常见Java面试题解析（基础篇，附答案）
前言
金三银四马上要来了，整理了Java一些经典面试题，也给出了答案，希望对大家有帮助，有哪里你觉得不正确的话，欢迎指出，非常感谢。
HashMap，HashTable，ConcurrentHash的共同点和区别
思路：可以从它们的底层结构、是否允许存储null，是否线性安全等几个维度进行描述，最后可以向面试官描述一下HashMap的死循环问题，以及ConcurrentHashMap为啥放弃分段锁。
HashMap
- 底层由链表+数组实现
- 可以存储null键和null值
- 线性不安全
- 初始容量为16，扩容每次都是2的n次幂
- 加载因子为0.75，当Map中元素总数超过Entry数组的0.75，触发扩容操作.
- 并发情况下，HashMap进行put操作会引起死循环，导致CPU利用率接近100%
有关于HashMap死循环，有兴趣可以看看这篇文章，写得很好： 老生常谈，HashMap的死循环
有关于HashMap这些常量设计目的，也可以看我这篇文章：
面试加分项-HashMap源码中这些常量的设计目的
HashTable
- HashTable的底层也是由链表+数组实现。
- 无论key还是value都不能为null
- 它是线性安全的，使用了synchronized关键字。
ConcurrentHashMap
- ConcurrentHashMap的底层是数组+链表/红黑树
- 不能存储null键和值
- ConcurrentHashMap是线程安全的
- ConcurrentHashMap使用锁分段技术确保线性安全
- JDK8为何又放弃分段锁，是因为多个分段锁浪费内存空间，竞争同一个锁的概率非常小，分段锁反而会造成效率低。
ArrayList和LinkedList有什么区别。
思路：从它们的底层数据结构、效率、开销进行阐述
- ArrayList是数组的数据结构，LinkedList是链表的数据结构。
- 随机访问的时候，ArrayList的效率比较高，因为LinkedList要移动指针，而ArrayList是基于索引(index)的数据结构，可以直接映射到。
- 插入、删除数据时，LinkedList的效率比较高，因为ArrayList要移动数据。
- LinkedList比ArrayList开销更大，因为LinkedList的节点除了存储数据，还需要存储引用。
String，Stringbuffer，StringBuilder的区别。
String：
- String类是一个不可变的类，一旦创建就不可以修改。
- String是final类，不能被继承
- String实现了equals()方法和hashCode()方法
StringBuffer：
- 继承自AbstractStringBuilder，是可变类。
- StringBuffer是线程安全的
- 可以通过append方法动态构造数据。
StringBuilder：
- 继承自AbstractStringBuilder，是可变类。
- StringBuilder是非线性安全的。
- 执行效率比StringBuffer高。
JAVA中的几种基本数据类型是什么，各自占用多少字节。
| 基本类型 | 位数 | 字节 |
|---|---|---|
| int | 32 | 4 |
| short | 16 | 2 |
| long | 64 | 8 |
| byte | 8 | 1 |
| char | 16 | 2 |
| float | 32 | 4 |
| double | 64 | 8 |
| boolean | 1 | 1/8 |
看例子：
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("Byte bit num: " + Byte.SIZE);
System.out.println("Short bit num : " + Short.SIZE);
System.out.println("Character bit num: " + Character.SIZE);
System.out.println("Integer bit num: " + Integer.SIZE);
System.out.println("Float bit num: " + Float.SIZE);
System.out.println("Long bit num: " + Long.SIZE);
System.out.println("Double bit num: " + Double.SIZE);
}
}
运行结果：
Byte bit num: 8
Short bit num : 16
Character bit num: 16
Integer bit num: 32
Float bit num: 32
Long bit num: 64
Double bit num: 64
String s 与new String的区别
String str ="whx";
String newStr =new String ("whx");
String str ="whx"
先在常量池中查找有没有"whx" 这个对象,如果有，就让str指向那个"whx".如果没有，在常量池中新建一个“whx”对象，并让str指向在常量池中新建的对象"whx"。
String newStr =new String (“whx”);
是在堆中建立的对象"whx" ,在栈中创建堆中"whx" 对象的内存地址。
如图所示：
