面试：Java基础

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了面试：Java基础相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

1. 什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”？

答：Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。虚拟机是一种抽象化的计算机，通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。Java虚拟机有自己完善的硬体架构，如 处理器、堆栈 、寄存器等，还具有相应的指令系统。 
Java被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台，而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java虚拟机让这个变为可能，因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。JVM屏蔽了与具体操作系统平台相关的信息，使得Java程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。

2. JDK和JRE的区别是什么？

答：Java运行时环境(JRE)是将要执行Java程序的Java虚拟机。它同时也包含了执行applet需要的浏览器插件。Java开发工具包(JDK)是完整的Java软件开发包，包含了JRE，编译器和其他的工具(比如：JavaDoc，Java调试器)，可以让开发者开发、编译、执行Java应用程序。

*3. “static”关键字是什么意思？Java中是否可以覆盖(override)一个private或者是static的方法？

答： static关键字的基本作用：可以在没有创建对象的情况下来进行调用（方法/变量）。被static关键字修饰的方法或者变量不需要依赖于对象来进行访问，只要类被加载了，就可以通过类名去进行访问。

Java中static方法不能被覆盖，因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的，而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的任何实例都不相关，所以概念上不适用。

参考：static

*4. 是否可以在static环境中访问非static变量？

答：static变量在Java中是属于类的，它在所有的实例中的值是一样的。当类被Java虚拟机载入的时候，会对static变量进行初始化。如果你的代码尝试不用实例来访问非static的变量，编译器会报错，因为这些变量还没有被创建出来，还没有跟任何实例关联上。

5. 从继承的角度看，将构造函数声明为私有会有何作用？

答：将构造函数声明为私有(private)，可以确保类以外的地方都不能直接实例化这个类。在这种情况下，要创建这个类的实例，唯一的办法是提供一个公共静态方法，就像工厂方法模式那样。 
此外，由于构造函数是私有的，因此这个类也不能被继承。

6. 在Java中，若在try-catch-finally的try语句块中插入return语句，finally语句块是否会执行？

*答：会执行。当退出try语句块时，finally语句块将执行。即使我们试图从try语句块里跳出（通过return语句、continue语句、break语句或任意异常语句），finally语句块仍将得以执行。 
*注意：有些情况下finally语句块将不会执行，比如：

  • 如果虚拟机在try/catch语句块执行期间退出；
  • 如果执行try/catch语句块的线程被杀死终止了。

*7. final、finally、finalize之间有何差异？

答：非常笼统的讲，final用于控制变量、方法或类是否“可更改”；finally关键字用在try/catch语句块中，以确保一段代码一定会执行。一旦垃圾收集器确定没有任何引用指向某个对象，就会在销毁这个对象之前调用finalize()方法。下面是关于几个关键字和方法的更多细节： 
① final 
上下文不同，final有不同的含义。

  • 应用于基本类型（primitive）变量时：该变量的值无法更改。
  • 应用于引用（reference）变量时：该引用变量不能指向堆上的其他任何对象。
  • 应用于方法时：该方法不允许重写。
  • 应用于类时：该类不能派生子类。

② finally 
在try块或者catch块之后，可以选择加一个finally语句块，finally语句块里的语句一定会被执行（除非java虚拟机在执行try语句块时退出）。我们会在finally语句块这里编写资源回收和清理的代码。

③finalize() 
当垃圾收集器确定再无任何引用指向某个对象实例时，就会在销毁对象之前调用finalize()方法，一般用于资源清理或者关闭文件。

8. C++模板和java泛型之间有何不同？

答：java泛型实现根植于“类型消除”这一概念。当源代码被转换为Java虚拟机字节码时，这种技术会消除参数化类型。有了Java泛型，我们可以做的事情也并没有真正改变多少；他只是让代码变得漂亮些。鉴于此，Java泛型有时也被称为“语法糖”。 
这和 C++模板截然不同。在 C++中，模板本质上就是一套宏指令集，只是换了个名头，编译器会针对每种类型创建一份模板代码的副本。 
由于架构设计上的差异，Java泛型和C++模板有很多不同点：

  • C++模板可以使用int等基本数据类型。Java则不行，必须转而使用Integer。
  • 在Java中，可以将模板的参数类型限定为某种特定类型。
  • 在C++中，类型参数可以实例化，但java不支持。
  • 在Java中，类型参数不能用于静态方法(?)和变量，因为它们会被不同类型参数指定的实例共享。在C++，这些类时不同的，因此类型参数可以用于静态方法和静态变量。
  • 在Java中，不管类型参数是什么，所有的实例变量都是同一类型。类型参数会在运行时被抹去。在C++中，类型参数不同，实例变量也不同。

9. Java的对象反射是什么？它有什么用？

答：对象反射是Java的一项特性，提供了获取Java类和对象的反射信息的方法，可以执行以下方法：

  • 运行时获得类的方法和字段的相关信息。
  • 创建某个类的新实例。
  • 通过取得字段引用直接获取和设置对象字段，不管访问修饰为何。

反射的作用：

  • 有助于观察和操纵应用程序的运行时行为。
  • 有助于调试或测试程序，因为我们可以直接访问方法、构造函数和成员字段。
  • 即使事前那个不知道某个方法，我们也可以通过名字调用该方法。

参考：反射

*10. 线程和进程的区别？

进程(process)

狭义的定义：进程就是一段程序的执行过程。

广义定义：进程是一个具有一定独立功能的程序关于某次数据集合的一次运行活动，它是操作系统分配资源的基本单元。

进程可以看作是程序执行时的实例，是一个分配了系统资源的独立实体。每个进程都在各自独立的地址空间执行，一个进程无法访问另一个进程的变量和数据结构。如果一个进程想要访问其他进程的资源，就必须使用进程间通信机制，包括管道、文件、套接字以及其他形式。 
进程状态：进程有三个状态，就绪，运行和阻塞。就绪状态其实就是获取了除cpu外的所有资源，只要处理器分配资源马上就可以运行。运行态就是获取了处理器分配的资源，程序开始执行，阻塞态，当程序条件不够时，需要等待条件满足时候才能执行，如等待I/O操作的时候，此刻的状态就叫阻塞态。 

