Float
  • (7)double——8 bytes——Double
  • (8)char——2 bytes——Character

3. Java中的四种引用及其应用场景是什么?

  • 强引用:

通常我们使用new操作符创建一个对象时所返回的引用即为强引用

  • 软引用:

若一个对象只能通过软引用到达,那么这个对象在内存不足时会被回收,可用于图片缓存中,内存不足时系统会自动回收不再使用的Bitmap

  • 弱引用:

若一个对象只能通过弱引用到达,那么它就会被回收(即使内存充足),同样可用于图片缓存中,这时候只要Bitmap不再使用就会被回收

  • 虚引用:

虚引用是Java中最“弱”的引用,通过它甚至无法获取被引用的对象,它存在的唯一作用就是当它指向的对象回收时,它本身会被加入到引用队列中,这样我们可以知道它指向的对象何时被销毁。

4. object中定义了哪些方法?

clone(), equals(), hashCode(), toString(), notify(), notifyAll(), wait(), finalize(), getClass()

5. hashCode的作用是什么?

  • 1、hashCode的存在主要是用于查找的快捷性,如Hashtable,HashMap等,hashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的;
  • 2、如果两个对象相同,就是适用于equals(Java.lang.Object) 方法,那么这两个对象的hashCode一定要相同;
  • 3、如果对象的equals方法被重写,那么对象的hashCode也尽量重写,并且产生hashCode使用的对象,一定要和equals方法中使用的一致,否则就会违反上面提到的第2点;
  • 4、两个对象的hashCode相同,并不一定表示两个对象就相同,也就是不一定适用于equals(java.lang.Object) 方法,只能够说明这两个对象在散列存储结构中,如Hashtable,他们“存放在同一个篮子里”
    http://blog.csdn.net/fenglibing/article/details/8905007

6. ArrayList, LinkedList, Vector的区别是什么?

  • ArrayList:

内部采用数组存储元素,支持高效随机访问,支持动态调整大小

  • LinkedList:

内部采用链表来存储元素,支持快速插入/删除元素,但不支持高效地随机访问

  • Vector:

可以看作线程安全版的ArrayList

7.String, StringBuilder, StringBuffer的区别是什么?

  • String:

不可变的字符序列,若要向其中添加新字符需要创建一个新的String对象

  • StringBuilder:

可变字符序列,支持向其中添加新字符(无需创建新对象)

  • StringBuffer:

可以看作线程安全版的StringBuilder

8. Map, Set, List, Queue、Stack的特点及用法

  • Map:

Java中存储键值对的数据类型都实现了这个接口,表示“映射表”。支持的两个核心操作是 get(Object key) 以及 put(K key, V value) ,分别用来获取键对应的值以及向映射表中插入键值对。

  • Set:

实现了这个接口的集合类型中不允许存在重复的元素,代表数学意义上的“集合”。它所支持的核心操作有 add(E e) , remove(Object o) , contains(Object o) ,分别用于添加元素,删除元素以及判断给定元素是否存在于集中。

  • **List: **

Java中集合框架中的列表类型都实现了这个接口,表示一种有序序列。支持 get(int index) , add(E e) 等操作。

  • Queue:

Java集合框架中的队列接口,代表了“先进先出”队列。支持 add(E element) , remove() 等操作。

  • Stack:

Java集合框架中表示堆栈的数据类型,堆栈是一种“后进先出”的数据结构。支持 push(E item) , pop() 等操作。

9. HashMap和HashTable的区别

  • HashTable是线程安全的,而HashMap不是**
  • HashMap中允许存在null键和null值,而HashTable中不允许

10. HashMap的实现原理

在JDK1.6,JDK1.7中,HashMap采用位桶+链表实现,即使用链表处理冲突,同一hash值的链表都存储在一个链表里。但是当位于一个桶中的元素较多,即hash值相等的元素较多时,通过key值依次查找的效率较低。而JDK1.8中,HashMap采用位桶+链表+红黑树实现,当链表长度超过阈值(8)时,将链表转换为红黑树,这样大大减少了查找时间。

  • 简单说下HashMap的实现原理:

