java经典面试题

### Java经典面试题知识点梳理 #### J2SE基础 1. **九种基本数据类型的大小，及其封装类**： - Java提供了八种基本数据类型（`byte`, `short`, `int`, `long`, `float`, `double`, `boolean`, `char`），每种类型都对应一个封装类。例如，`byte` 的封装类为 `Byte`，`int` 的封装类为 `Integer`。了解这些类型的基本属性和它们的包装类如何工作，对于理解自动装箱和拆箱至关重要。 2. **`switch` 能否用 `String` 做参数？**： - 自 Java 7 开始，`switch` 语句支持 `String` 类型作为其条件表达式的一部分。这使得在字符串匹配时更加灵活和易于阅读。 3. **`equals` 与 `==` 的区别**： - `==` 比较的是两个对象的引用是否相同，即它们是否指向内存中的同一位置。 - `equals` 方法用于比较两个对象的内容是否相等，默认情况下它也是比较引用，但许多类（如 `String`）重写了此方法以比较实际内容。 4. **`Object` 类的公共方法**： - `toString()`：返回对象的字符串表示形式。 - `equals(Object obj)`：测试该对象是否等于指定的对象。 - `hashCode()`：返回对象的哈希码值。 - `getClass()`：返回对象的类。 - `clone()`：创建并返回该对象的一个副本。 - `notify()` 和 `notifyAll()`：唤醒正在等待此对象监视器的线程。 - `wait()`：导致当前线程等待这个对象的监视器。 - `finalize()`：垃圾回收前调用，可以用来释放资源或执行清理操作。 5. **Java 的四种引用类型**： - **强引用**：最普通的引用类型，通过对象名直接引用对象。 - **软引用**：当 JVM 认为有必要回收内存之前，即使内存不足也不会被回收。 - **弱引用**：更弱一些的引用类型，在下一次垃圾回收时会被回收。 - **虚引用**：无法通过虚引用来获取对象实例，主要用来跟踪对象被垃圾回收的过程。 6. **`hashcode` 的作用**： - `hashcode` 方法返回对象的哈希值，通常用于 `HashMap` 或其他基于哈希的集合类。它的主要目的是提高查找效率。 7. **`ArrayList`、`LinkedList`、`Vector` 的区别**： - `ArrayList` 和 `Vector` 都是基于数组实现的列表，其中 `Vector` 是线程安全的，而 `ArrayList` 不是。 - `LinkedList` 基于双向链表实现，适用于频繁插入和删除的场景。 8. **`String`、`StringBuffer` 与 `StringBuilder` 的区别**： - `String` 是不可变的字符串类。 - `StringBuffer` 和 `StringBuilder` 都是可变的字符串类，但 `StringBuffer` 是线程安全的，而 `StringBuilder` 不是。 9. **`Map`、`Set`、`List`、`Queue`、`Stack` 的特点与用法**： - `Map` 保存键值对映射。 - `Set` 不允许重复元素。 - `List` 有序集合，可以有重复元素。 - `Queue` 用于保存按照先进先出 (FIFO) 原则排列的元素。 - `Stack` 一种特殊的队列，遵循后进先出 (LIFO) 原则。 10. **`HashMap` 和 `HashTable` 的区别**： - `HashMap` 允许 `null` 键和 `null` 值；`HashTable` 不允许。 - `HashMap` 是非线程安全的；`HashTable` 是线程安全的。 11. **`HashMap` 和 `ConcurrentHashMap` 的区别**： - `ConcurrentHashMap` 是 `HashMap` 的线程安全版本。 - `ConcurrentHashMap` 在 Java 8 中进行了重大改进，引入了更高效的实现策略。 12. **`TreeMap`、`HashMap`、`LinkedHashMap` 的区别**： - `TreeMap` 保持键的自然排序。 - `HashMap` 不保证顺序。 - `LinkedHashMap` 保持插入顺序。 13. **`Collection` 包结构与 `Collections` 包的区别**： - `Collection` 接口定义了一个对象集合。 - `Collections` 是一个工具类，提供了一些静态方法来操作集合。 14. **`try-catch-finally` 语句结构**： - `try` 块中编写可能会抛出异常的代码。 - `catch` 块捕获异常。 - `finally` 块总是被执行，即使发生异常也不例外。 15. **`Exception` 与 `Error` 包结构**： - `Exception` 代表应用程序应该尝试处理的情况。 - `Error` 表示合理的应用程序不应该试图捕获或处理的严重问题。 