线程(thread)

线程存在于进程中，共享进程的资源（包括它的堆空间）。同一进程里的多个线程将共享同一个堆空间。这跟进程大不相同，一个进程不能直接访问另一个进程的内存。每个线程仍然会有自己的寄存器和栈，而其他线程可以读写堆内存。

通常在一个进程中可以包含若干个线程，当然一个进程中至少有一个线程，不然没有存在的意义。线程可以利用进程所拥有的资源，在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位，由于线程比进程更小，基本上不拥有系统资源，故对它的调度所付出的开销就会小得多，能更高效的提高系统多个程序间并发执行的程度。

 

参考：进程和线程

11. 判断对错。在java的多态调用中，new的是哪一个类就是调用的哪个类的方法。

答：错误。 
java多态有两种情况：重载和覆写 
在覆写中，运用的是动态单分配，是根据new的类型确定对象，从而确定调用的方法； 
在重载中，运用的是静态多分派，即根据静态类型确定对象，因此不是根据new的类型确定调用的方法

12. 为什么内部类调用的外部变量必须是final修饰的？

答：因为生命周期的原因。方法中的局部变量，方法结束后这个变量就要释放掉，final保证这个变量始终指向一个对象。首先，内部类和外部类其实是处于同一个级别，内部类不会因为定义在方法中就会随着方法的执行完毕而跟随者被销毁。问题就来了，如果外部类的方法中的变量不定义final，那么当外部类方法执行完毕的时候，这个局部变量肯定也就被GC了，然而内部类的某个方法还没有执行完，这个时候他所引用的外部变量已经找不到了。如果定义为final，java会将这个变量复制一份作为成员变量内置于内部类中，这样的话，由于final所修饰的值始终无法改变，所以这个变量所指向的内存区域就不会变。 
为了解决：局部变量的生命周期与局部内部类的对象的生命周期的不一致性问题

13. Java中，什么是构造函数？什么是构造函数重载？什么是复制构造函数？

答：当新对象被创建的时候，构造函数会被调用。每一个类都有构造函数。在程序员没有给类提供构造函数的情况下，Java编译器会为这个类创建一个默认的构造函数。 
Java中构造函数重载和方法重载很相似。可以为一个类创建多个构造函数。每一个构造函数必须有它自己唯一的参数列表。 
Java不支持像C++中那样的复制构造函数，这个不同点是因为如果你不自己写构造函数的情况下，Java不会创建默认的复制构造函数。

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

答：override（重写，覆盖） 
1、方法名、参数、返回值相同。 
2、子类方法不能缩小父类方法的访问权限。 
3、子类方法不能抛出比父类方法更多的异常(但子类方法可以不抛出异常)。 
4、存在于父类和子类之间。 
5、方法被定义为final不能被重写。 

overload（重载，过载） 
1、参数类型、个数、顺序至少有一个不相同。   
2、不能重载只有返回值不同的方法名。 
3、存在于父类和子类、同类中。 

15. Java支持多继承么？

答：Java中类不支持多继承，只支持单继承（即一个类只有一个父类）。 但是java中的接口支持多继承，，即一个子接口可以有多个父接口。（接口的作用是用来扩展对象的功能，一个子接口继承多个父接口，说明子接口扩展了多个功能，当类实现接口时，类就扩展了相应的功能）。

*16. 接口和抽象类的区别是什么？

答：Java提供和支持创建抽象类和接口。它们的实现有共同点，不同点在于：

（1.变量；2.方法(抽象、public)；3.一/多；）

  • 接口中所有的方法隐含的都是抽象的。而抽象类则可以同时包含抽象和非抽象的方法。
  • 类可以实现很多个接口，但是只能继承一个抽象类
  • 类可以不实现抽象类和接口声明的所有方法，当然，在这种情况下，类也必须得声明成是抽象的。
  • 抽象类可以在不提供接口方法实现的情况下实现接口。
  • Java接口中声明的变量默认都是final的。抽象类可以包含非final的变量。
  • Java接口中的成员函数默认是public的。抽象类的成员函数可以是private，protected或者是public。
  • 接口是绝对抽象的，不可以被实例化。抽象类也不可以被实例化，但是，如果它包含main方法的话是可以被调用的。
  • 也可以参考JDK8中抽象类和接口的区别
  • 使用方式： 
    抽象类只能够通过继承被使用
    接口必须通过实现被使用

    实现方法：
    抽象类不仅可以提供抽象方法，也可以提供实现方法
    接口只能提供抽象方法，不能提供实现方法。

*17. 创建线程有几种不同的方式？你喜欢哪一种？为什么？

答：有三种方式可以用来创建线程： 
继承Thread类 
实现Runnable接口 
应用程序可以使用Executor框架来创建线程池 
实现Runnable接口这种方式更受欢迎，因为这不需要继承Thread类。在应用设计中已经继承了别的对象的情况下，这需要多继承（而Java不支持多继承），只能实现接口。同时，线程池也是非常高效的，很容易实现和使用。

*18. 概括的解释下线程的几种可用状态。

*答：

  1. 新建(new)：新创建了一个线程对象。
  2. 可运行(runnable)：线程对象创建后，其他线程(比如 main线程）调用了该对象的 start()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取 cpu 的使用权 。
  3. 运行(running)：可运行状态(runnable)的线程获得了 cpu 时间片（timeslice），执行程序代码。
  4. 阻塞(block)：阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了 cpu 使用权，也即让出了 cpu timeslice，暂时停止运行。直到线程进入可运行(runnable)状态，才有 机会再次获得 cpu timeslice 转到运行(running)状态。阻塞的情况分三种： 
    (一). 等待阻塞：运行(running)的线程执行 o.wait()方法， JVM会把该线程放入等待队列(waitting queue)中。 
    (二). 同步阻塞：运行(running)的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则 JVM 会把该线程放入锁池(lock pool)中。 
    (三). 其他阻塞: 运行(running)的线程执行 Thread.sleep (long ms)或 t.join()方法，或者发出了 I/O请求时， JVM 会把该线程置为阻塞状态。当 sleep()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者 I/O 处理完毕时，线程重新转入可运行(runnable)状态。
  5. 死亡(dead)：线程 run()、 main()方法执行结束，或者因异常退出了 run()方法，则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。