这篇文章讲的挺好的：
String和New String()的区别
Bio、Nio、Aio区别
BIO
就是传统的 java.io 包，它是基于流模型实现的，交互的方式是同步、阻塞方式，也就是说在读入输入流或者输出流时，在读写动作完成之前，线程会一直阻塞在那里，它们之间的调用时可靠的线性顺序。它的有点就是代码比较简单、直观；缺点就是 IO 的效率和扩展性很低，容易成为应用性能瓶颈。
NIO
是 Java 1.4 引入的 java.nio 包，提供了 Channel、Selector、Buffer 等新的抽象，可以构建多路复用的、同步非阻塞 IO 程序，同时提供了更接近操作系统底层高性能的数据操作方式。
AIO
是 Java 1.7 之后引入的包，是 NIO 的升级版本，提供了异步非堵塞的 IO 操作方式，所以人们叫它 AIO（Asynchronous IO），异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。
以上内容来自这篇文章，大家可以看一下，写得比较详细
Java核心（五）深入理解BIO、NIO、AIO
谈谈spring的生命周期
- 首先容器启动后，对bean进行初始化
- 按照bean的定义，注入属性
- 检测该对象是否实现了xxxAware接口，并将相关的xxxAware实例注入给bean，如BeanNameAware等
- 以上步骤，bean对象已正确构造，通过实现BeanPostProcessor接口，可以再进行一些自定义方法处理。
如:postProcessBeforeInitialzation。 - BeanPostProcessor的前置处理完成后，可以实现postConstruct，afterPropertiesSet,init-method等方法，
增加我们自定义的逻辑， - 通过实现BeanPostProcessor接口，进行postProcessAfterInitialzation后置处理
- 接着Bean准备好被使用啦。
- 容器关闭后，如果Bean实现了DisposableBean接口，则会回调该接口的destroy()方法
- 通过给destroy-method指定函数，就可以在bean销毁前执行指定的逻
反射的原理，反射创建类实例的三种方式是什么。
Java反射机制：
Java 的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法； 并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为Java语言的反射机制
获取 Class 类对象三种方式：
- 使用 Class.forName 静态方法
- 使用类的.class 方法
- 使用实例对象的 getClass() 方法
可以看一下我写的这篇文章：
谈谈Java反射：从入门到实践，再到原理
说几种实现幂等的方式
什么是幂等性？一次和多次请求某一个资源对于资源本身应该具有同样的结果。就是说，其任意多次执行对资源本身所产生的影响均与一次执行的影响相同。
实现幂等一般有以下几种方式：
- 悲观锁方式（如数据库的悲观锁，select…for update）
- 乐观锁方式 (如CAS算法)
- 唯一性约束（如唯一索引）
- 分布式锁 （redis分布式锁等）
可以看一下这篇文章，写得不错：
探讨一下实现幂等性的几种方式
讲讲类的实例化顺序，如父类静态数据，构造函数，字段，子类静态数据，构造函数，字段等。
直接看个例子吧：
public class Parent {
{
System.out.println("父类非静态代码块");
}
static {
System.out.println("父类静态块");
}
public Parent() {
System.out.println("父类构造器");
}
}
public class Son extends Parent {
public Son() {
System.out.println("子类构造器");
}
static {
System.out.println("子类静态代码块");
}
{
System.out.println("子类非静态代码块");
}
}
public class Test {
public static void main(String[] args) {
Son son = new Son();
}
}
运行结果：
父类静态块
子类静态代码块
父类非静态代码块
父类构造器
子类非静态代码块
子类构造器
所以，类实例化顺序为：
父类静态代码块/静态域->子类静态代码块/静态域 -> 父类非静态代码块 -> 父类构造器 -> 子类非静态代码块 -> 子类构造器
反射中，Class.forName和ClassLoader区别
Class.forName和ClassLoader都可以对类进行加载。它们区别在哪里呢？
ClassLoader负责加载 Java 类的字节代码到 Java 虚拟机中。Class.forName其实是调用了ClassLoader，如下：
这里面，forName0的第二个参数为true，表示对加载的类进行初始化化。其实还可以调用Class forName(String name, boolean initialize, ClassLoader loader)方法实现一样的功能，它的源码如下：
所以，Class.forName和ClassLoader的区别，就是在类加载的时候，class.forName有参数控制是否对类进行初始化。
