Java面试题（一）（基础概念与常识）

Java 语言有哪些特点

1. 简单易学：Java语言的语法相对简洁，与C++相比去掉了一些复杂的特性，减少了学习和使用的难度，使得Java易于学习和上手。
2. 面向对象：Java是一种纯粹的面向对象编程语言，支持封装、继承和多态等面向对象的特性，使得代码结构清晰，易于扩展和维护。
3. 平台独立性：Java语言通过Java虚拟机（JVM）实现了平台独立性。Java源代码编译成字节码，由JVM解释执行，可以在不同的操作系统上运行，只需安装相应的JVM即可。
4. 内存管理：Java提供了自动的内存管理机制，即垃圾回收机制。程序员不需要手动管理内存，减少了内存泄漏和野指针等问题，提高了代码的健壮性和安全性。
5. 强大的生态系统：Java拥有丰富的类库和框架，以及庞大的开发社区。开发者可以利用这些工具和资源快速构建应用程序，并解决各种开发需求和问题。
6. 高性能：Java在编译和执行上进行了优化，具有高效的执行速度。同时，通过JIT（Just-In-Time）编译器，将热点代码编译成本地机器码，提高了运行效率。
7. 安全性：Java提供了安全性机制，如字节码验证、安全沙箱等，防止恶意代码对系统造成损害。
8. 多线程支持：Java内置了多线程支持，通过多线程可以实现并发编程，充分利用多核处理器的性能。
9. 开发工具丰富：Java拥有众多优秀的开发工具，如Eclipse、IntelliJ IDEA等，可以提高开发效率和代码质量。

总体而言，Java语言具有简单易学、面向对象、平台独立、内存管理、强大的生态系统、高性能、安全性、多线程支持和丰富的开发工具等特点，使得它成为一种广泛应用于企业级应用开发、移动应用开发和互联网开发的编程语言。

JVM、JRE、JDK区别

JVM、JRE和JDK是Java开发和运行环境的不同组件，它们之间有以下区别：

1. JVM（Java Virtual Machine）：JVM是Java虚拟机的缩写，它是Java语言的核心和关键组件。JVM负责解释和执行Java字节码，并提供了内存管理、垃圾回收、线程管理等运行时环境。它使得Java程序能够在不同的操作系统上运行，实现了平台的独立性。
2. JRE（Java Runtime Environment）：JRE是Java运行时环境的缩写，它是Java程序的运行环境。JRE包括JVM和Java类库，提供了运行Java程序所需的所有组件。如果只需要运行Java程序而不进行开发，只需要安装JRE即可。
3. JDK（Java Development Kit）：JDK是Java开发工具包的缩写，它是Java程序开发的完整套件。JDK包括JRE，同时还提供了开发人员所需的编译器（javac）、调试器（jdb）、文档生成工具（javadoc）等开发工具。如果需要进行Java程序的开发，需要安装JDK。

简而言之，JVM是Java虚拟机，负责解释和执行Java字节码；JRE是Java运行时环境，包括JVM和Java类库，用于运行Java程序；JDK是Java开发工具包，包括JRE和开发工具，用于开发和编译Java程序。 在实际使用中，如果只需要运行Java程序，只需安装JRE；如果需要进行Java程序的开发，需要安装JDK。

什么是字节码?采用字节码的好处是什么

字节码（Bytecode）是一种中间表示形式，它是将Java源代码编译后生成的一种二进制格式。字节码是Java虚拟机（JVM）的指令集，它是一种与平台无关的中间代码。

字节码由一系列指令组成，这些指令包括加载、存储、运算、控制流等操作。Java源代码经过编译器编译生成字节码文件（.class文件），然后由JVM解释执行字节码指令，将其转换为机器码，最终在特定的操作系统和硬件上运行。

采用字节码的好处有以下几点：

1. 平台无关性：字节码与具体的操作系统和硬件无关，可以在任何支持Java虚拟机的平台上运行。只要在目标平台上安装了相应的JVM，就可以运行字节码，而不需要对程序进行重新编译。
2. 加速开发和部署：Java源代码只需要编译一次生成字节码，然后可以在不同的环境中运行。这使得程序的开发、测试和部署更加快速和便捷。同时，字节码的中间表示形式也使得Java程序更容易进行优化和调试。
3. 安全性：字节码是一种中间表示形式，不直接暴露源代码。这使得Java程序的源代码更难以被逆向工程分析，提高了程序的安全性。
4. 可移植性：字节码可以在任何支持Java虚拟机的平台上运行，无需修改代码。这种可移植性使得Java成为一个广泛应用于跨平台开发的编程语言。