 

19. 同步方法和同步代码块的区别是什么？

答：区别： 
同步方法默认用this或者当前类class对象作为锁； 
同步代码块可以选择以什么来加锁，比同步方法要更细颗粒度，我们可以选择只同步会发生同步问题的部分代码而不是整个方法；

20. 在监视器(Monitor)内部，是如何做线程同步的？程序应该做哪种级别的同步？

答：监视器和锁在Java虚拟机中是一块使用的。监视器监视一块同步代码块，确保一次只有一个线程执行同步代码块。每一个监视器都和一个对象引用相关联。线程在获取锁之前不允许执行同步代码。

 

*21. 什么是死锁(deadlock)？

答：两个线程或两个以上线程都在等待对方执行完毕才能继续往下执行的时候就发生了死锁。结果就是这些线程都陷入了无限的等待中。

22. 如何确保N个线程可以访问N个资源同时又不导致死锁？

答：使用多线程的时候，一种非常简单的避免死锁的方式就是：指定获取锁的顺序，并强制线程按照指定的顺序获取锁。因此，如果所有的线程都是以同样的顺序加锁和释放锁，就不会出现死锁了。

*23. Java集合类框架的基本接口有哪些？

 

答：集合类接口指定了一组叫做元素的对象。集合类接口的每一种具体的实现类都可以选择以它自己的方式对元素进行保存和排序。有的集合类允许重复的键，有些不允许。 
Java集合类提供了一套设计良好的支持对一组对象进行操作的接口和类。Java集合类里面最基本的接口有： 
Collection：代表一组对象，每一个对象都是它的子元素。 
Set：不包含重复元素的Collection。 
List：有顺序的collection，并且可以包含重复元素。 
Map：可以把键(key)映射到值(value)的对象，键不能重复。

参考：Java集合框架

24. 为什么集合类没有实现Cloneable和Serializable接口？

答：克隆(cloning)或者是序列化(serialization)的语义和含义是跟具体的实现相关的。因此，应该由集合类的具体实现来决定如何被克隆或者是序列化。

*25. 什么是迭代器(Iterator)？

答：Iterator接口提供了很多对集合元素进行迭代的方法。每一个集合类都包含了可以返回迭代器实例的迭代方法。迭代器可以在迭代的过程中删除底层集合的元素,但是不可以直接调用集合的remove(Object Obj)删除，可以通过迭代器的remove()方法删除。

26. Iterator和ListIterator的区别是什么？

答：下面列出了他们的区别： 
Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。 
Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。 
ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。

*27. 快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)的区别是什么？

答：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出ConcurrentModificationException异常，而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。

*28. Java中的HashMap的工作原理是什么？

答：Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap需要一个hash函数，它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用put()方法的时候，HashMap会计算key的hash值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果key已经存在了，value会被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity)，负载因子(load factor)和扩容极限(threshold resizing)。

*29. hashCode()和equals()方法的重要性体现在什么地方？

答：Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法来确定键值对的索引，当根据键获取值的时候也会用到这两个方法。如果没有正确的实现这两个方法，两个不同的键可能会有相同的hash值，因此，可能会被集合认为是相等的。而且，这两个方法也用来发现重复元素。所以这两个方法的实现对HashMap的精确性和正确性是至关重要的。

*30. HashMap和Hashtable有什么区别？

（1.null 2.同步）

答：HashMap和Hashtable都实现了Map接口，因此很多特性非常相似。但是，他们有以下不同点： 
HashMap允许键和值是null，而Hashtable不允许键或者值是null。 
Hashtable是同步的，而HashMap不是。因此，HashMap更适合于单线程环境，而Hashtable适合于多线程环境。 
HashMap提供了可供应用迭代的键的集合，因此，HashMap是快速失败的。另一方面，Hashtable提供了对键的列举(Enumeration)。 
一般认为Hashtable是一个遗留的类。

*31. 数组(Array)和列表(ArrayList)有什么区别？什么时候应该使用Array而不是ArrayList？

答：下面列出了Array和ArrayList的不同点： 
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。

*32. ArrayList和LinkedList有什么区别？

（1.实现；2.查询/添加删除；3.内存）

答：ArrayList和LinkedList都实现了List接口，他们有以下的不同点： 
ArrayList是基于索引的数据接口，它的底层是数组。它可以以O(1)时间复杂度对元素进行随机访问。与此对应，LinkedList是以元素列表的形式存储它的数据，每一个元素都和它的前一个和后一个元素链接在一起，在这种情况下，查找某个元素的时间复杂度是O(n)。 
相对于ArrayList，LinkedList的插入，添加，删除操作速度更快，因为当元素被添加到集合任意位置的时候，不需要像数组那样重新计算大小或者是更新索引。 
LinkedList比ArrayList更占内存，因为LinkedList为每一个节点存储了两个引用，一个指向前一个元素，一个指向下一个元素。 

*33. Comparable和Comparator接口是干什么的？列出它们的区别。

答：Java提供了只包含一个compareTo()方法的Comparable接口。这个方法可以个给两个对象排序。具体来说，它返回负数，0，正数来表明输入对象小于，等于，大于已经存在的对象。 
Java提供了包含compare()和equals()两个方法的Comparator接口。compare()方法用来给两个输入参数排序，返回负数，0，正数表明第一个参数是小于，等于，大于第二个参数。equals()方法需要一个对象作为参数，它用来决定输入参数是否和comparator相等。只有当输入参数也是一个comparator并且输入参数和当前comparator的排序结果是相同的时候，这个方法才返回true。