16. **Java 面向对象的三个特征与含义**： - 封装：隐藏对象内部状态和实现细节。 - 继承：子类继承父类的特性和行为。 - 多态：一个接口具有多种不同的实现方式。 17. **`Override` 与 `Overload` 的含义及区别**： - `Override` 指子类重写父类的方法。 - `Overload` 指在同一类中重载同名方法。 18. **接口与抽象类的区别**： - 接口只能定义常量和抽象方法。 - 抽象类可以定义变量和具体方法。 19. **静态类与非静态类的区别**： - 静态类成员独立于任何特定对象存在。 - 非静态成员依赖于对象实例。 20. **Java 多态的实现原理**： - 通过方法覆盖（重写）和方法重载来实现。 - 在运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个方法。 21. **实现多线程的两种方法**： - 继承 `Thread` 类。 - 实现 `Runnable` 接口。 22. **线程同步的方法**： - `synchronized` 关键字。 - `ReentrantLock` 类。 - `Lock` 接口。 23. **锁的等级**： - 方法锁：锁定整个方法。 - 对象锁：锁定特定对象。 - 类锁：锁定整个类的所有实例。 24. **生产者消费者模式**： - 一种经典的多线程问题解决方案，涉及生产者线程和消费者线程。 25. **`ThreadLocal` 的设计理念与作用**： - 提供线程本地变量，避免数据共享带来的竞争条件。 26. **`ThreadPool` 用法与优势**： - 通过线程池管理线程，提高响应速度和资源利用率。 27. **`Concurrent` 包里的其他组件**： - `ArrayBlockingQueue`：阻塞队列。 - `CountDownLatch`：倒计时闭锁。 28. **`wait()` 和 `sleep()` 的区别**： - `wait()` 会释放对象的锁，而 `sleep()` 不会。 - `wait()` 需要在同步上下文中使用，而 `sleep()` 可以在任何地方使用。 29. **`foreach` 与普通 `for` 循环效率对比**： - `foreach` 更简洁，但在某些特定情况下可能不如普通 `for` 循环高效。 30. **Java I/O 与 NIO**： - Java I/O（Java IO）：传统的字节流和字符流。 - Java NIO（New IO）：引入了缓冲区和通道的概念，提高了性能。 31. **反射的作用与原理**： - 反射允许在运行时检查和修改类、字段和方法。 - 原理涉及到使用 `Class` 对象和相关的 API。 32. **泛型常用特点**： - 泛型提供编译时类型安全，避免运行时错误。 - `List<String>` 不能转换为 `List<Object>`，因为类型参数是不可协变的。 33. **解析 XML 的几种方式**： - DOM：将整个文档加载到内存中。 - SAX：事件驱动模型，逐个解析文档。 - PULL：简化版的 SAX，便于理解和使用。 34. **Java 与 C++ 对比**： - Java 是完全的面向对象语言。 - C++ 支持面向对象和过程式编程。 35. **Java 1.7 与 1.8 新特性**： - Java 1.8 引入了 Lambda 表达式和 Streams API。 - Java 1.7 主要是对并发库的改进。 36. **设计模式**： - 单例模式：确保一个类只有一个实例。 - 工厂模式：提供创建对象的接口。 - 适配器模式：使不兼容的接口能够协同工作。 - 责任链模式：传递请求直到被处理。 - 观察者模式：对象之间的一对多依赖关系。 37. **JNI 的使用**： - Java Native Interface：允许 Java 代码调用本地应用程序或库。 #### JVM 1. **内存模型以及分区**： - Java 堆：存储所有对象实例。 - 方法区：存储类的信息、常量、静态变量等。 - 虚拟机栈：每个线程拥有一个栈，存储局部变量等。 - 本地方法栈：与虚拟机栈相似，用于本地方法调用。 - 程序计数器：线程私有的，记录当前线程所执行的字节码指令地址。 2. **堆里面的分区**： - Eden：新创建的对象首先分配在这里。 - Survivor：经历了一次或多次垃圾收集的对象移动到这里。 - 老年代：经过多次垃圾收集仍然存活的对象会被移动到这里。 3. **对象创建方法**： - 使用 `new` 关键字创建对象。 - 调用类的构造函数。 - 对象的内存分配、初始化和构造。 4. **GC 的两种判定方法**： - 引用计数：每个对象都有一个引用计数器。 - 引用链：通过可达性分析判断对象是否可回收。 5. **GC 的三种收集方法**： - 标记清除：标记不再使用的对象，然后清除这些对象。 - 标记整理：标记并清除后，将活着的对象压缩到内存的一端。 - 复制算法：将内存分为两块，每次只使用一块。 6. **GC 收集器**： - CMS 收集器：专注于最小化暂停时间。 - G1 收集器：面向服务端应用，目标是最小化 GC 暂停时间。 