JavaSE基础面试题（四）

1. Java虚拟机中内存分为哪些区域？每个区域的作用？哪些区域是线程共享的？

2. 请解释抽象类与接口的区别

JDK1.8之前抽象类与接口的差别很大，JDK1.8之后接口越来越像抽象类了。

		抽象类	接口
单继承限制		有	一个类可以实现多个接口， 而且接口也可以继承多个接口
成员	属性	可以有	只能有公共的静态的常量属性
	构造器	有	无
	代码块	可以有	无
	抽象方法	可以有	只能是公共的抽象方法
	静态方法	可以有	JDK1.8之后可以有公共的静态方法
	方法的默认实现	可以有	JDK1.8之后可以有公共的默认方法
相同点		都不能直接实例化，都是上层的抽象层

3. Object类中equals方法的实现是什么？重写一个equals方法有什么注意事项？

Object类中的equals方法，对于任何非空引用值 x 和 y，当且仅当 x 和 y 引用同一个对象时，此方法才返回 true（x == y 具有值 true）。

在重写equals方法时，要注意满足离散数学上的特性

（1）自反性：对任意引用值x，x.equals(x)的返回值一定为true.

（2）对称性：对于任何引用值x,y,当且仅当y.equals(x)返回值为true时，x.equals(y)的返回值一定为true;

（3）传递性：如果x.equals(y)=true, y.equals(z)=true,则x.equals(z)=true

（4）一致性：如果参与比较的对象没任何改变，则对象比较的结果也不应该有任何改变

（5）非空性：任何非空的引用值x，x.equals(null)的返回值一定为false

 

注意：当此方法被重写时，通常有必要重写 hashCode 方法，以维护 hashCode 方法的常规协定，该协定声明：

（1）相等对象必须具有相等的哈希码，

（2）两个对象的哈希码不相等，那么equals一定不相等。

两个对象的哈希码相等，那么equals结果可能相等也可能不相等

4. 比特(Bit),字节(Byte),字符(char/word),各有什么区别，通常说存储容量为KB,MB,GB,TB又是什么意思？通常说传输速率有bps和Bps有什么区别？

Bit最小的二进制单位 ，是计算机的操作部分，取值0或者1。

Byte是是计算机信息技术用于计量存储容量的一种计量单位，由8位bit组成，取值（-128-127）。

char/word是用户的可读写的最小单位，在Java里面一个char类型的变量占2个字节，取值（0-65535），但实际一个char存储到文件中占几个字节要看字符编码方式。

1KB = 1024Byte，1MB = 1024KB，1GB = 1024MB，1TB = 1024GB。

bps是 bits per second 的简称，一般用于表示网络或USB等接口的数据传输速率。Bps即是Byte per second 的简称，电脑一般都以Bps 显示速度，如1Mbps 大约等同 128 KBps。

5. 运行时异常与编译时异常有何异同？请列举一些运行时异常和编译时异常的类型。

运行时异常是非受检异常，是RuntimeException的子类，即编译器无法检测，因此也不会强制要求程序员处理。

编译时异常是受检异常，编译器检测到代码抛出编译时异常时，会要求程序员必须对该异常做处理(throws或try...catch)否则，编译不通过。

运行时异常：

数组下标越界异常：ArrayIndexOutOfBoundsException

类型转换异常：ClassCastException

算术异常：ArithmeticException

空指针异常：NullPointerException

编译时异常：

IO操作异常：IOException

文件找不到异常：FileNotFoundException

已到达文件流末尾异常：EOFException

类找不到异常：ClassNotFoundException

没有对应的方法异常：NoSuchMethodException

6. HashMap的底层实现及扩容机制？

简单回答：

HashMap在JDK1.8之前：底层实现是数组+链表，扩容机制是当table中元素的个数已经达到阈值（table.length*0.75）时并且新添加[index]桶已经是非空，那么table.length需要扩容为2倍。

 

HashMap在JDK1.8之后：底层实现是数组+链表/红黑树，扩容机制（1）是当table中元素的个数已经达到阈值（table.length*0.75）时并且新添加[index]桶已经是非空，那么table需要扩容为2倍。（2）当添加到[index]下时，发现[index]下的链表结点个数已经达到8个，而table的长度未达到64，此时table.length也会扩容为2倍

7. HashMap的相关常量

DEFAULT_LOAD_FACTOR：默认加载因子，值为0.75

TREEIFY_THRESHOLD：链表树化阈值，值为8

MIN_TREEIFY_CAPACITY：最小树化容量，值为64

UNTREEIFY_THRESHOLD：反树化阈值，值为6

8. 如何实现序列化，有什么意义

如何实现序列化：

（1）实现Serializable接口或Externalizable接口，并且视情况而定指定一个序列化版本ID（serialVersionUID）值；而且要保留公共的无参构造。

