网上整理的Java面试

Posted 2020-10-02

1：static关键字什么意思？Java中是否可以覆盖（override）一个private或者static的方法？

static关键字表示一个成员变量和成员方法可以在没有类的实例变量情况下被访问。Java中的static方法不能被覆盖，因为方法的覆盖是运行时动态绑定的，而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的实例不相关的。

2：是否可以在static环境中访问非static变量？

static变量是属于类的。当类被虚拟机加载时，会对static变量进行初始化，但是此时非static变量还没创建出来（初始化），自然也就不能对非static变量进行调用。

3：Java支持的数据类型有哪些？什么是自动拆装箱？

Java支持的基本数据类：byte，short，int，float，long，double，boolean，char。

自动装箱：Java编译器在基本的数据类型和对应的对象包装类型之间做一个转换。例如把int转换成Integer,把double转换成Double。自动拆箱则是相反的过程。

4：Java中的方法覆盖（override）是什么意思？方法重载又是什么意思（overload）？

方法覆盖发生在子类与父类之间，是子类对父类方法的重定义，方法的覆盖需要遵循一定的规则。方法重载发生在同一类中，方法具有相同的方法名，但是具有不同的参数类型、参数个数。

5：Java中支持多继承吗？

Java类中不支持多继承，即一个类只允许继承一个类，可以说继承是一种宝贵的资源。Java的接口中支持多继承，允许一个接口继承多个接口。

6：接口和抽象类的区别是什么？

接口中所以的方法都是抽象的。抽象类可以包含抽象和非抽象方法。

类可以实现多个接口，但是只能继承一个抽象类。

抽象类可以在不实现接口方法的情况下实现接口。

接口中声明的变量默认都是public final static的，抽象类可以包含非final的变量。

接口中的成员函数默认是public的。抽象类中的成员函数则可以是private、protected、public。

7:概括解释线程的几种可用状态。

1、新建（new）：新建了一个线程对象。

2、可运行（Runnable）：创建线程对象后，其他线程调用了该对象的start方法。该状态的线程位于可运行的线程池中，等待被线程调度选中，获取CPU的使用权。

3、可运行状态（Runable）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，让出了cpu timeslice,处于暂时停止运行的状态。知道线程进入可运行状态（Runnable），才有机会再次获得cpu timeslice，转到运行状态。阻塞的情况分为三种：

等待阻塞：运行的线程执行wait()方法，JVM会把该线程放入等待队列中。

同步阻塞：运行的在获取对象的同步锁是，若该同步锁被别的线程占用，则JVM会把该线程放入锁池中。

其他阻塞：其他阻塞。

 

7：同步方法和同步代码块的区别是什么？

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；

8：Java集合类框架的基本接口有哪些？

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。

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

10：Java中的HashMap的工作原理是什么？

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)。

11：hashCode()和equals()方法的重要性体现在什么地方？

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。

12：HashMap和Hashtable有什么区别？

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。

13：ArrayList和LinkedList有什么区别？

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。

14：Comparable和Comparator接口是干什么的？列出它们的区别。

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。

15：什么是Java优先级队列(Priority Queue)？

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))。

16：Java集合类框架的最佳实践有哪些？

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。

17：Enumeration接口和Iterator接口的区别有哪些？

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。

18：HashSet和TreeSet有什么区别？

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)。

19：Java中垃圾回收有什么目的？什么时候进行垃圾回收？

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。

20：System.gc()和Runtime.gc()会做什么事情？

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。

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

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。

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

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。

23：在Java中，对象什么时候可以被垃圾回收？

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。

24：JVM的永久代中会发生垃圾回收么？

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)

25：Java中的两种异常类型是什么？他们有什么区别？

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。

26：Java中Exception和Error有什么区别？

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。

27：throw和throws有什么区别？

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。

28：异常处理完成以后，Exception对象会发生什么变化？

Exception对象会在下一个垃圾回收过程中被回收掉。

29：finally代码块和finalize()方法有什么区别？

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。

30：解释下驱动(Driver)在JDBC中的角色。

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。

31：Class.forName()方法有什么作用？

初始化参数指定的类，并且返回此类对应的Class 对象

32：PreparedStatement比Statement有什么优势？

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。

33：什么时候使用CallableStatement？用来准备CallableStatement的方法是什么？

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();

