2021最新Java面试题（基础）

1、String能被继承吗？为什么？

不可以，因为String类有final修饰符，而final修饰的类是不能被继承的，实现细节不允许改变。平常我们定义的String str=”a”;其实和String str=new String(“a”)还是有差异的。

2、String， Stringbuffer， StringBuilder 的区别

String 字符串常量(final修饰，不可被继承)，String是常量，当创建之后即不能更改。(可以通过StringBuffer和StringBuilder创建String对象(常用的两个字符串操作类)。)
==StringBuffer 字符串变量（线程安全）,==其也是final类别的，不允许被继承，其中的绝大多数方法都进行了同步处理
==StringBuilder 字符串变量（非线程安全）==其自jdk1.5起开始出现。与StringBuffer一样都继承和实现了同样的接口和类，方法除了没使用synch修饰以外基本一致，不同之处在于最后toString的时候，会直接返回一个新对象。

3、ArrayList 和 LinkedList 有什么区别

1、ArrayList是基于索引的数据接口，它的底层是数组。它可以以O(1)时间复杂度对元素进行随机访问。与此对应，LinkedList是以元素列表的形式存储它的数据，每一个元素都和它的前一个和后一个元素链接在一起，在这种情况下，查找某个元素的时间复杂度是O(n)。
2、相对于ArrayList，LinkedList的插入，添加，删除操作速度更快，因为当元素被添加到集合任意位置的时候，不需要像数组那样重新计算大小或者是更新索引。
3、LinkedList比ArrayList更占内存，因为LinkedList为每一个节点存储了两个引用，一个指向前一个元素，一个指向下一个元素

4、抽象类和接口的区别，类可以继承多个类吗？接口可以继承多个接口么,类可以实现多个接口吗？

1、抽象类和接口都不能直接实例化，如果要实例化，抽象类变量必须指向实现所有抽象方法的子类对象，接口变量必须指向实现所有接口方法的类对象。
2、抽象类要被子类继承，接口要被类实现。
3、接口只能做方法申明，抽象类中可以做方法申明，也可以做方法实现
4、接口里定义的变量只能是公共的静态的常量，抽象类中的变量是普通变量。
5、抽象类里的抽象方法必须全部被子类所实现，如果子类不能全部实现父类抽象方法，那么该子类只能是抽象类。同样，一个实现接口的时候，如不能全部实现接口方法，那么该类也只能为抽象类。
6、抽象方法只能申明，不能实现。abstract void abc();不能写成abstract void abc(){}。
7、抽象类里可以没有抽象方法
8、如果一个类里有抽象方法，那么这个类只能是抽象类
9、抽象方法要被实现，所以不能是静态的，也不能是私有的。
10、接口可继承接口，并可多继承接口，但类只能单根继承。

5、final 的用途

类、变量、方法
final 修饰的类叫最终类，该类不能被继承。
final 修饰的方法不能被重写。
final 修饰的变量叫常量，常量必须初始化，初始化之后值就不能被修改。

6、写出三种单例模式实现

懒汉式单例，饿汉式单例，双重检查等

7、数组和链表数据结构描述，各自的时间复杂度

1、存取方式上，数组可以顺序存取或者随机存取，而链表只能顺序存取；　
2、存储位置上，数组逻辑上相邻的元素在物理存储位置上也相邻，而链表不一定；　
3、存储空间上，链表由于带有指针域，存储密度不如数组大；　
4、按序号查找时，数组可以随机访问，时间复杂度为O(1)，而链表不支持随机访问，平均需要O(n)；　
5、按值查找时，若数组无序，数组和链表时间复杂度均为O(1)，但是当数组有序时，可以采用折半查找将时间复杂度降为O(logn)；　
6、插入和删除时，数组平均需要移动n/2个元素，而链表只需修改指针即可；　
7、空间分配方面：
　　数组在静态存储分配情形下，存储元素数量受限制，动态存储分配情形下，虽然存储空间可以扩充，但需要移动大量元素，导致操作效率降低，而且如果内存中没有更大块连续存储空间将导致分配失败；
　　链表存储的节点空间只在需要的时候申请分配，只要内存中有空间就可以分配，操作比较灵活高效

8、请列出 5 个运行时异常

Java.lang.ArithmeticException   （算术异常）
IllegalArgumentException        （非法参数异常）
Java.lang.ClassCastException    （类转换异常）
Java.lang.IndexOutOfBoundsException（下标越界异常）
Java.lang.NullPointerException  （空指针异常）

9、Java 中的 HashSet 内部是如何工作的

它是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，因此 HashSet 的实现比较简单，相关 HashSet 的操作，基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成，我们应该为保存到 HashSet 中的对象覆盖 hashCode() 和 equals()

