### Java私塾面试题知识点详解
#### 1. Heap与Stack的区别
Heap和Stack是Java内存管理中的两个关键概念，它们分别对应着堆内存和栈内存。
- **栈（Stack）**：是一种线性数据结构，遵循先进后出（LIFO）原则。栈主要用于存放局部变量、函数调用参数等，其生命周期与方法调用有关，当方法调用结束时，栈上的数据自动释放。栈空间由操作系统自动分配和回收，效率较高。
- **堆（Heap）**：堆内存是Java中动态分配的内存区域，用于存储所有Java对象和数组。对象一旦在堆上创建，就一直存在，直到垃圾回收器回收它。堆空间的大小可以通过JVM参数设置。堆内存的管理相对复杂，因为对象的生命周期不确定，所以需要依赖垃圾回收机制来自动回收不再使用的对象。
#### 2. Java接口与C++虚类的异同
- **相似点**：两者都是实现多态性的手段。Java接口和C++虚类都能让多个类共享一组行为或属性定义，从而实现多态性和代码复用。
- **不同点**：
- Java接口完全抽象，只声明方法签名而不包含任何实现；而C++虚类既可以包含纯虚函数（类似于Java接口），也可以包含有实际代码的成员函数。
- Java中，一个类可以实现多个接口，支持多重继承的概念；而C++中，虽然也支持多重继承，但同时继承多个类可能会导致“钻石问题”，即继承层次中出现多个基类的同名成员冲突，需要程序员手动解决。
- Java接口中声明的属性默认为`public static final`，而C++虚类中的成员属性和方法则可以根据需求灵活定义访问级别。
#### 3. Java异常处理机制
Java异常处理机制主要包括以下关键字：
- `try`：用于包裹可能抛出异常的代码块。
- `catch`：紧跟在`try`后面，用于捕获特定类型的异常，可以有多个`catch`块。
- `finally`：无论是否发生异常都会执行的代码块，常用于资源的清理工作。
- `throws`：用于声明方法可能抛出的异常类型，告诉调用者该方法可能抛出的异常。
- `throw`：用于抛出一个新的异常或已存在的异常实例。
在`try`块中是可以抛出异常的，通常这是为了响应某种异常情况，使异常向上抛出到调用者处处理。
#### 4. 垃圾回收机制
垃圾回收是Java的一大特色，它自动管理内存，避免了C/C++中常见的内存泄漏问题。Java的垃圾回收机制主要有以下几种：
- **分代复制垃圾回收**：将堆空间分为年轻代和老年代，年轻代又分为Eden区和Survivor区。新创建的对象首先放入Eden区，经过几次垃圾回收后仍然存活的对象会被移到老年代。
- **标记-清除垃圾回收**：遍历整个堆，标记出所有正在使用的对象，然后清除未被标记的对象。这种方式效率较低，会产生内存碎片。
- **增量垃圾回收**：分批进行垃圾回收，每次只回收一部分，避免长时间的停顿。
#### 5. Java集合类
- **List**：有序集合，如`ArrayList`和`Vector`，适合按数值索引访问元素。
- **Map**：存储键值对，如`HashMap`和`TreeMap`，键必须唯一，便于查找和管理数据。
#### 6. JVM加载Class文件机制
JVM通过类加载器（ClassLoaders）来加载、链接和初始化类。类加载器包括Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader和Application ClassLoader。加载过程涉及找到类文件、读取二进制流、生成Class对象、解析符号引用以及初始化静态变量等步骤。
#### 7. 排序算法
排序算法是计算机科学的基础算法之一，常见的有：
- 插入排序、希尔排序
- 冒泡排序、快速排序
- 直接选择排序、堆排序
- 归并排序
- 箱排序、基数排序
其中，快速排序是一种高效的排序算法，采用分治策略，通过选取基准元素，将数据划分为左右两部分，左边的元素均小于等于基准，右边的元素均大于等于基准，然后递归地对左右两部分进行排序。
#### 8. Java异常处理关键字
- `throws`：用于声明方法可能抛出的异常类型，告知调用者需要处理这些异常。
- `throw`：用于抛出一个具体的异常实例。
- `try`：包围可能抛出异常的代码块。
- `catch`：用于捕获并处理异常。
- `finally`：无论是否发生异常都会执行的代码块，常用于关闭资源等收尾工作。
以上是根据Java私塾面试题整理的知识点详解，涵盖了Java基础中的重要概念和技术细节，对于深入理解Java编程具有重要意义。
