JavaSe面试题总结

15 道超经典大厂 Java 面试题！重中之重

https://liyupi.blog.csdn.net/article/details/119425669

JavaGuide：https://snailclimb.gitee.io/javaguide

请你说说Java和PHP的区别？

1. PHP的库函数用C实现,而Java核心运行时类库(jdk/jre/lib/rt.jar,大于60MB)用Java编写(jdk/src.zip), 所以Java应用运行的时候,用户编写的代码以及引用的类库和框架都要在JVM上解释执行. Java的HotSpot机制,直到有方法被执行10000次才会触发JIT编译, 在此之前运行在解释模式下,以避免出现JIT编译花费的时间比方法解释执行消耗的时间还要多的情况.
2. PHP内置模板引擎,自身就是模板语言.而Java Web需要使用JSP容器如Tomcat或第三方模板引擎.
3. PHP也可以运行在多线程模式下,不管是多进程还是多线程的PHP Web运行模式,都不需要PHP开发者关心和控制,也就是说PHP开发者不需要写代码参与进程和线程的管理,这些都由PHP-FPM/HHVM/Apache实现.PHP-FPM进程管理和并发实现并不需要PHP开发者关心,而Java多线程编程需要Java开发者编码参与.PHP一个worker进程崩溃,master进程会自动新建一个新的worker进程,并不会导致PHP服务崩溃.而Java多线程编程稍有不慎(比如没有捕获异常)就会导致JVM崩溃退出.对于PHP-FPM和Apache MOD_PHP来说,服务进程常驻内存,但一次请求释放一次资源,这种内存释放非常彻底. PHP基于引用计数的GC甚至都还没发挥作用程序就已经结束了。

请你说明String 和StringBuffer的区别

JAVA 平台提供了两个类：String和StringBuffer，它们可以储存和操作字符串，即包含多个字符的字符数据。这个String类提供了数值不可改变的字符串。而这个StringBuffer类提供的字符串进行修改。当你知道字符数据要改变的时候你就可以使用StringBuffer。典型地，你可以使用StringBuffers来动态构造字符数据。

1. 操作数量较少的字符串用String，不可修改的字符串；
2. 在单线程且操作大量字符串用StringBuilder,速度快，但线程不安全，可修改；
3. 在多线程且操作大量字符串用StringButter，线程安全，可修改。

请你说明一下int 和 Integer 有什么区别

Java 提供两种不同的类型：引用类型和原始类型（或内置类型）。Int是java的原始数据类型，Integer是java为int提供的封装类。Java为每个原始类型提供了封装类。从Java 5开始引入了自动装箱/拆箱机制，使得二者可以相互转换。
引用类型和原始类型具有不同的特征和用法，它们包括：大小和速度问题。
这种类型以哪种类型的数据结构存储，当引用类型和原始类型用作某个类的实例数据时所指定的缺省值。对象引用实例变量的缺省值为null，而原始类型实例变量的缺省值与它们的类型有关。
整型字面量的值在-128 到 127 之间，那么不会 new 新的 Integer 对象，而是直接引用常量池中的 Integer 对象。
基础数据用==作相等判断和封装类重写了Object类的equals方法来作相等判断。

阿里开发手册控制语句第4个强制
三目运算符 condition? 表达式 1 : 表达式 2 中,高度注意表达式 1 和 2 在类型对齐时,可能抛出因自动拆箱导致的 NPE 异常。
说明:以下两种场景会触发类型对齐的拆箱操作:

1. 表达式 1 或表达式 2 的值只要有一个是原始类型。
2. 表达式 1 或表达式 2 的值的类型不一致,会强制拆箱升级成表示范围更大的那个类型。
   在编译过程中编译器如果发现三目操作符的第二位和第三位操作数的类型分别是基本数据类型 ( 如boolean) 以及该基本类型对应的包装类型(如 Boolean)时,并且需要返回表达式为
   包装类型,那么就需要对该包装类进行自动拆箱。