7. **Minor GC 与 Full GC 分别在什么时候发生？**： - Minor GC 发生在 Eden 区满时。 - Full GC 发生在老年代空间不足时。 8. **几种常用的内存调试工具**： - jmap：显示对象实例的堆转储快照。 - jstack：显示线程的堆栈跟踪。 - jconsole：图形化的监控工具。 9. **类加载的五个过程**： - 加载：读取类的二进制数据。 - 验证：确保加载的类文件符合 Java 语言规范。 - 准备：为静态变量分配内存。 - 解析：将符号引用转换为直接引用。 - 初始化：执行类的初始化方法 `<clinit>()`。 10. **双亲委派模型**： - Bootstrap ClassLoader：加载 Java 运行时核心类库。 - Extension ClassLoader：加载扩展类库。 - Application ClassLoader：加载用户自定义类。 11. **分派：静态分派与动态分派**： - 静态分派：编译时确定方法的调用。 - 动态分派：运行时确定方法的调用。 #### 操作系统 1. **进程和线程的区别**： - 进程是操作系统资源分配的基本单位。 - 线程是进程内的执行实体。 2. **死锁的必要条件**： - 互斥条件：至少有一个资源必须处于非共享模式。 - 请求与保持条件：一个已经获得资源的进程可能请求新的资源。 - 不剥夺条件：进程已获得的资源不会被抢占。 - 循环等待条件：形成一个进程等待链。 3. **Window 内存管理方式**： - 段存储：按逻辑段组织内存。 - 页存储：将内存分割成固定大小的页。 - 段页存储：结合了段存储和页存储的优点。 4. **进程的几种状态**： - 就绪：等待 CPU 时间。 - 执行：占用 CPU。 - 阻塞：等待某一事件完成。 5. **IPC 几种通信方式**： - 管道：允许父子进程之间的通信。 - 消息队列：允许发送消息到接收者。 - 信号量：管理多个进程对共享资源的访问。 - 共享内存：允许多个进程共享同一段内存区域。 - 套接字：允许不同进程间的网络通信。 6. **什么是虚拟内存**： - 虚拟内存是一种技术，它让程序可以使用比实际物理内存更大的地址空间。 7. **虚拟地址、逻辑地址、线性地址、物理地址的区别**： - 虚拟地址：程序看到的地址。 - 逻辑地址：由指令给出的地址。 - 线性地址：处理器产生的地址。 - 物理地址：内存芯片上的实际地址。 #### TCP/IP 1. **OSI 与 TCP/IP 各层的结构与功能**： - OSI 模型包括七层：物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。 - TCP/IP 模型包括四层：网络接口层、网际层、传输层和应用层。 2. **TCP 与 UDP 的区别**： - TCP 是面向连接的协议，提供可靠的数据传输服务。 - UDP 是无连接的协议，不保证数据传输的可靠性。 3. **TCP 报文结构**： - 源端口号：标识发送方的端口。 - 目标端口号：标识接收方的端口。 - 序列号：标识数据包中第一个字节的序列号。 - 确认号：期望收到的下一个字节的序列号。 - 数据偏移：指示 TCP 首部长度。 - 控制位：包括 SYN、ACK、FIN 等标志位。 4. **TCP 的三次握手与四次挥手过程**： - 三次握手：客户端发送 SYN，服务器回应 SYN+ACK，客户端确认 ACK。 - 四次挥手：客户端发送 FIN，服务器回应 ACK，服务器发送 FIN，客户端回应 ACK。 5. **TCP 拥塞控制**： - 慢启动：指数增加拥塞窗口大小。 - 拥塞避免：线性增加拥塞窗口大小。 - 快重传：快速恢复拥塞窗口大小。 - 快恢复：减少拥塞窗口大小。 6. **TCP 滑动窗口与回退 N 协议**： - TCP 滑动窗口：控制数据流的速度，避免发送方发送过快。 - 回退 N 协议：当检测到一个帧丢失时，重新发送多个帧。 7. **HTTP 的报文结构**： - 请求行：包括方法、URL 和 HTTP 版本。 - 请求头：包括各种 HTTP 头字段。 - 空行：分隔请求头和请求正文。 - 请求正文：请求的具体内容。 8. **HTTP 的状态码含义**： - 2xx 成功：请求成功。 - 3xx 重定向：需要进一步的操作才能完成请求。 - 4xx 客户端错误：请求包含语法错误或无法完成请求。 - 5xx 服务器错误：服务器未能完成一个显然有效的请求。 9. **HTTP request 的几种类型**： - GET：请求获取资源的信息。 - POST：提交实体到指定的资源。 - PUT：替换指定资源的当前内容。 - DELETE：删除指定资源。 - HEAD：获取资源头部信息。 10. **HTTP 1.1 和 HTTP 1.0 的区别**： - HTTP 1.1 默认启用持久连接。 - HTTP 1.1 引入了管线化，允许客户端在一个连接中发送多个请求。 - HTTP 1.1 支持更多的状态码。 11. **HTTP 如何处理长连接**： - HTTP 1.1 默认启用了持久连接，即默认情况下连接不会立即关闭。 - 通过设置 `Connection: keep-alive` 标头可以明确地保持连接打开状态。