首先有一个每个元素都是链表(可能表述不准确)的数组,当添加一个元素(key-value)时,就首先计算元素key的hash值,以此确定插入数组中的位置,但是可能存在同一hash值的元素已经被放在数组同一位置了,这时就添加到同一hash值的元素的后面,他们在数组的同一位置,但是形成了链表,同一各链表上的Hash值是相同的,所以说数组存放的是链表。而当链表长度太长时,链表就转换为红黑树,这样大大提高了查找的效率。

当链表数组的容量超过初始容量的0.75时,再散列将链表数组扩大2倍,把原链表数组的搬移到新的数组中

【面试】java面试题集锦(一)_第1张图片
HashMap的实现原理图

11. ConcurrentHashMap的实现原理

ConcurrentHashMap是支持并发读写的HashMap,它的特点是读取数据时无需加锁,写数据时可以保证加锁粒度尽可能的小。由于其内部采用“分段存储”,只需对要进行写操作的数据所在的“段”进行加锁。关于ConcurrentHashMap底层实现的详细分析请参考 Java并发编程:并发容器之ConcurrentHashMap

12. TreeMap, LinkedHashMap, HashMap的区别是什么?

  • HashMap

HashMap的底层实现是散列表,因此它内部存储的元素是无序的;

  • TreeMap

TreeMap的底层实现是红黑树,所以它内部的元素的有序的。排序的依据是自然序或者是创建TreeMap时所提供的比较器(Comparator)对象。

  • LinkedHashMap

LinkedHashMap能够记住插入元素的顺序。

13. Collection与Collections的区别是什么?

  • Collection

Collection是Java集合框架中的基本接口;

  • Collections

Collections是Java集合框架提供的一个工具类,其中包含了大量用于操作或返回集合的静态方法。
对Java集合框架还不太熟悉的小伙伴请参考 Java核心技术点之集合框架

14、对于“try-catch-finally”,若try语句块中包含“return”语句,finally语句块会执行吗?

答案是会执行。只有两种情况finally块中的语句不会被执行

  • 调用了 System.exit() 方法;
  • JVM“崩溃”了。

15. Java中的异常层次结构

  • Java中的异常层次结构如下图所示:
【面试】java面试题集锦(一)_第2张图片

我们可以看到Throwable类是异常层级中的基类Error类表示内部错误,这类错误使我们无法控制的;Exception表示异常,RuntimeException及其子类属于未检查异常,这类异常包括ArrayIndexOutOfBoundsException、NullPointerException等,我们应该通过条件判断等方式语句避免未检查异常的发生。IOException及其子类属于已检查异常,编译器会检查我们是否为所有可能抛出的已检查异常提供了异常处理器,若没有则会报错。对于未检查异常,我们无需捕获(当然Java也允许我们捕获,但我们应该做的事避免未检查异常的发生)。

16. Java面向对象的三个特征与含义

三大特征:封装、继承、多态。

  • 封装

封装:封装也称信息隐藏,是指利用抽象数据类型把数据和基于数据的操作封装起来,使其成为一个不可分割的整体,数据隐藏在抽象数据内部,尽可能的隐藏数据细节,只保留一些接口使其与外界发生联系。也就是说用户无需知道内部的数据和方法的具体实现细节,只需根据留在外部的接口进行操作就行。

  • 封装的好处
    • 实现了专业的分工
    • 良好的封装能够减少耦合
    • 类内部的结构能够自有修改
    • 可以对成员进行更精确的控制
    • 隐藏信息,实现细节
  • 继承
  • Java继承是面向对象的最显著的一个特征。继承是从已有的类中派生出新的类,新的类能吸收已有类的数据属性和行为,并能扩展新的能力。JAVA不支持多继承,单继承使JAVA的继承关系很简单,一个类只能有一个父类,易于管理程序,父类是子类的一般化,子类是父类的特化(具体化)
  • 继承所表达的就是一种对象类之间的相交关系,它使得某类对象可以继承另外一类对象的数据成员和成员方法。若类B继承类A,则属于B的对象便具有类A的全部或部分性质(数据属性)和功能(操作),我们称被继承的类A为基类、父类或超类,而称继承类B为A的派生类或子类。
  • 继承避免了对一般类和特殊类之间共同特征进行的重复描述。同时,通过继承可以清晰地表达每一项共同特征所适应的概念范围——在一般类中定义的属性和操作适应于这个类本身以及它以下的每一层特殊类的全部对象。运用继承原则使得系统模型比较简练也比较清晰。
  • 继承关系是传递的。若类C继承类B,类B继承类A(多继承),则类C既有从类B那里继承下来的属性与方法,也有从类A那里继承下来的属性与方法,还可以有自己新定义的属性和方法。继承来的属性和方法尽管是隐式的,但仍是类C的属性和方法。
  • 继承提供了软件复用功能。若类B继承类A,那么建立类B时只需要再描述与基类(类A)不同的少量特征(数据成员和成员方法)即可。这种做法能减小代码和数据的冗余度,大大增加程序的重用性。
  • 继承通过增强一致性来减少模块间的接口和界面,大大增加了程序的易维护性。
  • 多态