10、JDK 和 JRE 有什么区别？

JDK：Java Development Kit 的简称，java 开发工具包，提供了 java 的开发环境和运行环境。
JRE：Java Runtime Environment 的简称，java 运行环境，为 java 的运行提供了所需环境。
具体来说 JDK 其实包含了 JRE，同时还包含了编译 java 源码的编译器 javac，还包含了很多 java 程序调试和分析的工具。简单来说：如果你需要运行 java 程序，只需安装 JRE 就可以了，如果你需要编写 java 程序，需要安装 JDK。

11、== 和 equals 的区别是什么？

对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的，如下所示：
基本类型：比较的是值是否相同；

引用类型：比较的是引用是否相同；

equals 本质上就是 ==，只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法，把它变成了值比较。

12、java 中的 Math.round(-10.5) 等于多少？

等于 -10，因为在数轴上取值时，中间值（0.5）向右取整，所以正 0.5 是往上取整，负 0.5 是直接舍弃。同理,Math.round(10.5) = 11

13、写一个字符串反转函数

// StringBuffer reverse
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
stringBuffer.append("abcdefg");
System.out.println(stringBuffer.reverse()); // gfedcba
// StringBuilder reverse
StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
stringBuilder.append("abcdefg");
System.out.println(stringBuilder.reverse()); // gfedcba

14、String 类的常用方法都有那些？

indexOf()：返回指定字符的索引。
charAt()：返回指定索引处的字符。
replace()：字符串替换。
trim()：去除字符串两端空白。
split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。
getBytes()：返回字符串的 byte 类型数组。
length()：返回字符串长度。
toLowerCase()：将字符串转成小写字母。
toUpperCase()：将字符串转成大写字符。
substring()：截取字符串。
equals()：字符串比较。

15、抽象类必须要有抽象方法吗？

不需要，抽象类不一定非要有抽象方法。

16、java 中 IO 流分为几种？

按功能来分：输入流（input）、输出流（output）。
按类型来分：字节流和字符流。
字节流和字符流的区别是：字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据，字符流按 16 位传输以字符为单位输入输出数据。

17、Files的常用方法都有哪些？

Files.exists()：检测文件路径是否存在。
Files.createFile()：创建文件。
Files.createDirectory()：创建文件夹。
Files.delete()：删除一个文件或目录。
Files.copy()：复制文件。
Files.move()：移动文件。
Files.size()：查看文件个数。
Files.read()：读取文件。
Files.write()：写入文件。

18、List、Set、Map 之间的区别是什么？

image

19、如何实现数组和 List 之间的转换？

List转换成为数组：调用ArrayList的toArray方法。
数组转换成为List：调用Arrays的asList方法。

20、Array 和 ArrayList 有何区别？

Array可以容纳基本类型和对象，而ArrayList只能容纳对象。
Array是指定大小的，而ArrayList大小是固定的。
Array没有提供ArrayList那么多功能，比如addAll、removeAll和iterator等。

21、&和&&的区别？

虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是true整个表达式的值才是true。&&之所以称为短路运算是因为，如果&&左边的表达式的值是false，右边的表达式会被直接短路掉，不会进行运算。很多时候我们可能都需要用&&而不是&，例如在验证用户登录时判定用户名不是null而且不是空字符串，应当写为：username != null &&!username.equals(“”)，二者的顺序不能交换，更不能用&运算符，因为第一个条件如果不成立，根本不能进行字符串的equals比较，否则会产生NullPointerException异常。注意：逻辑或运算符（|）和短路或运算符（||）的差别也是如此。

22、重载（Overload）和重写（Override）的区别

方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求。

23、两个对象的 hashCode()相同，则 equals()也一定为 true，对吗？

• 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
• 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
• 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
• 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“

不对，因为hashCode()是通过算法返回一个int的值，可以重写hashCode()使得返回两个相同的结果，equals()比较也不一定相等

24、String 属于基础的数据类型吗？

String类并不是基bai本数据类，而是du一个类（class），是C++、java等编程语言中的zhi字符串。
String类是不可变的，对String类的任何dao改变，都是返回一个新的String类对象。 String 对象是 System.Char 对象的有序集合，用于表示字符串。String 对象的值是该有序集合的内容，并且该值是不可变的。
而java的8大基本数据类型分别是

• 逻辑类 boolean
• 文本类 char
• 整数类 byte, short, int, long
• 浮点类 double, float

25、如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

TreeMap的Key值是要求实现java.lang.Comparable，所以迭代的时候TreeMap默认是按照Key值升序排序的；TreeMap的实现是基于红黑树结构。适用于按自然顺序或自定义顺序遍历键（key）。

HashMap的Key值实现散列hashCode()，分布是散列的、均匀的，不支持排序；数据结构主要是桶(数组)，链表或红黑树。适用于在Map中插入、删除和定位元素。

如果你需要得到一个有序的结果时就应该使用TreeMap（因为HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。除此之外，由于HashMap有更好的性能，所以大多不需要排序的时候我们会使用HashMap。