请你讲讲数组(Array)和列表(ArrayList)的区别？？

Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。
Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。
ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。
对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数据类型的时候，这种方式相对比较慢。
适用场景：
如果想要保存一些在整个程序运行期间都会存在而且不变的数据，我们可以将它们放进一个全局数组里，但是如果我们单纯只是想要以数组的形式保存数据，而不对数据进行增加等操作，只是方便我们进行查找的话，那么，我们就选择ArrayList。而且还有一个地方是必须知道的，就是如果我们需要对元素进行频繁的移动或删除，或者是处理的是超大量的数据，那么，使用ArrayList就真的不是一个好的选择，因为它的效率很低，使用数组进行这样的动作就很麻烦，那么，我们可以考虑选择LinkedList。

请你解释什么是值传递和引用传递？

值传递是对基本型变量而言的,传递的是该变量的一个副本,改变副本不影响原变量。
引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身 。 所以对引用对象进行操作会同时改变原对象。

你知道java8的新特性吗，请简单介绍一下

Lambda 表达式 − Lambda允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中。
方法引用− 方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
默认方法− 默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。
新工具− 新的编译工具，如：Nashorn引擎 jjs、 类依赖分析器jdeps。
Stream API −新添加的Stream API（java.util.stream） 把真正的函数式编程风格引入到Java中。
Date Time API − 加强对日期与时间的处理。
Optional 类 − Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。

请你介绍一下map的分类和常见的情况

java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map;它有四个实现类,分别是HashMap Hashtable LinkedHashMap 和TreeMap.

Map主要用于存储健值对，根据键得到值，因此不允许键重复(重复了覆盖了),但允许值重复。

Hashmap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。 HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步，可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力，或者使用ConcurrentHashMap。

Hashtable与 HashMap类似,它继承自Dictionary类，不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了 Hashtable在写入时会比较慢。

LinkedHashMap 是HashMap的一个子类，保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的.也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种情况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比 LinkedHashMap慢，因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。

TreeMap实现SortMap接口，能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。

一般情况下，我们用的最多的是HashMap,在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap 可以实现,它还可以按读取顺序来排列.

HashMap是一个最常用的Map，它根据键的hashCode值存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。HashMap最多只允许一条记录的键为NULL，允许多条记录的值为NULL。

HashMap不支持线程同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap，可能会导致数据的不一致性。如果需要同步，可以用Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力。

Hashtable与HashMap类似，不同的是：它不允许记录的键或者值为空；它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable，因此也导致了Hashtable在写入时会比较慢。

请你谈谈关于Synchronized和Lock

synchronized是Java的关键字，当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候，能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。JDK1.5以后引入了自旋锁、锁粗化、轻量级锁，偏向锁来有优化关键字的性能。

Lock是一个接口，而synchronized是Java中的关键字，synchronized是内置的语言实现；synchronized在发生异常时，会自动释放线程占有的锁，因此不会导致死锁现象发生；而Lock在发生异常时，如果没有主动通过unLock()去释放锁，则很可能造成死锁现象，因此使用Lock时需要在finally块中释放锁；Lock可以让等待锁的线程响应中断，而synchronized却不行，使用synchronized时，等待的线程会一直等待下去，不能够响应中断；通过Lock可以知道有没有成功获取锁，而synchronized却无法办到。

Java中的方法覆盖(Overriding)和方法重载(Overloading)是什么意思？

方法覆盖也称为重写，重写即子类重新定义了父类的方法。父类与子类之间的多态性，对父类的函数进行重新定义。子类可继承父类中的方法，而不需要重新编写相同的方法。但有时子类并不想原封不动地继承父类的方法，而是想作一定的修改，这就需要采用方法的重写。