方法的重写、重载与动态连接构成多态性

Java之所以引入多态的概念,原因之一是它在类的继承问题上和C++不同,后者允许多继承,这确实给其带来的非常强大的功能,但是复杂的继承关系也给C++开发者带来了更大的麻烦,为了规避风险,Java只允许单继承,派生类与基类间有IS-A的关系(即“猫”is a “动物”)。这样做虽然保证了继承关系的简单明了,但是势必在功能上有很大的限制,所以,Java引入了多态性的概念以弥补这点的不足,此外,抽象类和接口也是解决单继承规定限制的重要手段。同时,多态也是面向对象编程的精髓所在。

  • 向上转型
    定义一个父类类型的引用指向一个子类的对象既可以使用子类强大的功能,又可以抽取父类的共性。
  • 父类引用只能调用父类中存在的方法和属性,不能调用子类的扩展部分;因为父类引用指向的是堆中子类对象继承的父类;(但是如果强制把超类转换成子类的话,就可以调用子类中新添加而超类没有的方法了。)
  • 重写
    • 父类中的一个方法只有在父类中定义而在子类中没有重写的情况下,才可以被父类类型的引用调用;
    • 对于父类中定义的方法,如果子类中重写了该方法,那么父类类型的引用将会调用子类中的这个方法,这就是动态连接。

17. Override, Overload的含义与区别

  • **Override(重写,覆盖) **

    • 覆盖的方法的标志必须要和被覆盖的方法的标志完全匹配,才能达到覆盖的效果;
    • 覆盖的方法的返回值必须和被覆盖的方法的返回一致;
    • 覆盖的方法所抛出的异常必须和被覆盖方法的所抛出的异常一致,或者是其子类;
    • 被覆盖的方法不能为private,否则在其子类中只是新定义了一个方法,并没有对其进行覆盖。
    • 存在于父类和子类之间。
    • 方法被定义为final不能被重写。
  • **Overload(重载,过载) **

    • 在使用重载时只能通过不同的参数样式。例如,不同的参数类型,不同的参数个数,不同的参数顺序(当然,同一方法内的几个参数类型必须不一样,例如可以是fun(int, float), 但是不能为fun(int, int));
    • 不能通过访问权限、返回类型、抛出的异常进行重载;
    • 方法的异常类型和数目不会对重载造成影响;
    • 同类中。