（2）如果某个对象的属性也是引用数据类型，那么该数据类型也要实现Serializable接口或Externalizable接口；

（3）如果要序列化，则使用一个输出流来构造一个对象输出流ObjectOutputStream并通过writeObject(Object obj)方法就可以将实现对象写出(即保存其状态)；如果需要反序列化则可以用一个输入流建立对象输入流ObjectInputStream，然后通过readObject方法从流中读取对象。

（4）如果某些属性不参与序列化，如果是实现Serializable接口的，直接在属性前面加transient修饰，注意：static修饰的属性也不会被序列化，如果是实现Externalizable接口，那么只要在重写writeExternal()和readExternal()方法时，不处理该属性即可。

意义：

序列化就是一种用来处理对象流的机制，所谓对象流也就是将对象的内容进行流化，即把对象的内容转成二进制数据。可以对流化后的对象进行读写操作，也可将流化后的对象传输于网络之间。序列化是为了解决对象流读写操作时可能引发的问题（如果不进行序列化可能会存在数据乱序的问题）。

9. synchronized关键字的用法？

synchronized关键字是解决线程安全问题的方式之一。共有两种用法：

1、同步代码块

语法格式：

　　synchronized(锁对象){

 　　　　需要加锁的代码

　　}

注意锁：

（1）任意类型的对象都可以当做锁

（2）多个线程之间共用一把锁，即多个线程之间共用同一个锁对象

（3）同步代码块的范围：不能太大，太小

2、同步方法

　　语法结构：

　　　　synchronized 【修饰符】  返回值类型  方法名（【形参列表】）【抛出异常列表】

同步方法的锁对象：

　　静态方法：当前类的Class对象，即当前类名.class

　　非静态方法：当前对象this（需要谨慎，确保是同一个this）

10. 请列出你所知道的设计模式？

Java 中一般认为有 23 种设计模式，我们不需要所有的都会，但是其中常用的几种设计模式应该去掌握。总体来说设计模式分为三大类：

创建型模式，共五种：工厂方法模式、抽象工厂模式、单例模式、建造者模式、原型模式。

结构型模式，共七种：适配器模式、装饰器模式、代理模式、外观模式、桥接模式、组合模式、享元模式。

行为型模式，共十一种：策略模式、模板方法模式、观察者模式、迭代子模式、责任链模式、命令模式、备忘录模式、状态模式、访问者模式、中介者模式、解释器模式。

11. Object中有哪些方法

（1）protected Object clone()--->创建并返回此对象的一个副本。 
（2）boolean equals(Object obj)--->指示某个其他对象是否与此对象“相等”。 
（3）protected void finalize()--->当垃圾回收器确定不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。 
（4）Class<? extendsObject> getClass()--->返回一个对象的运行时类型。 
（5）int hashCode()--->返回该对象的哈希码值。 
（6）void notify()--->唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。 
（7）void notifyAll()--->唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。 
（8）String toString()--->返回该对象的字符串表示。 
（9）void wait()--->导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法。 
void wait(long timeout)--->导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll()方法，或者超过指定的时间量。 
void wait(long timeout, int nanos)--->导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify()

12. 请描述一下JVM加载class的过程和原理？

系统可能在第一次使用某个类时加载该类，但也可能采用预先加载机制来预加载某个类，不管怎样，类的加载必须由类加载器完成，系统会通过加载、连接、初始化三个步骤来对该类进行初始化。不管类的字节码内容从哪里加载，加载的结果都一样，这些字节码内容加载到内存后，都会将这些静态数据转换成方法区的运行时数据结构，然后生成一个代表这个类的java.lang.Class对象，作为方法区中类数据的访问入口（即引用地址），所有需要访问和使用类数据只能通过这个Class对象。

13. 请阐述类加载器的类型

Java的类加载器有如下四种：

1．引导类加载器（Bootstrap Classloader）：又称为根类加载器

它负责加载Java的核心库JAVA_HOME/jre/lib/rt.jar等，是用原生代码（C/C++）来实现的，并不继承自java.lang.ClassLoder，所以通过Java代码获取引导类加载器对象将会得到null。

2．扩展类加载器（Extension ClassLoader）

它由sun.misc.Launcher$ExtClassLoader实现，是java.lang.ClassLoader的子类，负责加载Java的扩展库JAVA_HOME/jre/ext/*.jar等。

3．应用程序类加载器（Application Classloader）

它由sun.misc.Launcher$AppClassLoader实现，是java.lang.ClassLoader的子类，负责加载Java应用程序类路径下的内容。

4．自定义类加载器

开发人员可以通过继承java.lang.ClassLoader类的方式实现自己的类加载器，以满足一些特殊的需求，例如对字节码进行加密来避免class文件被反编译，或者加载特殊目录下的字节码数据。