34：数据库连接池是什么意思？

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。

35：什么是Servlet？

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。

36：说一下Servlet的体系结构。

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。

37：GenericServlet和HttpServlet有什么区别？

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。这里有Servlet的例子。

38：解释下Servlet的生命周期。

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(译者注：这里应该是Servlet而不是server)的destroy()方法把Servlet删除掉。

39：doGet()方法和doPost()方法有什么区别？

doGet：GET方法会把名值对追加在请求的URL后面。因为URL对字符数目有限制，进而限制了用在客户端请求的参数值的数目。并且请求中的参数值是可见的，因此，敏感信息不能用这种方式传递。

doPOST：POST方法通过把请求参数值放在请求体中来克服GET方法的限制，因此，可以发送的参数的数目是没有限制的。最后，通过POST请求传递的敏感信息对外部客户端是不可见的。

40：HTTP响应的结构是怎么样的？

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。如何在Serlet中检索HTTP的头部看这里。

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。

41：什么是cookie？session和cookie有什么区别？

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。

42：sendRedirect()和forward()方法有什么区别？

sendRedirect()方法会创建一个新的请求，而forward()方法只是把请求转发到一个新的目标上。重定向(redirect)以后，之前请求作用域范围以内的对象就失效了，因为会产生一个新的请求，而转发(forwarding)以后，之前请求作用域范围以内的对象还是能访问的。一般认为sendRedirect()比forward()要慢。

43：JSP请求是如何被处理的？

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。这里看下如何在JSP中获取请求参数。

44：JSP有什么优点？

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。

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

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。

46：什么是JSP动作(JSP action)？

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。

47：隐含对象是什么意思？有哪些隐含对象？

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

48：封装的定义和好处有哪些？

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。

参考这个文档获取更多关于封装的细节和示例。

49：抽象的定义？抽象和封装的不同点？

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。

50：接口是什么？为什么要使用接口而不是直接使用具体类？

接口用于定义 API。它定义了类必须得遵循的规则。同时，它提供了一种抽象，因为客户端只使用接口，这样可以有多重实现，如 List 接口，你可以使用可随机访问的 ArrayList，也可以使用方便插入和删除的 LinkedList。接口中不允许写代码，以此来保证抽象，但是 Java 8 中你可以在接口声明静态的默认方法，这种方法是具体的。

51：Java 中，抽象类与接口之间有什么不同？

Java 中，抽象类和接口有很多不同之处，但是最重要的一个是 Java 中限制一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口。抽象类可以很好的定义一个家族类的默认行为，而接口能更好的定义类型，有助于后面实现多态机制。关于这个问题的讨论请查看答案。

除了单例模式，你在生产环境中还用过什么设计模式？

这需要根据你的经验来回答。一般情况下，你可以说依赖注入，工厂模式，装饰模式或者观察者模式，随意选择你使用过的一种即可。不过你要准备回答接下的基于你选择的模式的问题。

52：你能解释一下里氏替换原则吗?

53： 什么情况下会违反迪米特法则？为什么会有这个问题？

迪米特法则建议“只和朋友说话，不要陌生人说话”，以此来减少类之间的耦合。

54：适配器模式是什么？什么时候使用？

适配器模式提供对接口的转换。如果你的客户端使用某些接口，但是你有另外一些接口，你就可以写一个适配去来连接这些接口。

55：什么是“依赖注入”和“控制反转”？为什么有人使用？

56：抽象类是什么？它与接口有什么区别？你为什么要使用过抽象类？

57：构造器注入和 setter 依赖注入，那种方式更好？

每种方式都有它的缺点和优点。构造器注入保证所有的注入都被初始化，但是 setter 注入提供更好的灵活性来设置可选依赖。如果使用 XML 来描述依赖，Setter 注入的可读写会更强。经验法则是强制依赖使用构造器注入，可选依赖使用 setter 注入。

58：依赖注入和工程模式之间有什么不同？

虽然两种模式都是将对象的创建从应用的逻辑中分离，但是依赖注入比工程模式更清晰。通过依赖注入，你的类就是 POJO，它只知道依赖而不关心它们怎么获取。使用工厂模式，你的类需要通过工厂来获取依赖。因此，使用 DI 会比使用工厂模式更容易测试。关于这个话题的更详细讨论请参见答案。

