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Java 八股文面试题
在Java面试中,"八股文"通常指的是那些基础但非常重要的知识点,这些问题能够帮助面试官快速了解应
聘者对Java核心概念的理解程度。下面我将从几个关键领域出发,详细解答一些典型的Java面试问题,并
给出相应的代码示例以及实际开发中的建议。
1. 多线程与并发
问题:什么是死锁?如何避免死锁?
定义:当两个或多个进程相互等待对方持有的资源时发生的阻塞状态称为死锁。
避免方法:
破坏循环等待条件:确保所有线程都以相同的顺序请求资源。
使用定时器来中断长时间未完成的操作。
尽量使用非阻塞同步机制如 java.util.concurrent 包下的工具类。
示例代码:
注意点:
public class DeadlockExample {
private final Object lock1 = new Object();
private final Object lock2 = new Object();
public void thread1() {
synchronized (lock1) {
System.out.println("Thread 1: Holding lock 1...");
try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("Thread 1: Waiting for lock 2...");
synchronized (lock2) {
System.out.println("Thread 1: Holding lock 1 & 2...");
}
}
}
public void thread2() {
synchronized (lock2) {
System.out.println("Thread 2: Holding lock 2...");
try { Thread.sleep(10); } catch (InterruptedException e) {}
System.out.println("Thread 2: Waiting for lock 1...");
synchronized (lock1) {
System.out.println("Thread 2: Holding lock 1 & 2...");
}
}
}
public static void main(String[] args) {
DeadlockExample deadlock = new DeadlockExample();
new Thread(deadlock::thread1).start();
new Thread(deadlock::thread2).start();
}
}
在设计系统时尽量减少锁定的范围和持续时间。
对于复杂的并发场景考虑使用更高级的并发控制机制,例如 ReentrantLock 等。
2. 集合框架
问题:ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么?
内部结构:
ArrayList 基于动态数组实现,支持随机访问。
LinkedList 基于双向链表实现,插入删除操作效率较高。
性能比较:
ArrayList 对于随机读取速度快,而 LinkedList 更适合频繁添加删除元素的情况。
示例代码:
import java.util.ArrayList;
import java.util.LinkedList;
import java.util.List;
public class ListComparison {
public static void main(String[] args) {
List<Integer> arrayList = new ArrayList<>();
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
// 测试插入性能
long start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
arrayList.add(i, 0);
}
System.out.println("ArrayList insert time: " +
(System.currentTimeMillis() - start));
start = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
linkedList.add(0, i);
}
System.out.println("LinkedList insert time: " +
(System.currentTimeMillis() - start));
// 测试遍历性能
start = System.currentTimeMillis();
for (int i : arrayList) {}
System.out.println("ArrayList traversal time: " +
(System.currentTimeMillis() - start));
start = System.currentTimeMillis();
for (int i : linkedList) {}
System.out.println("LinkedList traversal time: " +
(System.currentTimeMillis() - start));
}
}
日常开发建议:
根据具体应用场景选择合适的集合类型。
如果需要高效的插入删除操作且不经常进行随机访问,则 LinkedList 是更好的选择;反之则应优
先考虑 ArrayList 。
3. 垃圾回收(GC)
问题:Java 中的垃圾回收机制是如何工作的?
工作原理:
垃圾回收器自动管理内存分配和释放,主要通过追踪对象引用关系来确定哪些对象不再被使
用。
主要有几种类型的垃圾回收算法,包括标记-清除、复制、标记-整理等。
触发时机:
当堆内存不足时会触发垃圾回收。
开发者也可以手动调用 System.gc() 请求垃圾回收,但这并不保证立即执行。
示例代码:
虽然直接演示垃圾回收的过程不太现实,但我们可以通过以下代码观察到垃圾回收的影响:
日常开发建议:
避免创建不必要的对象,尤其是大型对象。
及时设置不再使用的对象引用为 null ,有助于加快垃圾回收过程。
注意不要过度依赖 System.gc() ,因为这可能会影响应用程序性能。
4. 异常处理
问题:try-catch-finally 结构中,finally 块的作用是什么?
作用:
finally 块无论是否抛出异常都会被执行,常用于释放资源,比如关闭文件流或者数据库连
接。
public class GCDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
int mb = 1024 * 1024; // 定义MB单位
byte[] largeArray = new byte[5 * mb]; // 分配一个大数组
System.out.println("Large array allocated.");
largeArray = null; // 断开引用
System.gc(); // 请求垃圾回收
Thread.sleep(1000); // 给GC一点时间
System.out.println("After GC request.");
}
}
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