34. 什么是Java优先级队列(Priority Queue)？

答：PriorityQueue是一个基于优先级堆的无界队列，它的元素是按照自然顺序(natural order)排序的。在创建的时候，我们可以给它提供一个负责给元素排序的比较器。PriorityQueue不允许null值，因为他们没有自然顺序，或者说他们没有任何的相关联的比较器。最后，PriorityQueue不是线程安全的，入队和出队的时间复杂度是O(log(n))。

35. 如何权衡是使用无序的数组还是有序的数组？

答：有序数组最大的好处在于查找的时间复杂度是O(log n)，而无序数组是O(n)。有序数组的缺点是插入操作的时间复杂度是O(n)，因为值大的元素需要往后移动来给新元素腾位置。相反，无序数组的插入时间复杂度是常量O(1)。

36. Java集合类框架的最佳实践有哪些？

答：根据应用的需要正确选择要使用的集合的类型对性能非常重要，比如：假如元素的大小是固定的，而且能事先知道，我们就应该用Array而不是ArrayList。 
有些集合类允许指定初始容量。因此，如果我们能估计出存储的元素的数目，我们可以设置初始容量来避免重新计算hash值或者是扩容。 
为了类型安全，可读性和健壮性的原因总是要使用泛型。同时，使用泛型还可以避免运行时的ClassCastException。 
使用JDK提供的不变类(immutable class)作为Map的键可以避免为我们自己的类实现hashCode()和equals()方法。 
编程的时候接口优于实现。 
底层的集合实际上是空的情况下，返回长度是0的集合或者是数组，不要返回null。

37. Enumeration接口和Iterator接口的区别有哪些？

答：Enumeration速度是Iterator的2倍，同时占用更少的内存。但是，Iterator远远比Enumeration安全，因为其他线程不能够修改正在被iterator遍历的集合里面的对象。同时，Iterator允许调用者删除底层集合里面的元素，这对Enumeration来说是不可能的。

38. HashSet和TreeSet有什么区别？

答：HashSet是由一个hash表来实现的，因此，它的元素是无序的。add()，remove()，contains()方法的时间复杂度是O(1)。 
另一方面，TreeSet是由一个树形的结构来实现的，它里面的元素是有序的。因此，add()，remove()，contains()方法的时间复杂度是O(logn)。

39. Java中垃圾回收有什么目的？什么时候进行垃圾回收？

答：垃圾回收的目的是识别并且丢弃应用不再使用的对象来释放和重用资源。 
当堆中空间不足以分配给对象时会进行垃圾回收

40. System.gc()和Runtime.gc()会做什么事情？

答：这两个方法用来提示JVM要进行垃圾回收。但是，立即开始还是延迟进行垃圾回收是取决于JVM的。

41. finalize()方法什么时候被调用？析构函数(finalization)的目的是什么？

答：垃圾回收器(garbage colector)决定回收某对象时，就会运行该对象的finalize()方法 但是在Java中很不幸，如果内存总是充足的，那么垃圾回收可能永远不会进行，也就是说filalize()可能永远不被执行，显然指望它做收尾工作是靠不住的。 那么finalize()究竟是做什么的呢？它最主要的用途是回收特殊渠道申请的内存。Java程序有垃圾回收器，所以一般情况下内存问题不用程序员操心。但有一种JNI(Java Native Interface)调用non-Java程序（C或C++），finalize()的工作就是回收这部分的内存。

42. 如果对象的引用被置为null，垃圾收集器是否会立即释放对象占用的内存？

答：不会，在下一个垃圾回收周期中，这个对象将是可被回收的。

43. Java堆的结构是什么样子的？什么是堆中的永久代(Perm Gen space)?

答：JVM的堆是运行时数据区，所有类的实例和数组都是在堆上分配内存。它在JVM启动的时候被创建。对象所占的堆内存是由自动内存管理系统也就是垃圾收集器回收。 
堆内存是由存活和死亡的对象组成的。存活的对象是应用可以访问的，不会被垃圾回收。死亡的对象是应用不可访问尚且还没有被垃圾收集器回收掉的对象。一直到垃圾收集器把这些对象回收掉之前，他们会一直占据堆内存空间。 
永久代，主要存放类定义，字节码和常量等很少变动的信息。在HotSpot虚拟机中运行时方法区是使用永久代实现的。

44. 串行(serial)收集器和吞吐量(throughput)收集器的区别是什么？

答：吞吐量收集器使用并行版本的新生代垃圾收集器，它用于中等规模和大规模数据的应用程序。而串行收集器对大多数的小应用(在现代处理器上需要大概100M左右的内存)就足够了。

45. 在Java中，对象什么时候可以被垃圾回收？

答：当对象对当前使用这个对象的应用程序变得不可触及的时候，这个对象就可以被回收了。

46. JVM的永久代中会发生垃圾回收么？

答：垃圾回收不会发生在永久代，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。请参考下Java8：从永久代到元数据区 
(注：Java8中已经移除了永久代，新加了一个叫做元数据区的native内存区)

*47. Java中的两种异常类型是什么？他们有什么区别？

答：Java中有两种异常：受检查的(checked)异常和不受检查的(unchecked)异常。不受检查的异常不需要在方法或者是构造函数上声明，就算方法或者是构造函数的执行可能会抛出这样的异常，并且不受检查的异常可以传播到方法或者是构造函数的外面。相反，受检查的异常必须要用throws语句在方法或者是构造函数上声明，或者处理这个异常。

48. Java中Exception和Error有什么区别？

答：Exception和Error都是Throwable的子类。Exception用于用户程序可以捕获的异常情况。Error定义了不期望被用户程序捕获的异常。

49. throw和throws有什么区别？

答：throw关键字用来在程序中明确的抛出异常，相反，throws语句用来表明方法不能处理的异常。每一个方法都必须要指定哪些异常不能处理，所以方法的调用者才能够确保处理可能发生的异常，多个异常是用逗号分隔的。

50. 异常处理完成以后，Exception对象会发生什么变化？

答：Exception对象会在下一个垃圾回收过程中被回收掉。

51. finally代码块和finalize()方法有什么区别？

答：无论是否抛出异常，finally代码块都会执行，它主要是用来释放应用占用的资源。finalize()方法是Object类的一个protected方法，它是在对象被垃圾回收之前由Java虚拟机来调用的。