59：适配器模式和装饰器模式有什么区别？

虽然适配器模式和装饰器模式的结构类似，但是每种模式的出现意图不同。适配器模式被用于桥接两个接口，而装饰模式的目的是在不修改类的情况下给类增加新的功能。

60：适配器模式和代理模式之前有什么不同？

这个问题与前面的类似，适配器模式和代理模式的区别在于他们的意图不同。由于适配器模式和代理模式都是封装真正执行动作的类，因此结构是一致的，但是适配器模式用于接口之间的转换，而代理模式则是增加一个额外的中间层，以便支持分配、控制或智能访问。

61：什么是模板方法模式？

模板方法提供算法的框架，你可以自己去配置或定义步骤。例如，你可以将排序算法看做是一个模板。它定义了排序的步骤，但是具体的比较，可以使用 Comparable 或者其语言中类似东西，具体策略由你去配置。列出算法概要的方法就是众所周知的模板方法。

62：什么时候使用访问者模式？

访问者模式用于解决在类的继承层次上增加操作，但是不直接与之关联。这种模式采用双派发的形式来增加中间层。

63：什么时候使用组合模式？

组合模式使用树结构来展示部分与整体继承关系。它允许客户端采用统一的形式来对待单个对象和对象容器。当你想要展示对象这种部分与整体的继承关系时采用组合模式。

64：继承和组合之间有什么不同？

虽然两种都可以实现代码复用，但是组合比继承共灵活，因为组合允许你在运行时选择不同的实现。用组合实现的代码也比继承测试起来更加简单。

65：描述 Java 中的重载和重写？

重载和重写都允许你用相同的名称来实现不同的功能，但是重载是编译时活动，而重写是运行时活动。你可以在同一个类中重载方法，但是只能在子类中重写方法。重写必须要有继承。

66：Java 中，嵌套公共静态类与顶级类有什么不同？

类的内部可以有多个嵌套公共静态类，但是一个 Java 源文件只能有一个顶级公共类，并且顶级公共类的名称与源文件名称必须一致。

67：OOP 中的 组合、聚合和关联有什么区别？

如果两个对象彼此有关系，就说他们是彼此相关联的。组合和聚合是面向对象中的两种形式的关联。组合是一种比聚合更强力的关联。组合中，一个对象是另一个的拥有者，而聚合则是指一个对象使用另一个对象。如果对象 A 是由对象 B 组合的，则 A 不存在的话，B一定不存在，但是如果 A 对象聚合了一个对象 B，则即使 A 不存在了，B 也可以单独存在。

68：给我一个符合开闭原则的设计模式的例子？

开闭原则要求你的代码对扩展开放，对修改关闭。这个意思就是说，如果你想增加一个新的功能，你可以很容易的在不改变已测试过的代码的前提下增加新的代码。有好几个设计模式是基于开闭原则的，如策略模式，如果你需要一个新的策略，只需要实现接口，增加配置，不需要改变核心逻辑。一个正在工作的例子是 Collections.sort() 方法，这就是基于策略模式，遵循开闭原则的，你不需为新的对象修改 sort() 方法，你需要做的仅仅是实现你自己的 Comparator 接口。

69：抽象工厂模式和原型模式之间的区别？

70：什么时候使用享元模式？

享元模式通过共享对象来避免创建太多的对象。为了使用享元模式，你需要确保你的对象是不可变的，这样你才能安全的共享。JDK 中 String 池、Integer 池以及 Long 池都是很好的使用了享元模式的例子。

 

71：Java 中能创建 volatile 数组吗？

能，Java 中可以创建 volatile 类型数组，不过只是一个指向数组的引用，而不是整个数组。我的意思是，如果改变引用指向的数组，将会受到 volatile 的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素，volatile 标示符就不能起到之前的保护作用了。