重写：

　　1、重写的方法必须与原方法有相同的方法名、参数列表和返回值类型（Java SE5之后返回值类型可以是其类型的子类型）

　　2、被重写的方法不能是final类型，因为final类型无法重写

　　3、被重写的方法不能是private，因为private无法继承，而继承是重写的前提

　　4、被重写的方法不能为static， 如果父类中的方法为静态，而子类的方法不是静态的，但是两个方法除了这一点其他都满足重写条件，那么会发生编译错误，反之亦然。如果子类和父类中的方法都是静态的，并且满足重写条件，但仍然不会发生重写，因为静态方法是在编译时把静态方法和类的引用进行匹配。

　　5、重写的方法的访问权限不能小于原方法

　　6、重写抛出的异常的范围不能大于原方法

　　7、重写是在运行是发生的，JVM会在代码运行时作出决定。

　　方法重载简称重载，重载即同一个类中两个或多个方法名相同但参数不同的情况。是一个类中多态性的一种表现。

重载：

　　1、方法名必须相同

　　2、参数列表必须不同（参数的个数，类型，顺序不同）

　　3、方法的返回类型可以相同也可以不同

　　4、仅仅返回值类型不同不足以成为方法的重载

　　5、重载是发生在编译时的，因为编译器可以根据参数类型来选择使用哪个方法

重写和重载的区别：

　　1、重写只能用于子类重写父类的方法，而重载用于同一类中的所有方法

　　2、重写的参数列表必须相同，重载的参数列表必须不同

　　3、重写要求返回值类型必须一致或是其子类，重载没有要求

　　4、重写对方法的访问权限和抛出异常有特殊的要求，而方法的重载没有这方面的限制

　　5、父类的方法只能被同一子类重写一次，而一个方法可以在所有类中被重载很多次

　　6、重写是运行时的多态，重载是编译时的多态

请说明JAVA语言如何进行异常处理，关键字：throws,throw,try,catch,finally分别代表什么意义？在try块中可以抛出异常吗？

Java 通过面向对象的方法进行异常处理，把各种不同的异常进行分类，并提供了良好的接口。在Java中，每个异常都是一个对象，它是Throwable类或其它子类的实例。当一个方法出现异常后便抛出一个异常对象，该对象中包含有异常信息，调用这个对象的方法可以捕获到这个异常并进行处理。Java的异常处理是通过5个关键词来实现的：try、catch、throw、throws和finally。一般情况下是用try来执行一段程序，如果出现异常，系统会抛出（throws）一个异常，这时候你可以通过它的类型来捕捉（catch）它，或最后（finally）由缺省处理器来处理。用try来指定一块预防所有”异常”的程序。紧跟在try程序后面，应包含一个catch子句来指定你想要捕捉的”异常”的类型。throw语句用来明确地抛出一个”异常”。throws用来标明一个成员函数可能抛出的各种”异常”。Finally为确保一段代码不管发生什么”异常”都被执行一段代码。可以在一个成员函数调用的外面写一个try语句，在这个成员函数内部写另一个try语句保护其他代码。每当遇到一个try语句，”异常“的框架就放到堆栈上面，直到所有的try语句都完成。如果下一级的try语句没有对某种”异常”进行处理，堆栈就会展开，直到遇到有处理这种”异常”的try语句。

请说明Java的接口

由于Java不支持多继承，而有可能某个类或对象要使用分别在几个类或对象里面的方法或属性，现有的单继承机制就不能满足要求。
与继承相比，接口有更高的灵活性，因为接口中没有任何实现代码。当一个类实现了接口以后，该类要实现接口里面所有的方法和属性，并且接口里面的属性在默认状态下面都是public static,所有方法默认情况下是public abstract.一个类可以实现多个接口。

请你谈谈如何通过反射创建对象？

• 方法1：通过类对象调用newInstance()方法，例如：String.class.newInstance() 调用的是无参构造器
• 方法2：通过类对象的getConstructor()或getDeclaredConstructor()方法获得构造器（Constructor）对象并调用其newInstance()方法创建对象，例如：String.class.getConstructor(String.class).newInstance("Hello");