52. 什么是JDBC？

答：JDBC是允许用户在不同数据库之间做选择的一个抽象层。JDBC允许开发者用JAVA写数据库应用程序，而不需要关心底层特定数据库的细节。

53. 解释下驱动(Driver)在JDBC中的角色。

答：JDBC驱动提供了特定厂商对JDBC API接口类的实现，驱动必须要提供java.sql包下面这些类的实现：Connection, Statement, PreparedStatement,CallableStatement, ResultSet和Driver。

54. Class.forName()方法有什么作用？

答：初始化参数指定的类，并且返回此类对应的 Class 对象

55. PreparedStatement比Statement有什么优势？

答：PreparedStatements是预编译的，因此，性能会更好。同时，不同的查询参数值，PreparedStatement可以重用。

56. 什么时候使用CallableStatement？用来准备CallableStatement的方法是什么？

答：CallableStatement用来执行存储过程。存储过程是由数据库存储和提供的。存储过程可以接受输入参数，也可以有返回结果。非常鼓励使用存储过程，因为它提供了安全性和模块化。准备一个CallableStatement的方法是： 
CallableStament.prepareCall();

*57. 数据库连接池是什么意思？

答：像打开关闭数据库连接这种和数据库的交互可能是很费时的，尤其是当客户端数量增加的时候，会消耗大量的资源，成本是非常高的。可以在应用服务器启动的时候建立很多个数据库连接并维护在一个池中。连接请求由池中的连接提供。在连接使用完毕以后，把连接归还到池中，以用于满足将来更多的请求。

58. 什么是RMI？

答：Java远程方法调用(Java RMI)是Java API对远程过程调用(RPC)提供的面向对象的等价形式，支持直接传输序列化的Java对象和分布式垃圾回收。远程方法调用可以看做是激活远程正在运行的对象上的方法的步骤。RMI对调用者是位置透明的，因为调用者感觉方法是执行在本地运行的对象上的。

59. RMI体系结构的基本原则是什么？

答：RMI 体系结构是基于一个非常重要的行为定义和行为实现相分离的原则。RMI 允许定义行为的代码和实现行为的代码相分离，并且运行在不同的 JVM 上。

60. RMI体系结构分哪几层？

答：RMI体系结构分以下几层： 
存根和骨架层(Stub and Skeleton layer)：这一层对程序员是透明的，它主要负责拦截客户端发出的方法调用请求，然后把请求重定向给远程的RMI服务。 
远程引用层(Remote Reference Layer)：RMI体系结构的第二层用来解析客户端对服务端远程对象的引用。这一层解析并管理客户端对服务端远程对象的引用。连接是点到点的。 
传输层(Transport layer)：这一层负责连接参与服务的两个JVM。这一层是建立在网络上机器间的TCP/IP连接之上的。它提供了基本的连接服务，还有一些防火墙穿透策略。

61. RMI中的远程接口(Remote Interface)扮演了什么样的角色？

答：远程接口用来标识哪些方法是可以被非本地虚拟机调用的接口。远程对象必须要直接或者是间接实现远程接口。实现了远程接口的类应该声明被实现的远程接口，给每一个远程对象定义构造函数，给所有远程接口的方法提供实现。

62. java.rmi.Naming类扮演了什么样的角色？

答：java.rmi.Naming类用来存储和获取在远程对象注册表里面的远程对象的引用。Naming类的每一个方法接收一个 URL 格式的 String 对象作为它的参数。

63. RMI的绑定(Binding)是什么意思？

答:绑定是为了查询找远程对象而给远程对象关联或者是注册以后会用到的名称的过程。远程对象可以使用 Naming类的 bind()或者 rebind()方法跟名称相关联。

64. Naming类的bind()和rebind()方法有什么区别？

答：bind()方法负责把指定名称绑定给远程对象，rebind()方法负责把指定名称重新绑定到一个新的远程对象。如果那个名称已经绑定过了，先前的绑定会被替换掉。

65. 让RMI程序能正确运行有哪些步骤？

答：为了让RMI程序能正确运行必须要包含以下几个步骤： 
编译所有的源文件。 
使用 rmic 生成 stub。 
启动 rmiregistry。 
启动 RMI服务器。 
运行客户端程序。

66. RMI的stub扮演了什么样的角色？

答：远程对象的stub扮演了远程对象的代表或者代理的角色。调用者在本地 stub 上调用方法，它负责在远程对象上执行方法。当 stub 的方法被调用的时候，会经历以下几个步骤： 
初始化到包含了远程对象的 JVM 的连接。 
序列化参数到远程的 JVM。 
等待方法调用和执行的结果。 
反序列化返回的值或者是方法没有执行成功情况下的异常。 
把值返回给调用者。

67. 什么是分布式垃圾回收(DGC)？它是如何工作的？

答：DGC 叫做分布式垃圾回收。RMI使用 DGC 来做自动垃圾回收。因为 RMI 包含了跨虚拟机的远程对象的引用，垃圾回收是很困难的。DGC 使用引用计数算法来给远程对象提供自动内存管理。

68. RMI中使用RMI安全管理器(RMISecurityManager)的目的是什么？

答：RMISecurityManager使用下载好的代码提供可被 RMI 应用程序使用的安全管理器。如果没有设置安全管理器，RMI的类加载器就不会从远程下载任何的类。

*69. 解释下Serialization和Deserialization。

答：Java提供了一种叫做对象序列化的机制，他把对象表示成一连串的字节，里面包含了对象的数据，对象的类型信息，对象内部的数据的类型信息等等。因此，序列化可以看成是为了把对象存储在磁盘上或者是从磁盘上读出来并重建对象而把对象扁平化的一种方式。反序列化是把对象从扁平状态转化成活动对象的相反的步骤。

Serialization是指把类或者基本的数据类型持久化(persistence)到数据流(Stream)中，包括文件、字节流、网络数据流。 
JAVA中实现serialization主要靠两个类：ObjectOuputStream和ObjectInputStream。他们是JAVA IO系统里的OutputStream和InputStream的子类。