72：volatile 能使得一个非原子操作变成原子操作吗？

一个典型的例子是在类中有一个 long 类型的成员变量。如果你知道该成员变量会被多个线程访问，如计数器、价格等，你最好是将其设置为 volatile。为什么？因为 Java 中读取 long 类型变量不是原子的，需要分成两步，如果一个线程正在修改该 long 变量的值，另一个线程可能只能看到该值的一半（前 32 位）。但是对一个 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子。

volatile 修饰符的有过什么实践？

一种实践是用 volatile 修饰 long 和 double 变量，使其能按原子类型来读写。double 和 long 都是64位宽，因此对这两种类型的读是分为两部分的，第一次读取第一个 32 位，然后再读剩下的 32 位，这个过程不是原子的，但 Java 中 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子的。volatile 修复符的另一个作用是提供内存屏障（memory barrier），例如在分布式框架中的应用。简单的说，就是当你写一个 volatile 变量之前，Java 内存模型会插入一个写屏障（write barrier），读一个 volatile 变量之前，会插入一个读屏障（read barrier）。意思就是说，在你写一个 volatile 域时，能保证任何线程都能看到你写的值，同时，在写之前，也能保证任何数值的更新对所有线程是可见的，因为内存屏障会将其他所有写的值更新到缓存。

73：volatile 类型变量提供什么保证？

volatile 变量提供顺序和可见性保证，例如，JVM 或者 JIT为了获得更好的性能会对语句重排序，但是 volatile 类型变量即使在没有同步块的情况下赋值也不会与其他语句重排序。 volatile 提供 happens-before 的保证，确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。某些情况下，volatile 还能提供原子性，如读 64 位数据类型，像 long 和 double 都不是原子的，但 volatile 类型的 double 和 long 就是原子的。

74： 10 个线程和 2 个线程的同步代码，哪个更容易写？

从写代码的角度来说，两者的复杂度是相同的，因为同步代码与线程数量是相互独立的。但是同步策略的选择依赖于线程的数量，因为越多的线程意味着更大的竞争，所以你需要利用同步技术，如锁分离，这要求更复杂的代码和专业知识。

75：你是如何调用 wait（）方法的？使用 if 块还是循环？为什么？

76：什么是线程局部变量？

线程局部变量是局限于线程内部的变量，属于线程自身所有，不在多个线程间共享。Java 提供 ThreadLocal 类来支持线程局部变量，是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下（如 web 服务器）使用线程局部变量的时候要特别小心，在这种情况下，工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放，Java 应用就存在内存泄露的风险。

 

77：什么是不可变对象（immutable object）？Java 中怎么创建一个不可变对象？

不可变对象指对象一旦被创建，状态就不能再改变。任何修改都会创建一个新的对象，如 String、Integer及其它包装类。详情参见答案，一步一步指导你在 Java 中创建一个不可变的类。

78：我们能创建一个包含可变对象的不可变对象吗？

是的，我们是可以创建一个包含可变对象的不可变对象的，你只需要谨慎一点，不要共享可变对象的引用就可以了，如果需要变化时，就返回原对象的一个拷贝。最常见的例子就是对象中包含一个日期对象的引用。

 

79：Java 中应该使用什么数据类型来代表价格？

如果不是特别关心内存和性能的话，使用BigDecimal，否则使用预定义精度的 double 类型。

80：怎么将 byte 转换为 String？

可以使用 String 接收 byte[] 参数的构造器来进行转换，需要注意的点是要使用的正确的编码，否则会使用平台默认编码，这个编码可能跟原来的编码相同，也可能不同。

81：我们能将 int 强制转换为 byte 类型的变量吗？如果该值大于 byte 类型的范围，将会出现什么现象？

是的，我们可以做强制转换，但是 Java 中 int 是 32 位的，而 byte 是 8 位的，所以，如果强制转化是，int 类型的高 24 位将会被丢弃，byte 类型的范围是从 -128 到 128。

82：哪个类包含 clone 方法？是 Cloneable 还是 Object？

java.lang.Cloneable 是一个标示性接口，不包含任何方法，clone 方法在 object 类中定义。并且需要知道 clone() 方法是一个本地方法，这意味着它是由 c 或 c++ 或 其他本地语言实现的。

83：Java 中 ++ 操作符是线程安全的吗？

不是线程安全的操作。它涉及到多个指令，如读取变量值，增加，然后存储回内存，这个过程可能会出现多个线程交差。

84：a = a + b 与 a += b 的区别

+= 隐式的将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型。如果两这个整型相加，如 byte、short 或者 int，首先会将它们提升到 int 类型，然后在执行加法操作。如果加法操作的结果比 a 的最大值要大，则 a+b 会出现编译错误，但是 a += b 没问题，如下：

byte a = 127;

byte b = 127;

b = a + b; // error : cannot convert from int to byte，进行这个操作时，会将a,b的类型提升为int类型，由于int类型无法向下转换为byte类型，所以a,b值无论是多少都会报错。

b += a; // ok

（译者注：这个地方应该表述的有误，其实无论 a+b 的值为多少，编译器都会报错，因为 a+b 操作会将 a、b 提升为 int 类型，所以将 int 类型赋值给 byte 就会编译出错）