请列举你所知道的Object类的方法并简要说明。

Object()默认构造方法。clone() 创建并返回此对象的一个副本。equals(Object obj) 指示某个其他对象是否与此对象“相等”。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。getClass()返回一个对象的运行时类。hashCode()返回该对象的哈希码值。 notify()唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。 notifyAll()唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。toString()返回该对象的字符串表示。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。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。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() 方法或 notifyAll() 方法，或者其他某个线程中断当前线程，或者已超过某个实际时间量。

阐述ArrayList、Vector、LinkedList的存储性能和特性

ArrayList和Vector都是使用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动和重新计算大小等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢，Vector中的方法由于添加了synchronized修饰，因此Vector是线程安全的容器，但性能上较ArrayList差。LinkedList使用双向链表实现存储（将内存中零散的内存单元通过附加的引用关联起来，形成一个可以按序号索引的线性结构，这种链式存储方式与数组的连续存储方式相比，内存的利用率更高，但占内存更大），按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。Vector属于遗留容器，已经不推荐使用，但是由于ArrayList和LinkedListed都是非线程安全的，如果遇到多个线程操作同一个容器的场景，则可以通过工具类Collections中的synchronizedList方法将其转换成线程安全的容器后再使用（这是对装潢模式的应用，将已有对象传入另一个类的构造器中创建新的对象来增强实现）。

java中快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)的区别是什么？

Iterator的安全失败是基于对底层集合做拷贝，因此，它不受源集合上修改的影响。java.util包下面的所有的集合类都是快速失败的，而java.util.concurrent包下面的所有的类都是安全失败的。快速失败的迭代器会抛ConcurrentModificationException异常，而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。详细逻辑查看https://blog.csdn.net/qq_38737586/article/details/100172149

请简单说明一下什么是迭代器？

Iterator提供了统一遍历操作集合元素的统一接口, Collection等接口实现Iterable接口,每个集合都通过实现Iterable接口中iterator()方法返回Iterator接口的实例, 然后对集合的元素进行迭代操作。有一点需要注意的是：在迭代元素的时候不能通过集合的方法删除元素, 否则会抛出ConcurrentModificationException 异常. 但是可以通过Iterator接口中的remove()方法进行删除。

HashMap和ConcurrentHashMap

https://blog.csdn.net/weixin_44460333/article/details/86770169
JAVA HASHMAP的死循环
要理解transfer的链表操作就简单了。

HashMap的容量为什么是2的n次幂

https://blog.csdn.net/u010841296/article/details/82832166

请你简要说明一下线程的基本状态以及状态之间的关系？

https://www.cnblogs.com/wxd0108/p/5479442.html

创建状态New，死亡状态Dead，Running表示运行状态，Runnable表示就绪状态（万事俱备，只欠CPU），Blocked表示阻塞状态，阻塞状态又有多种情况：

1. 调用join()和sleep()方法或等待IO，sleep()时间结束或被打断，join()中断,IO完成都会回到Runnable状态，等待JVM的调度。
2. 调用wait()，使该线程处于等待池(wait blocked pool),直到notify()/notifyAll()，线程被唤醒被放到锁定池(lock blocked pool )，释放同步锁使线程回到可运行状态（Runnable）
3. 对Running状态的线程加同步锁(Synchronized)使其进入(lock blocked pool ),同步锁被释放进入可运行状态(Runnable)。