*70. 什么是Servlet？

答：Servlet 是用来处理客户端请求并产生动态网页内容的 Java 类。Servlet 主要是用来处理或者是存储 html 表单提交的数据，产生动态内容，在无状态的 HTTP 协议下管理状态信息。

71. 说一下Servlet的体系结构。

答：所有的 Servlet 都必须要实现的核心的接口是 javax.servlet.Servlet。每一个 Servlet 都必须要直接或者是间接实现这个接口，或者是继承 javax.servlet.GenericServlet 或者javax.servlet.http.HTTPServlet。最后，Servlet 使用多线程可以并行的为多个请求服务。

72. GenericServlet和HttpServlet有什么区别？

答：GenericServlet是一个通用的协议无关的 Servlet，它实现了 Servlet 和 ServletConfig 接口。继承自 GenericServlet 的 Servlet 应该要覆盖 service()方法。最后，为了开发一个能用在网页上服务于使用 HTTP 协议请求的 Servlet，你的 Servlet 必须要继承自 HttpServlet。

*73. 解释下Servlet的生命周期。

答：对每一个客户端的请求，Servlet引擎载入 Servlet，调用它的 init()方法，完成 Servlet的初始化。然后，Servlet对象通过为每一个请求单独调用 service()方法来处理所有随后来自客户端的请求，最后，调用 Servlet的destroy()方法把 Servlet删除掉。

一个Servlet的生命周期由 实例化，初始化，提供服务，销毁，被回收 几个步骤组成

74. 什么是Web应用程序？

答：Web应用程序是对 Web 或者是应用服务器的动态扩展。有两种类型的Web应用：面向表现的和面向服务的。面向表现的 Web 应用程序会产生包含了很多种标记语言和动态内容的交互的web页面作为对请求的响应。而面向服务的 Web 应用实现了 Web 服务的端点(endpoint)。一般来说，一个Web应用可以看成是一组安装在服务器 URL名称空间的特定子集下面的 Servlet 的集合。

75. 什么是服务端包含(Server Side Include)？

答：服务端包含(SSI)是一种简单的解释型服务端脚本语言，大多数时候仅用在Web上，用 servlet 标签嵌入进来。SSI最常用的场景把一个或多个文件包含到Web服务器的一个Web页面中。当浏览器访问Web页面的时候，Web服务器会用对应的servlet产生的文本来替换Web页面中的servlet标签。

76. 什么是Servlet链(Servlet Chaining)？

答：Servlet链是把一个Servlet的输出发送给另一个Servlet的方法。第二个Servlet的输出可以发送给第三个Servlet，依次类推。链条上最后一个Servlet负责把响应发送给客户端。

77. 如何知道是哪一个客户端的机器正在请求你的Servlet？

答：ServletRequest类可以找出客户端机器的IP地址或者是主机名。getRemoteAddr()方法获取客户端主机的IP地址，getRemoteHost()可以获取主机名。

*78. HTTP响应的结构是怎么样的？

答：HTTP响应由三个部分组成： 
状态码(Status Code)：描述了响应的状态。可以用来检查是否成功的完成了请求。请求失败的情况下，状态码可用来找出失败的原因。如果Servlet没有返回状态码，默认会返回成功的状态码HttpServletResponse.SC_OK。 
HTTP头部(HTTP Header)：它们包含了更多关于响应的信息。比如：头部可以指定认为响应过期的过期日期，或者是指定用来给用户安全的传输实体内容的编码格式。 
主体(Body)：它包含了响应的内容。它可以包含 HTML 代码，图片，等等。主体是由传输在 HTTP 消息中紧跟在头部后面的数据字节组成的。

HTTP状态码：

成功2××：成功处理了请求的状态码。

重定向3××：重定向

客户端错误4××：表示请求可能出错，妨碍了服务器的处理。

服务器错误5××：表示服务器在处理请求时发生内部错误。这些错误可能是服务器本身的错误，而不是请求出错。

 

79. 什么是cookie？session和cookie有什么区别？

答：cookie是 Web 服务器发送给浏览器的一块信息。浏览器会在本地文件中给每一个 Web 服务器存储 cookie。以后浏览器在给特定的 Web 服务器发请求的时候，同时会发送所有为该服务器存储的cookie。下面列出了 session 和 cookie 的区别： 
无论客户端浏览器做怎么样的设置，session都应该能正常工作。客户端可以选择禁用 cookie，但是，session仍然是能够工作的，因为客户端无法禁用服务端的 session。 
在存储的数据量方面 session 和 cookies 也是不一样的。session能够存储任意的 Java 对象，cookie只能存储 String 类型的对象。

80. 浏览器和Servlet通信使用的是什么协议？

答：浏览器和Servlet通信使用的是HTTP协议。

81. 什么是HTTP隧道？

答：HTTP隧道是一种利用 HTTP 或者是 HTTPS 把多种网络协议封装起来进行通信的技术。因此，HTTP协议扮演了一个打通用于通信的网络协议的管道的包装器的角色。把其他协议的请求掩盖成 HTTP 的请求就是 HTTP 隧道。

*81. sendRedirect()和forward()方法有什么区别？

（1.url；2.请求次数；3.过程）

Forward和Redirect代表了两种请求转发方式：直接转发和间接转发。对应到代码里，分别是RequestDispatcher类的forward()方法和HttpServletRequest类的sendRedirect()方法。

对于间接方式，服务器端在响应第一次请求的时候，让浏览器再向另外一个URL发出请求，从而达到转发的目的。它本质上是两次HTTP请求，对应两个request对象。

对于直接方式，客户端浏览器只发出一次请求，Servlet把请求转发给Servlet、HTML、JSP或其它信息资源，由第2个信息资源响应该请求，两个信息资源共享同一个request对象。

forward重定向后，浏览器url地址不变，sendRedirect转发后，浏览器url地址变为目的url地址。

间接转发请求的过程如下：

  1. 浏览器向Servlet1发出访问请求；
  2. Servlet1调用sendRedirect()方法，将浏览器重定向到Servlet2；
  3. 浏览器向servlet2发出请求；
  4. 最终由Servlet2做出响应。 