总的来说，字节码作为一种中间表示形式，具有平台无关性、加速开发和部署、安全性和可移植性等优势。它是Java虚拟机的执行单位，使得Java程序能够在不同的平台上运行，并为Java带来了跨平台开发的特性。

为什么说 Java 语言“编译与解释并存”

Java语言被称为"编译与解释并存"，是因为它的执行过程涉及到了编译和解释两个阶段。

首先，Java源代码需要通过编译器将其转换成字节码（即中间代码），这个过程称为编译。编译器会对源代码进行词法分析、语法分析、语义分析等操作，然后生成对应的字节码文件（.class文件）。

接下来，Java虚拟机（JVM）会对字节码进行解释执行，将其转换为机器码并运行。这个过程称为解释。JVM中的解释器会逐条解释字节码指令，执行相应的操作。在解释执行的同时，JVM还会进行一些优化，如即时编译（Just-In-Time Compilation），将热点代码（Hotspot Code）编译成本地机器码，提高执行效率。

这种编译与解释相结合的执行方式带来了一些优势：

1. 平台无关性：通过编译生成的字节码可以在任何支持Java虚拟机的平台上运行，不需要针对不同的平台重新编写和编译代码。
2. 加速开发和部署：编译过程只需要一次，生成的字节码可以在不同的环境中运行。这使得程序的开发、测试和部署更加快速和便捷。
3. 动态性和灵活性：解释阶段可以动态地加载和执行字节码，使得Java程序可以进行动态代码生成、动态类加载等操作，实现了许多动态性和灵活性的特性。

尽管Java语言是先编译后解释的，但在实践中，JVM会根据具体情况进行即时编译（JIT Compilation）和优化，将热点代码直接编译成本地机器码，以提高执行效率。这样，Java程序可以在编译和解释两个阶段之间灵活切换，以最优的方式执行。

什么是JIT？

JIT（Just-In-Time）是即时编译的缩写，它是一种在运行时动态将字节码（中间代码）转换为机器码的技术。

在Java中，JIT编译器是Java虚拟机（JVM）中的一部分，它用于对热点代码进行即时编译。热点代码是指在程序的执行过程中频繁被执行的部分，通常是循环、频繁调用的方法等。JIT编译器会监视程序的运行情况，当某个代码片段被频繁执行时，JIT会将该代码片段编译成本地机器码，然后在后续的执行中直接执行该机器码，从而提高程序的执行速度。

JIT编译器的工作原理如下：

1. 首先，JVM会将Java源代码编译成字节码，这是一个中间表示形式。
2. 当Java程序运行时，JVM会对字节码进行解释执行。在解释执行的过程中，JIT编译器会监视程序的执行情况，记录哪些代码片段被频繁执行，即热点代码。
3. 当某个代码片段被判定为热点代码时，JIT编译器会将该代码片段进行即时编译，将其转换为本地机器码。
4. 从此以后，每当该代码片段再次被执行时，JVM会直接执行编译后的本地机器码，而不再执行字节码。

通过JIT编译器的即时编译，Java程序可以在执行过程中根据实际情况优化代码，以提高程序的执行速度。JIT编译器的存在使得Java在性能方面能够与其他编程语言相媲美。

什么样的代码会被判定为热点代码

判定某段代码为热点代码是由JIT编译器根据程序的执行情况和性能统计信息来决定的。具体来说，以下几个因素可能会导致某段代码被判定为热点代码：

1. 方法调用频繁：如果某个方法被频繁调用，那么该方法的字节码可能会被判定为热点代码。JIT编译器会尝试将该方法的字节码编译成本地机器码，以提高方法调用的执行效率。
2. 循环执行频繁：如果某个循环被频繁执行，那么该循环的字节码可能会被判定为热点代码。JIT编译器会尝试将该循环的字节码编译成本地机器码，以提高循环的执行效率。
3. 热点探测：JVM会根据程序的执行情况和性能统计信息来识别热点代码。例如，JVM可以通过计数器统计某个代码块的执行次数，如果执行次数超过一定阈值，那么该代码块的字节码可能会被判定为热点代码。
4. 内联优化：JIT编译器会通过内联优化来提高方法调用的执行效率。内联是将一个方法的字节码直接嵌入到调用该方法的地方，避免了方法调用的开销。如果某个方法的内联优化能够提高程序的性能，那么该方法的字节码可能会被判定为热点代码。