JDK动态代理与cglib实现的区别
- java动态代理是利用反射机制生成一个实现代理接口的匿名类，在调用具体方法前调用InvokeHandler来处理。
- cglib动态代理是利用asm开源包，对代理对象类的class文件加载进来，通过修改其字节码生成子类来处理。
- JDK动态代理只能对实现了接口的类生成代理，而不能针对类
- cglib是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法。因为是继承，所以该类或方法最好不要声明成final
这篇文章写得不错，描述Java动态代理的几种实现方式，分别说出相应的优缺点
error和exception的区别，CheckedException，RuntimeException的区别。
Error: 表示编译时或者系统错误，如虚拟机相关的错误，OutOfMemoryError等，error是无法处理的。
Exception: 代码异常，Java程序员关心的基类型通常是Exception。它能被程序本身可以处理，这也是它跟Error的区别。
它可以分为RuntimeException（运行时异常）和CheckedException（可检查的异常）。
常见的RuntimeException异常：
- NullPointerException 空指针异常
- ArithmeticException 出现异常的运算条件时，抛出此异常
- IndexOutOfBoundsException 数组索引越界异常
- ClassNotFoundException 找不到类异常
- IllegalArgumentException(非法参数异常)
常见的 Checked Exception 异常：
- IOException (操作输入流和输出流时可能出现的异常)
- ClassCastException(类型转换异常类)
有兴趣可以看我之前写得这篇文章：
Java程序员必备：异常的十个关键知识点
CAS机制是什么，如何解决ABA问题？
CAS涉及三个操作数
- 1.需要读写的内存地址V
- 2.进行比较的预期原值A
- 3.拟写入的新值B
如果内存位置的值V与预期原A值相匹配，那么处理器会自动将该位置值更新为新值B。
CAS思想：要进行更新时，认为位置V上的值还是跟A值相等，如果是是相等，就认为它没有被别的线程更改过，即可更新为B值。否则，认为它已经被别的线程修改过，不更新为B的值，返回当前位置V最新的值。
有兴趣的朋友可以看一下我这篇文章，一次CAS思想解决实际问题：
CAS乐观锁解决并发问题的一次实践
深拷贝和浅拷贝区别
浅拷贝
复制了对象的引用地址，两个对象指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之变化。
深拷贝
将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变
谈谈序列化与反序列化
- 序列化是指将对象转换为字节序列的过程，而反序列化则是将字节序列转换为对象的过程。
- Java对象序列化是将实现了Serializable接口的对象转换成一个字节序列，能够通过网络传输、文件存储等方式传输 ，传输过程中却不必担心数据在不同机器、不同环境下发生改变，也不必关心字节的顺序或其他任何细节，并能够在以后将这个字节序列完全恢复为原来的对象。
这篇文章写得很好：
Java Serializable：明明就一个空的接口嘛
==与equlas有什么区别？
==
- 如果是基本类型，==表示判断它们值是否相等；
- 如果是引用对象，==表示判断两个对象指向的内存地址是否相同。
equals
- 如果是字符串，表示判断字符串内容是否相同；
- 如果是object对象的方法，比较的也是引用的内存地址值；
- 如果自己的类重写equals方法，可以自定义两个对象是否相等。
谈谈AQS 原理以及AQS同步组件
AQS原理面试题的核心回答要点
- state 状态的维护。
- CLH队列
- ConditionObject通知
- 模板方法设计模式
- 独占与共享模式。
- 自定义同步器。
- AQS全家桶的一些延伸，如：ReentrantLock等。
可以看我这篇文章：AQS解析与实战
final、finalize()、finally的区别
- final是关键字，用于修饰类、成员变量和成员方法。
- Finalize是object类中的一个方法，子类可以重写finalize()方法实现对资源的回收。
- finally一般跟try一起，出现在异常处理代码块中
synchronized 底层如何实现？
可以看一下我这篇文章：
Synchronized解析——如果你愿意一层一层剥开我的心
Java线程池的原理？线程池有哪些？线程池工厂有哪些线程池类型，及其线程池参数是什么？
对于Java线程池，这个流程图比较重要：
可以看我这篇文章：
面试必备：Java线程池解析
待更新
还有哪些经典Java面试题呢？你也可以告诉我，哈哈。
参考与感谢
- String和New String()的区别
- 老生常谈，HashMap的死循环
- Java核心（五）深入理解BIO、NIO、AIO
- 探讨一下实现幂等性的几种方式
- 在Java的反射中，Class.forName和ClassLoader的区别
- Java Serializable：明明就一个空的接口嘛
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