直接转发请求的过程如下：

  1. 浏览器向Servlet1发出访问请求；
  2. Servlet1调用forward()方法，在服务器端将请求转发给Servlet2；
  3. 最终由Servlet2做出响应。

82. 什么是URL编码和URL解码？

答：URL编码是负责把 URL 里面的空格和其他的特殊字符替换成对应的十六进制表示，反之就是解码。

83. 什么是JSP页面？

答：JSP页面是一种包含了静态数据和 JSP 元素两种类型的文本的文本文档。静态数据可以用任何基于文本的格式来表示，比如：HTML 或者 XML。JSP 是一种混合了静态内容和动态产生的内容的技术。

*84. JSP请求是如何被处理的？

答：浏览器首先要请求一个以.jsp扩展名结尾的页面，发起 JSP 请求，然后，Web服务器读取这个请求，使用 JSP 编译器把 JSP 页面转化成一个 Servlet 类。需要注意的是，只有当第一次请求页面或者是 JSP 文件发生改变的时候 JSP 文件才会被编译，然后服务器调用 servlet 类，处理浏览器的请求。一旦请求执行结束，servlet会把响应发送给客户端。

85. JSP有什么优点？

答：下面列出了使用JSP的优点： 
JSP页面是被动态编译成 Servlet 的，因此，开发者可以很容易的更新展现代码。 
JSP页面可以被预编译。 
JSP页面可以很容易的和静态模板结合，包括：HTML或者 XML，也可以很容易的和产生动态内容的代码结合起来。 
开发者可以提供让页面设计者以类 XML格式来访问的自定义的 JSP 标签库。 
开发者可以在组件层做逻辑上的改变，而不需要编辑单独使用了应用层逻辑的页面。

86. 什么是JSP指令(Directive)？JSP中有哪些不同类型的指令？

答：Directive是当 JSP 页面被编译成 Servlet 的时候，JSP引擎要处理的指令。Directive用来设置页面级别的指令，从外部文件插入数据，指定自定义的标签库。Directive是定义在 <%@ 和 %>之间的。下面列出了不同类型的Directive： 
包含指令(Include directive)：用来包含文件和合并文件内容到当前的页面。 
页面指令(Page directive)：用来定义JSP页面中特定的属性，比如错误页面和缓冲区。 
Taglib指令： 用来声明页面中使用的自定义的标签库。

87. 什么是JSP动作(JSP action)？

答：JSP动作以 XML语法的结构来控制 Servlet 引擎的行为。当JSP页面被请求的时候，JSP动作会被执行。它们可以被动态的插入到文件中，重用JavaBean组件，转发用户到其他的页面，或者是给Java插件产生 HTML 代码。下面列出了可用的动作： 
jsp:include-当JSP页面被请求的时候包含一个文件。 
jsp:useBean-找出或者是初始化 Javabean。 
jsp:setProperty-设置 JavaBean的属性。 
jsp:getProperty-获取 JavaBean的属性。 
jsp:forward-把请求转发到新的页面。 
jsp:plugin-产生特定浏览器的代码。

88. 什么是Scriptlets？

答：JSP技术中，scriptlet是嵌入在 JSP 页面中的一段Java代码。scriptlet是位于标签内部的所有的东西，在标签与标签之间，用户可以添加任意有效的 scriplet。

89. 声明(Decalaration)在哪里？

答：声明跟 Java 中的变量声明很相似，它用来声明随后要被表达式或者scriptlet使用的变量。添加的声明必须要用开始和结束标签包起来。

90. 什么是表达式(Expression)？

答：JSP表达式是Web服务器把脚本语言表达式的值转化成一个 String 对象，插入到返回给客户端的数据流中。表达式是在 <%= 和 %> 这两个标签之间定义的。

91. 隐含对象是什么意思？有哪些隐含对象？

答：JSP隐含对象是页面中的一些 Java 对象，JSP容器让这些 Java 对象可以为开发者所使用。开发者不用明确的声明就可以直接使用他们。JSP隐含对象也叫做预定义变量。下面列出了JSP页面中的隐含对象： 
application 
page 
request 
response 
session 
exception 
out 
config 
pageContext

*92. 面向对象软件开发的优点有哪些？

答：代码开发模块化，更易维护和修改。 
代码复用。 
增强代码的可靠性和灵活性。 
增加代码的可理解性。 
面向对象编程有很多重要的特性，比如：封装，继承，多态和抽象。

*93. 封装的定义和好处有哪些？

答：封装给对象提供了隐藏内部特性和行为的能力。对象提供一些能被其他对象访问的方法来改变它内部的数据。在 Java 当中，有 3 种修饰符：public，private和 protected。每一种修饰符给其他的位于同一个包或者不同包下面对象赋予了不同的访问权限。 
下面列出了使用封装的一些好处： 
通过隐藏对象的属性来保护对象内部的状态。 
提高了代码的可用性和可维护性，因为对象的行为可以被单独的改变或者是扩展。 
禁止对象之间的不良交互提高模块化。

*94. 多态的定义？

答：多态是编程语言给不同的底层数据类型做相同的接口展示的一种能力。一个多态类型上的操作可以应用到其他类型的值上面。

*95. 继承的定义？

答：继承给对象提供了从基类获取字段和方法的能力。继承提供了代码的重用性，也可以在不修改类的情况下给现存的类添加新特性。

*96. 抽象的定义？抽象和封装的不同点？

答：抽象是把想法从具体的实例中分离出来的步骤，因此，要根据他们的功能而不是实现细节来创建类。Java支持创建只暴漏接口而不包含方法实现的抽象的类。这种抽象技术的主要目的是把类的行为和实现细节分离开。
抽象和封装是互补的概念。一方面，抽象关注对象的行为。另一方面，封装关注对象行为的细节。一般是通过隐藏对象内部状态信息做到封装，因此，封装可以看成是用来提供抽象的一种策略。

