Java后端技术面试基础汇总

### Java后端技术面试基础汇总 #### 一、Java基础知识 **1.1 Java基础** - **面向对象的特征：** - 继承：子类可以继承父类的属性和方法。 - 封装：将数据和行为封装在一起，提高数据安全性。 - 多态：同一接口多种实现，提高程序的灵活性。 - **final, finally, finalize的区别：** - `final`：用于声明变量、方法或类不可被修改。 - `finally`：在try-catch-finally语句块中使用，确保无论是否发生异常都会执行某段代码。 - `finalize`：是Object类的一个方法，可以在对象被垃圾回收前进行一些清理工作，但不推荐使用。 - **Exception、Error与一般异常的区别：** - `Exception`：表示程序中可能发生错误，但还可以继续运行。 - `Error`：表示严重问题，通常无法恢复，如内存溢出。 - 运行时异常：如`NullPointerException`，在运行时发生的异常，通常是由编程错误导致的。 - **五种常见的RuntimeException：** - `NullPointerException` - `ArrayIndexOutOfBoundsException` - `ClassCastException` - `NumberFormatException` - `IllegalArgumentException` - **int和Integer的区别：** - `int`是基本类型，而`Integer`是其对应的包装类。 - `Integer`支持`null`值，而`int`不能。 - **Integer的值缓存范围：** - `-128`到`127`之间的整数会被缓存。 - **包装类、装箱和拆箱：** - 装箱：将基本类型转换为包装类类型。 - 拆箱：将包装类类型转换为基本类型。 - **String、StringBuilder、StringBuffer的区别：** - `String`是不可变的，适用于字符串常量。 - `StringBuilder`和`StringBuffer`用于构建字符串，后者是线程安全的。 - **重载和重写：** - 重载发生在同一个类内，方法名相同但参数列表不同。 - 重写发生在继承关系中，子类覆盖父类的方法。 - **抽象类和接口的区别：** - 抽象类可以有部分实现，而接口只能声明方法。 - 类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。 - **反射的用途及实现：** - 用途：在运行时获取类的信息，动态创建对象。 - 实现：通过`Class`类和`Method`、`Constructor`等反射API。 - **自定义注解的场景及实现：** - 场景：元数据标记、代码生成等。 - 实现：定义注解接口，使用`@Target`、`@Retention`等注解控制。 - **HTTP请求的GET与POST方式的区别：** - GET用于查询数据，POST用于提交数据。 - GET的数据可见且有长度限制，POST的数据不可见且没有长度限制。 - **Session与Cookie的区别：** - Session存储在服务器端，Cookie存储在客户端。 - Session更安全，Cookie可用于跟踪用户信息。 - **常用的JDK包：** - `java.util`：集合框架。 - `java.io`：输入输出流。 - `java.lang`：核心类库。 - **MVC设计思想：** - Model：业务逻辑层。 - View：用户界面层。 - Controller：控制层，负责协调Model和View。 - **equals与==的区别：** - `==`比较两个对象的引用地址。 - `equals`比较两个对象的内容。 - **hashCode和equals方法的区别与联系：** - `hashCode`用于散列查找，`equals`用于对象相等性的比较。 - 如果两个对象相等(`equals`)，它们的哈希码也必须相同。 - **Java序列化和反序列化的实现：** - 实现：实现`Serializable`接口。 - 作用：将对象的状态转换为字节流，便于持久化或传输。 - **Object类中常见的方法：** - `toString`：返回对象的字符串表示。 - `equals`：比较对象是否相等。 - `hashCode`：返回对象的哈希码值。 - `wait`、`notify`/`notifyAll`：线程间的同步。 - **Java的平台无关性：** - 通过字节码（.class文件）实现跨平台运行。 - JVM（Java虚拟机）解释执行字节码。 - **JDK和JRE的区别：** - JDK：Java开发工具包，包含编译器、文档等开发工具。 - JRE：Java运行环境，包含JVM和核心类库。 - **Java8的新特性：** - Lambda表达式。 - Stream API。 - Optional类型。 - Date/Time API改进。 #### 二、Java常见集合 **1.2 Java常见集合** - **List和Set的区别：** - List有序，允许重复；Set不允许重复。 - Set通常基于哈希表或树实现，不保证顺序。 - **Set和hashCode以及equals方法的关系：** - `hashCode`用于确定对象在Set中的位置。 - `equals`用于判断两个对象是否相等。 - **List和Map的区别：** - List是有序的元素集合，Map是键值对集合。 - **ArrayList与LinkedList的区别：** - `ArrayList`基于数组实现，随机访问效率高。 - `LinkedList`基于双向链表实现，插入和删除效率高。 - **HashMap和Hashtable的区别：** - `HashMap`允许`null`键和`null`值，`Hashtable`不允许。 - `HashMap`非线程安全，`Hashtable`线程安全。 - **HashSet和HashMap的区别：** - `HashSet`基于`HashMap`实现，内部存储了`null`值的`HashMap`。 - `HashSet`不允许重复元素。 - **HashMap和ConcurrentHashMap的区别：** - `ConcurrentHashMap`线程安全，支持并发操作。 - `HashMap`非线程安全。 - **HashMap的工作原理：** - 基于哈希表实现，通过散列函数计算键的索引。 - 当桶数量达到一定阈值时，可能会转化为红黑树。 - **多线程情况下HashMap死循环的问题：** - 在并发环境下，如果扩容时多个线程同时修改，可能导致环形链表，从而死循环。 - **ConcurrentHashMap的工作原理：** - 使用分段锁技术，将数据分成多个段，每个段都有自己的锁。 - 提高了并发性能。 - **线程池的实现原理：** - 创建固定数量的工作线程。 - 管理任务队列，按照策略调度任务。 - **线程池的几种实现方式：** - `newFixedThreadPool`：固定大小的线程池。 - `newCachedThreadPool`：根据需要创建新线程。 - `newSingleThreadExecutor`：单个后台线程。 - `newScheduledThreadPool`：定时任务。 - **锁机制：** - **线程安全问题**：多个线程共享资源时，避免竞争条件。 - **重入锁**：允许已经获得锁的线程再次获取该锁。 - **产生死锁的四个条件**：互斥、请求与保持、不剥夺、循环等待。 - **volatile关键字**：保证变量的可见性和有序性，不保证原子性。 - **synchronized关键字**：保证线程安全，通过对象监视器实现。 - **AQS（AbstractQueuedSynchronizer）**：提供了一种构造锁和同步器的框架。 - **CAS（Compare and Swap）**：无锁编程技术，用于实现乐观锁。 - **乐观锁和悲观锁**：乐观锁假设竞争不激烈，悲观锁总是假设最坏情况。 - **原子操作类**：如`AtomicInteger`，提供了原子更新操作。 - **ABA问题**：指两次检查之间值由A变为B再变回A的情况。 - **乐观锁的业务场景**：用于读多写少的场景，减少锁的竞争。 - **JVM：** - **内存区域划分**：年轻代、老年代、永久代（JDK8以后称为Metaspace）。 - **OOM和SOE的示例及原因**：内存分配失败、栈空间耗尽。 - **对象回收**：引用计数、可达性分析等。 - **GC回收算法**：标记-清除、复制、标记-整理等。 - **JVM监控工具**：jps、jstat、jmap、jinfo、jconsole。 - **类加载器**：Bootstrap、Extension、Application ClassLoader。 - **类加载过程**：加载、验证、准备、解析、初始化。 - **引用类型**：强引用、软引用、弱引用、虚引用。 - **设计模式：** - **常见的设计模式**：单例、工厂、建造者、适配器、观察者等。 - **六大原则**：单一职责、开放封闭、依赖倒置、接口隔离、里氏替换、迪米特法则。 - **单例模式的实现方式**：懒汉式、饿汉式、双重检查锁定等。 - **设计模式的应用**：在Spring框架中，如依赖注入使用了工厂模式；在MyBatis中，如配置解析使用了工厂模式。 - **数据结构：** - **树**：二叉查找树、平衡二叉树、红黑树、B树、B+树。 - **图算法**：深度优先搜索、广度优先搜索。 - **图算法**：克鲁斯卡尔算法、普林母算法、迪克斯特拉算法。 - **一致性Hash及其原理**：用于分布式系统中的负载均衡。 - **排序算法**：快速排序、堆排序等。 - **网络/IO基础：** - **BIO、NIO、AIO**：阻塞I/O、非阻塞I/O、异步I/O。 - **长连接和短连接**：长连接建立后持续使用，短连接每次请求重新建立。 - **HTTP1.0和2.0的区别**：二进制格式、多路复用、头部压缩等。 - **HTTPS的基本概念**：加密传输协议，基于SSL/TLS协议。 - **三次握手和四次挥手**：建立和断开TCP连接的过程。 - **从浏览器输入URL到页面加载的过程**：DNS解析、建立TCP连接、发送HTTP请求、服务器响应等。