请介绍一下线程同步和线程调度的相关方法。

• wait()：Object类的方法，对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象发出notify方法（或notifyAll）后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁，竞争得到对象锁后进入可运行状态。；
• sleep()：线程类（Thread）的方法，导致此线程暂停执行指定时间，把执行机会给其他线程，但是监控状态依然保持，到时后会自动恢复。调用sleep不会释放对象锁。调用此方法要处理InterruptedException异常；
• notify()：唤醒一个处于等待状态的线程，当然在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且与优先级无关；
• notityAll()：唤醒所有处于等待状态的线程，该方法并不是将对象的锁给所有线程，而是让它们竞争，只有获得锁的线程才能进入就绪状态；
  通过Lock接口提供了显式的锁机制（explicit lock），增强了灵活性以及对线程的协调。Lock接口中定义了加锁（lock()）和解锁（unlock()）的方法，同时还提供了newCondition()方法来产生用于线程之间通信的Condition对象；此外，Java 5还提供了信号量机制（semaphore），信号量可以用来限制对某个共享资源进行访问的线程的数量。在对资源进行访问之前，线程必须得到信号量的许可（调用Semaphore对象的acquire()方法）；在完成对资源的访问后，线程必须向信号量归还许可（调用Semaphore对象的release()方法）。

请简述一下线程的sleep()方法和yield()方法有什么区别？

① sleep()方法给其他线程运行机会时不考虑线程的优先级，因此会给低优先级的线程以运行的机会；yield()方法只会给相同优先级或更高优先级的线程以运行的机会；
② 线程执行sleep()方法后转入阻塞（blocked）状态，而执行yield()方法后转入就绪（ready）状态；
③ sleep()方法声明抛出InterruptedException，而yield()方法没有声明任何异常；
④ sleep()方法比yield()方法（跟操作系统CPU调度相关）具有更好的可移植性。

请说明一下线程池有什么优势？

第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。

第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能执行。

第三：提高线程的可管理性，线程是稀缺资源，如果无限制地创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一分配、调优和监控。

请说明一下锁和同步的区别。

用法上的不同：
synchronized既可以加在方法上，也可以加载特定代码块上，而lock需要显示地指定起始位置和终止位置。
synchronized是托管给JVM执行的，lock的锁定是通过代码实现的，它有比synchronized更精确的线程语义。
性能上的不同：
lock接口的实现类ReentrantLock，不仅具有和synchronized相同的并发性和内存语义，还多了超时的获取锁、定时锁、等候和中断锁等。
在竞争不是很激烈的情况下，synchronized的性能优于ReentrantLock，竞争激烈的情况下synchronized的性能会下降的非常快，而ReentrantLock则基本不变。
锁机制不同：
synchronized获取锁和释放锁的方式都是在块结构中，当获取多个锁时，必须以相反的顺序释放，并且是自动解锁。而Lock则需要开发人员手动释放，并且必须在finally中释放，否则会引起死锁。

synchronized的可重入怎么实现。

每个锁关联一个线程持有者和一个计数器。当计数器为0时表示该锁没有被任何线程持有，那么任何线程都都可能获得该锁而调用相应方法。当一个线程请求成功后，JVM会记下持有锁的线程，并将计数器计为1。此时其他线程请求该锁，则必须等待。而该持有锁的线程如果再次请求这个锁，就可以再次拿到这个锁，同时计数器会递增。当线程退出一个synchronized方法/块时，计数器会递减，如果计数器为0则释放该锁。

JAVA中反射的实现过程和作用分别是什么？

Java语言编译后形成.class文件，反射就是通过字节码文件找到一个类，类中的方法及属性等。反射的实现主要通过四个类
Class 类的对象
Constructor 类的构造方法
Field 类的成员函数
Method 类的成员方法

反射机制能够在运行时获取类对类的一些信息进行修改从而使Java拥有了动态特性。由于反射的特性从而导致了其实private修饰的成员函数并非不可访问。可以通过反射机制获取到并且跳过安全检测并访问。

一不小心就踩坑的fail-fast是个什么鬼？

https://blog.csdn.net/gx11251143/article/details/99593538

Java面试题之写一个死锁代码片段的正确姿势

https://blog.csdn.net/w605283073/article/details/89038116

详解Java中的异常(Error与Exception)

https://blog.csdn.net/qq_29229567/article/details/80773970