85：我能在不进行强制转换的情况下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量吗？

不行，你不能在没有强制类型转换的前提下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量，因为 double 类型的范围比 long 类型更广，所以必须要进行强制转换。

86：3*0.1 == 0.3 将会返回什么？true 还是 false？

false，因为有些浮点数不能完全精确的表示出来。

87：int 和 Integer 哪个会占用更多的内存？

Integer 对象会占用更多的内存。Integer 是一个对象，需要存储对象的元数据。但是 int 是一个原始类型的数据，所以占用的空间更少。

88：为什么 Java 中的 String 是不可变的（Immutable）？

Java 中的 String 不可变是因为 Java 的设计者认为字符串使用非常频繁，将字符串设置为不可变可以允许多个客户端之间共享相同的字符串。更详细的内容参见答案。

89：我们能在 Switch 中使用 String 吗？

从 Java 7 开始，我们可以在 switch case 中使用字符串，但这仅仅是一个语法糖。内部实现在 switch 中使用字符串的 hash code。

90：Java 中的构造器链是什么？

当你从一个构造器中调用另一个构造器，就是Java 中的构造器链。这种情况只在重载了类的构造器的时候才会出现。

91：64 位 JVM 中，int 的长度是多数？

Java 中，int 类型变量的长度是一个固定值，与平台无关，都是 32 位。意思就是说，在 32 位 和 64 位 的Java 虚拟机中，int 类型的长度是相同的。

92：Serial 与 Parallel GC之间的不同之处？

Serial 与 Parallel 在GC执行的时候都会引起 stop-the-world。它们之间主要不同 serial 收集器是默认的复制收集器，执行 GC 的时候只有一个线程，而 parallel 收集器使用多个 GC 线程来执行。

93：32 位和 64 位的 JVM，int 类型变量的长度是多数？

32 位和 64 位的 JVM 中，int 类型变量的长度是相同的，都是 32 位或者 4 个字节。

94：Java 中 WeakReference 与 SoftReference的区别？

虽然 WeakReference 与 SoftReference 都有利于提高 GC 和 内存的效率，但是 WeakReference ，一旦失去最后一个强引用，就会被 GC 回收，而软引用虽然不能阻止被回收，但是可以延迟到 JVM 内存不足的时候。

95：WeakHashMap 是怎么工作的？

WeakHashMap 的工作与正常的 HashMap 类似，但是使用弱引用作为 key，意思就是当 key 对象没有任何引用时，key/value 将会被回收。

96：JVM 选项 -XX:+UseCompressedOops 有什么作用？为什么要使用？

当你将你的应用从 32 位的 JVM 迁移到 64 位的 JVM 时，由于对象的指针从 32 位增加到了 64 位，因此堆内存会突然增加，差不多要翻倍。这也会对 CPU 缓存（容量比内存小很多）的数据产生不利的影响。因为，迁移到 64 位的 JVM 主要动机在于可以指定最大堆大小，通过压缩 OOP 可以节省一定的内存。通过 -XX:+UseCompressedOops 选项，JVM 会使用 32 位的 OOP，而不是 64 位的 OOP。

97：怎样通过 Java 程序来判断 JVM 是 32 位 还是 64 位？

你可以检查某些系统属性如 sun.arch.data.model 或 os.arch 来获取该信息。

98：32 位 JVM 和 64 位 JVM 的最大堆内存分别是多数？

理论上说上 32 位的 JVM 堆内存可以到达 2^32，即 4GB，但实际上会比这个小很多。不同操作系统之间不同，如 Windows 系统大约 1.5 GB，Solaris 大约 3GB。64 位 JVM允许指定最大的堆内存，理论上可以达到 2^64，这是一个非常大的数字，实际上你可以指定堆内存大小到 100GB。甚至有的 JVM，如 Azul，堆内存到 1000G 都是可能的。