18. 接口与抽象类的区别

接口是一种约定,实现接口的类要遵循这个约定;抽象类本质上是一个类,使用抽象类的代价要比接口大。

  • 接口与抽象类的对比如下:
    • 抽象类中可以包含属性,方法(包含抽象方法与有着具体实现的方法),常量;接口只能包含常量和方法声明。

    • 抽象类中的方法和成员变量可以定义可见性(比如public、private等);而接口中的方法只能为public(缺省为public)。

    • 一个子类只能有一个父类(具体类或抽象类);而一个接口可以继承一个多个接口,一个类也可以实现多个接口。

    • 子类中实现父类中的抽象方法时,可见性可以大于等于父类中的;而接口实现类中的接口 方法的可见性只能与接口中相同(public)。

19. 静态内部类与非静态内部类的区别

  • 内部静态类不需要有指向外部类的引用。但非静态内部类需要持有对外部类的引用。

  • 非静态内部类能够访问外部类的静态和非静态成员。静态类不能访问外部类的非静态成员。他只能访问外部类的静态成员。

  • 一个非静态内部类不能脱离外部类实体被创建,一个非静态内部类可以访问外部类的数据和方法,因为他就在外部类里面。

  • ** 示例**

http://www.cnblogs.com/absfree/p/5324695.html

/* 下面程序演示如何在java中创建静态内部类和非静态内部类 */
class OuterClass{
  private static String msg = "GeeksForGeeks";
  // 静态内部类
  public static class NestedStaticClass{
    // 静态内部类只能访问外部类的静态成员
    public void printMessage() {
     // 试着将msg改成非静态的,这将导致编译错误 
     System.out.println("Message from nested static class: " + msg); 
    }
  }
  // 非静态内部类
  public class InnerClass{
    // 不管是静态方法还是非静态方法都可以在非静态内部类中访问
    public void display(){
     System.out.println("Message from non-static nested class: "+ msg);
    }
  }
} 
class Main
{
  // 怎么创建静态内部类和非静态内部类的实例
  public static void main(String args[]){
    // 创建静态内部类的实例
    OuterClass.NestedStaticClass printer = new OuterClass.NestedStaticClass();
    // 创建静态内部类的非静态方法
    printer.printMessage();  
    // 为了创建非静态内部类,我们需要外部类的实例
    OuterClass outer = new OuterClass();    
    OuterClass.InnerClass inner = outer.new InnerClass();
    // 调用非静态内部类的非静态方法
    inner.display();
    // 我们也可以结合以上步骤,一步创建的内部类实例
    OuterClass.InnerClass innerObject = new OuterClass().new InnerClass();
    // 同样我们现在可以调用内部类方法
    innerObject.display();
  }
}

20. Java中多态的实现原理

所谓多态,指的就是父类引用指向子类对象,调用方法时会调用子类的实现而不是父类的实现。多态的实现的关键在于“动态绑定”。

  • Java动态绑定的内部实现机制
  • java多态实现原理

21. 简述Java中创建新线程的两种方法

  • 继承Thread类(假设子类为MyThread),并重写run()方法,然后new一个MyThread对象并对其调用start()即可启动新线程。

  • 实现Runnable接口(假设实现类为MyRunnable),而后将MyRunnable对象作为参数传入Thread构造器,在得到的Thread对象上调用start()方法即可。

22. 简述Java中进行线程同步的方法

  • volatile: Java Memory Model保证了对同一个volatile变量的写happens before对它的读;

  • synchronized: 可以来对一个代码块或是对一个方法上锁,被“锁住”的地方称为临界区,进入临界区的线程会获取对象的monitor,这样其他尝试进入临界区的线程会因无法获取monitor而被阻塞。由于等待另一个线程释放monitor而被阻塞的线程无法被中断。

  • ReentrantLock: 尝试获取锁的线程可以被中断并可以设置超时参数。

Java之多线程编程核心技术的6点整理

23. 简述Java中具有哪几种粒度的锁

Java中可以对类、对象、方法或是代码块上锁。更加详细的介绍请戳 Java核心技术点之多线程

24. 给出“生产者-消费者”问题的一种解决方案

使用阻塞队列:

public class BlockingQueueTest {
    private int size = 20;
    private ArrayBlockingQueue blockingQueue = new ArrayBlockingQueue<>(size);

    public static void main(String[] args) {
        BlockingQueueTest test = new BlockingQueueTest();
        Producer producer = test.new Producer();
        Consumer consumer = test.new Consumer();
        producer.start();
        consumer.start();
    }

    class Consumer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try { // 从阻塞队列中取出一个元素
                    queue.take();
                    System.out.println("队列剩余" + queue.size() + "个元素");
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        }
    }

    class Producer extends Thread {
        @Override
        public void run() {
            while (true) {
                try { // 向阻塞队列中插入一个元素
                    queue.put(1);
                    System.out.println("队列剩余空间:" + (size - queue.size()));
                } catch (InterruptedException e) {
                }
            }
        }
    }
}

25. ThreadLocal的设计理念与作用

ThreadLocal的作用是提供线程内的局部变量,在多线程环境下访问时能保证各个线程内的ThreadLocal变量各自独立。也就是说,每个线程的ThreadLocal变量是自己专用的,其他线程是访问不到的。ThreadLocal最常用于以下这个场景:多线程环境下存在对非线程安全对象的并发访问,而且该对象不需要在线程间共享,但是我们不想加锁,这时候可以使用ThreadLocal来使得每个线程都持有一个该对象的副本。
关于ThreadLocal的实现原理分析请戳 Java核心技术点之动态代理

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