26、HashMap的实现原理：

1、利用key的hashCode重新hash计算出当前对象的元素在数组中的下标
2、存储时，如果出现hash值相同的key，此时有两种情况。
   (1)如果key相同，则覆盖原始值；
   (2)如果key不同（出现冲突），则将当前的key-value放入链表中
3、获取时，直接找到hash值对应的下标，在进一步判断key是否相同，从而找到对应值。
4、理解了以上过程就不难明白HashMap是如何解决hash冲突的问题，核心就是使用了数组的存储方式，然后将冲突的key的对象放入链表中，一旦发现冲突就在链表中做进一步的对比。

27、怎么确保一个集合不能被修改

我们很容易想到用final关键字进行修饰，我们都知道

final关键字可以修饰类，方法，成员变量，final修饰的类不能被继承，final修饰的方法不能被重写，final修饰的成员变量必须初始化值，如果这个成员变量是基本数据类型，表示这个变量的值是不可改变的，如果说这个成员变量是引用类型，则表示这个引用的地址值是不能改变的，但是这个引用所指向的对象里面的内容还是可以改变的。

那么，我们怎么确保一个集合不能被修改？
首先我们要清楚，集合（map,set,list…）都是引用类型，所以我们如果用final修饰的话，集合里面的内容还是可以修改的。
我们可以采用Collections包下的unmodifiableMap方法，通过这个方法返回的map,是不可以修改的。他会报 java.lang.UnsupportedOperationException错。

同理：Collections包也提供了对list和set集合的方法。
Collections.unmodifiableList(List)
Collections.unmodifiableSet(Set)

28、并行和并发哪个好?并行和并发的概念和区别

并行：在操作系统中是指，一组程序按独立异步的速度执行，不等于时间上的重叠（同一个时刻发生）。
并发：在同一个时间段内，两个或多个程序执行，有时间上的重叠（宏观上是同时，微观上仍是顺序执行）。

并发和并行的作用

通过并发和并行能够使得应用程序可以充分利用多核以及GPU的计算能力，从而提高应用程序的性能，比如在以下几个方面中：

1.使用异步I/O操作可以提高应用程序的响应性。大多数的GUI应用程序都是用单个线程来控制所有UI界面的更新。UI线程不应该被占用过长时间，不然UI界面就会失去对用户的响应。

2.跨多线程的并行工作可以更好的利用系统的资源。具有多CPU和GPU的现代计算机，通过并行可以指数级的提高CPU计算受限的应用程序的性能。

3.同时执行多个I/O操作（如同时从多个网站上获取信息）可以提高总体的吞吐量（throughput），等待I/O相应的操作可以用来发起新的操作，或者是处理操作返回的结果。

并行和并发区别

区别一：
　　并发是指一个处理器同时处理多个任务。并行是指多个处理器或者是多核的处理器同时处理多个不同的任务。并发是逻辑上的同时发生（simultaneous），而并行是物理上的同时发生。

来个比喻：并发是一个人同时吃三个馒头，而并行是三个人同时吃三个馒头。

区别二：
　　并行（parallel）：指在同一时刻，有多条指令在多个处理器上同时执行。就好像两个人各拿一把铁锨在挖坑，一小时后，每人一个大坑。所以无论从微观还是从宏观来看，二者都是一起执行的。

区别三：
　　当有多个线程在操作时，如果系统只有一个CPU，则它根本不可能真正同时进行一个以上的线程，它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段，再将时间段分配给各个线程执行，在一个时间段的线程代码运行时，其它线程处于挂起状态。这种方式我们称之为并发（Concurrent）。

当系统有一个以上CPU时，则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时，另一个CPU可以执行另一个线程，两个线程互不抢占CPU资源，可以同时进行，这种方式我们称之为并行（Parallel）。

29、什么是反射？

JAVA反射机制是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法，对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性，这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

• Java反射机制主要提供了以下功能：

   1.在运行时判断任意一个对象所属的类。

　 2.在运行时构造任意一个类的对象。

　 3.在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。

　 4.在运行时调用任意一个对象的方法。 

30、什么是 java 序列化？什么情况下需要序列化？

序列化：将 Java 对象转换成字节流的过程。

反序列化：将字节流转换成 Java 对象的过程。

当 Java 对象需要在网络上传输 或者 持久化存储到文件中时，就需要对 Java 对象进行序列化处理。

序列化的实现：类实现 Serializable 接口，这个接口没有需要实现的方法。实现 Serializable 接口是为了告诉 jvm 这个类的对象可以被序列化。
注意事项：

• 某个类可以被序列化，则其子类也可以被序列化
• 声明为 static 和 transient 的成员变量，不能被序列化。static 成员变量是描述类级别的属性，transient 表示临时数据
• 反序列化读取序列化对象的顺序要保持一致

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