 

 

J2SE

*1.面向对象三大基本特性？

封装、继承、多态；

封装：最常见的是把属性私有化封装在一个类里面，只能通过方法去访问；

继承：子类继承父类，从而继承了父类的方法和属性；

多态：类的多态指父类引用指向子类对象，并且有继承，有重写。

面向对象的优点：

  • 代码开发模块化，更易维护和修改。
  • 代码复用。
  • 增强代码的可靠性和灵活性。
  • 增加代码的可理解性。

2.String 和StringBuffer的区别？

String是immutable的,其内容一旦创建好之后，就不可以发生改变。
StringBuffer 是可以变长的，内容也可以发生改变
改变的原理是StringBuffer内部采用了字符数组存放数据，在需要增加长度的时候，创建新的数组，并且把原来的数据复制到新的数组这样的办法来实现。 

*3.运行时异常与一般异常有何异同？

运行时异常 又叫做非可查异常，在编译过程中，不要求必须进行显示捕捉
一般异常又叫做可查异常，在编译过程中，必须进行处理，要么捕捉，要么通过throws 抛出去.

可查异常： CheckedException
可查异常即必须进行处理的异常，要么try catch住,要么往外抛，谁调用，谁处理，比如 FileNotFoundException
如果不处理，编译器，就不让你通过

运行时异常RuntimeException指： 不是必须进行try catch的异常 
常见运行时异常: 
除数不能为0异常:ArithmeticException 
下标越界异常:ArrayIndexOutOfBoundsException 
空指针异常:NullPointerException 
在编写代码的时候，依然可以使用try catch throws进行处理，与可查异常不同之处在于，即便不进行try catch，也不会有编译错误 
Java之所以会设计运行时异常的原因之一，是因为下标越界，空指针这些运行时异常太过于普遍，如果都需要进行捕捉，代码的可读性就会变得很糟糕。

4.ArrayList和LinkedList的区别

ArrayList 是数组结构，所以定位很快，但是插入和删除很慢
LinkedList 是双向链表结构，所以插入和删除很快，但是定位很慢

*5.Overload和Override的区别，即重载和重写的区别

override（重写，覆盖） 
1、方法名、参数、返回值相同。 
2、子类方法不能缩小父类方法的访问权限。 
3、子类方法不能抛出比父类方法更多的异常(但子类方法可以不抛出异常)。 
4、存在于父类和子类之间。 
5、方法被定义为final不能被重写。 

overload（重载，过载） 
1、参数类型、个数、顺序至少有一个不相同。   
2、不能重载只有返回值不同的方法名。 
3、存在于父类和子类、同类中。 

6.heap和stack有什么区别

heap: 堆
stack: 栈 (在一些书籍里，会被翻译为堆栈，实际上指的就是单纯的这个栈)

存放的内容不一样：
heap: 是存放对象的
stack: 是存放基本类型(int, float, boolean 等等)、引用(对象地址)、方法调用

存取方式不一样：
heap: 是自动增加大小的，所以不需要指定大小，但是存取相对较慢
stack: 是固定大小的，并且是FILO 先入后出的顺序，并且存取速度比较快

*7.Set里的元素是不能重复的，那么用什么方法来区分重复与否呢?

以HashSet为例，判断重复的逻辑是：
1. 首先看hashcode是否相同，如果不同，就是不重复的
2. 如果hashcode一样，再比较equals，如果不同，就是不重复的，否则就是重复的。

更多关于hashcode的原理，参考 Java HashCode原理详解

8.垃圾回收的优点和原理。并考虑2种回收机制。

与C语言开发人员需要手段进行内存资源的释放不同，Java提供垃圾回收机制，自动进行GC，将开发人员冲容易犯错的内存资源管理中解放出来。

原理：当某个一个对象，没有任何引用指向它的时候，那么它就满足垃圾回收的条件，在适当的时候，JVM虚拟机进行GC将其回收，释放空间，以供后续再利用。

两种常见的回收机制：
1. 定时回收
每隔30分钟进行一次回收，这种机制的弊端是如果垃圾产生的比较快，有可能30分钟之内垃圾已经把内存占用光了，导致性能变慢

2. 当垃圾占到某个百分比的时候，进行回收
比如，当垃圾占到70%的时候，进行回收。 这种机制的弊端是，如果垃圾产生的频率很快，那么JVM就必须高频率的进行垃圾回收。 而在垃圾回收的过程中， JVM会停顿下来，只做垃圾回收，而影响业务功能的正常运行。

一般说来 JVM会采用两种机制结合的方式进行垃圾回收。

*9.java中有几种类型的流？

Java中所有的流都是基于字节流，所以最基本的流是
输入输出字节流
InputStream
OutputStream
在字节流的基础上，封装了字符流
Reader
Writer
进一步，又封装了缓存流
BufferedReader
PrintWriter
以及数据流
DataInputStream
DataOutputStream
对象流
ObjectInputStream
ObjectOutputStream

*10.java中会存在内存泄漏吗，请简单描述。

因为Java是自动进行垃圾回收管理的，所以不存在 C语言中同等概念的内存泄漏，但是存在Java特色的内存泄漏

当某些对象不被使用，但是又有非直接引用指向的时候，那么就不满足垃圾回收的条件，而形成内存泄漏。

比如代码中的例子，每个Object创建的时候，有一个引用o指向，接着就被放进了集合al中。 下一个Object创建的时候，上一个Object就没有引用指向了。

这些Object都没有引用指向，但是却放在ArrayList中，而这个Arraylist忘记了回收，那么里面的所有对象，都会一直存活下去，虽然不再被使用了。
 1 package j2se;
 2  
 3 import java.util.ArrayList;
 4  
 5 public 以上是关于面试：Java基础的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章
 

 面试常用的代码片段


 面向面试编程代码片段之GC


 经验总结：Java高级工程师面试题-字节跳动，成功跳槽阿里！


 JAVA基础面试题


 Java语言基础之方法的设计


 Java面试题Java基础