需要注意的是，JIT编译器的判定机制和优化策略可能因不同的JVM实现而有所差异。不同的JVM可能会采用不同的性能统计信息和优化算法来判定热点代码。因此，代码是否被判定为热点代码也可能因JVM版本和配置而有所不同。

Oracle JDK 与 OpenJDK的区别与联系

Oracle JDK和OpenJDK都是Java开发工具包，用于开发和运行Java应用程序。它们之间有以下区别和联系：

1. 来源和许可证：Oracle JDK是由Oracle Corporation开发和提供的，而OpenJDK是由开放源代码社区开发和提供的。Oracle JDK基于OpenJDK，Oracle在其基础上进行了一些额外的开发和优化。Oracle JDK采用Oracle Binary Code License Agreement许可证，而OpenJDK采用GNU通用公共许可证（GPL）。
2. 更新和支持：Oracle JDK提供了长期支持（LTS）版本和非LTS版本。LTS版本将获得长期支持和更新，而非LTS版本则会在较短时间内停止支持。Oracle JDK还提供了商业支持和付费订阅服务。而OpenJDK由开源社区维护和更新，社区成员提供免费的支持。
3. 特性和补丁：Oracle JDK在发布之前会进行一些额外的开发和优化，包括添加新特性和修复bug。这些特性和修复在OpenJDK发布之后可能会被合并到OpenJDK中。因此，Oracle JDK可能会包含一些OpenJDK没有的特性和补丁。
4. 兼容性和稳定性：Oracle JDK经过了Oracle的商业测试和验证，可以认为是相对稳定和可靠的版本。OpenJDK在发布之前经过了开源社区的测试，但可能在某些特定平台或环境下存在兼容性问题。
5. 发布周期：Oracle JDK的发布周期相对较长，一般每2-3年发布一个LTS版本。OpenJDK则有更频繁的发布周期，通常每6个月发布一个版本。

尽管有这些区别，Oracle JDK和OpenJDK在大部分情况下是兼容的，因为Oracle JDK基于OpenJDK开发。大多数Java应用程序可以在两者之间无缝切换，而不需要做任何修改。开发人员可以根据自己的需求和偏好选择使用Oracle JDK或OpenJDK。

Java 和 C++ 的区别?

Java和C++是两种不同的编程语言，它们在语法、运行环境、应用领域和设计哲学等方面存在一些区别。

1. 语法：Java使用类和对象的概念，强调面向对象编程。它有垃圾回收机制，不需要手动管理内存。C既支持面向对象编程，也支持面向过程编程。它使用类和对象，但也可以使用指针和引用进行底层操作。C需要手动管理内存，包括对象的创建和销毁。
2. 运行环境：Java是一种解释型语言，它的程序在Java虚拟机（JVM）上运行。这种设计使得Java程序具有跨平台的特性，可以在不同的操作系统上运行。C++是一种编译型语言，它的程序在特定的操作系统上直接运行。
3. 应用领域：Java广泛用于Web开发、桌面应用、移动应用和企业级应用开发。它有丰富的类库和框架，提供了很多开发工具和平台支持。C主要用于系统级开发、游戏开发、嵌入式系统和性能要求较高的应用开发。C对底层硬件的访问更为直接，性能更高。
4. 设计哲学：Java追求可移植性、安全性和可靠性。它有严格的类型检查、异常处理机制和访问控制。Java程序员更多地关注代码的逻辑结构和高层抽象。C注重灵活性和效率，允许直接操作内存和硬件。C程序员更多地关注性能优化和底层实现。
5. 开发效率和学习曲线：Java相对于C来说，有更高的开发效率和更简单的学习曲线。Java提供了自动内存管理、异常处理和丰富的类库，使得开发者能够更快速地开发应用程序。C的语法更复杂，需要对内存管理和底层操作有更深入的了解，因此学习和使用C++可能需要更多的时间和经验。

需要根据具体的应用场景和需求选择使用Java还是C++。如果需要跨平台、高可移植性和安全性，以及开发速度较快的应用，Java是一个不错的选择。如果需要底层控制、高性能、直接访问硬件和对内存管理有更大的控制权，那么C++可能更适合。