99：JRE、JDK、JVM 及 JIT 之间有什么不同？

JRE 代表 Java 运行时（Java run-time），是运行 Java 引用所必须的。JDK 代表 Java 开发工具（Java development kit），是 Java 程序的开发工具，如 Java 编译器，它也包含 JRE。JVM 代表 Java 虚拟机（Java virtual machine），它的责任是运行 Java 应用。JIT 代表即时编译（Just In Time compilation），当代码执行的次数超过一定的阈值时，会将 Java 字节码转换为本地代码，如，主要的热点代码会被准换为本地代码，这样有利大幅度提高 Java 应用的性能。

100：“a==b”和”a.equals(b)”有什么区别？

如果 a 和 b 都是对象，则 a==b 是比较两个对象的引用，只有当 a 和 b 指向的是堆中的同一个对象才会返回 true，而 a.equals(b) 是进行逻辑比较，所以通常需要重写该方法来提供逻辑一致性的比较。例如，String 类重写 equals() 方法，所以可以用于两个不同对象，但是包含的字母相同的比较。

101：a.hashCode() 有什么用？与 a.equals(b) 有什么关系？

hashCode() 方法是相应对象整型的 hash 值。它常用于基于 hash 的集合类，如 Hashtable、HashMap、LinkedHashMap等等。它与 equals() 方法关系特别紧密。根据 Java 规范，两个使用 equal() 方法来判断相等的对象，必须具有相同的 hash code。

102：final、finalize 和 finally 的不同之处？

final 是一个修饰符，可以修饰变量、方法和类。如果 final 修饰变量，意味着该变量的值在初始化后不能被改变。finalize 方法是在对象被回收之前调用的方法，给对象自己最后一个复活的机会，但是什么时候调用 finalize 没有保证。finally 是一个关键字，与 try 和 catch 一起用于异常的处理。finally 块一定会被执行，无论在 try 块中是否有发生异常。

103：Java 中的编译期常量是什么？使用它又什么风险？

公共静态不可变（public static final ）变量也就是我们所说的编译期常量，这里的 public 可选的。实际上这些变量在编译时会被替换掉，因为编译器知道这些变量的值，并且知道这些变量在运行时不能改变。这种方式存在的一个问题是你使用了一个内部的或第三方库中的公有编译时常量，但是这个值后面被其他人改变了，但是你的客户端仍然在使用老的值，甚至你已经部署了一个新的jar。为了避免这种情况，当你在更新依赖 JAR 文件时，确保重新编译你的程序。

Java 集合框架的面试题

这部分也包含数据结构、算法及数组的面试问题

 

104 List、Set、Map 和 Queue 之间的区别

List 是一个有序集合，允许元素重复。它的某些实现可以提供基于下标值的常量访问时间，但是这不是 List 接口保证的。Set 是一个无序集合。

105：poll() 方法和 remove() 方法的区别？

poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素，但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空，但是 remove() 失败的时候会抛出异常。

106：Java 中 LinkedHashMap 和 PriorityQueue 的区别是什么？

PriorityQueue 保证最高或者最低优先级的的元素总是在队列头部，但是 LinkedHashMap 维持的顺序是元素插入的顺序。当遍历一个 PriorityQueue 时，没有任何顺序保证，但是 LinkedHashMap 课保证遍历顺序是元素插入的顺序。

107：ArrayList 与 LinkedList 的不区别？

最明显的区别是 ArrrayList 底层的数据结构是数组，支持随机访问，而 LinkedList 的底层数据结构书链表，不支持随机访问。使用下标访问一个元素，ArrayList 的时间复杂度是 O(1)，而 LinkedList 是 O(n)。更多细节的讨论参见答案。

108：用哪两种方式来实现集合的排序？

你可以使用有序集合，如 TreeSet 或 TreeMap，你也可以使用有顺序的的集合，如 list，然后通过 Collections.sort() 来排序。

109：Java 中怎么打印数组？

你可以使用 Arrays.toString() 和 Arrays.deepToString() 方法来打印数组。由于数组没有实现 toString() 方法，所以如果将数组传递给 System.out.println() 方法，将无法打印出数组的内容，但是 Arrays.toString() 可以打印每个元素。

110：Java 中的 LinkedList 是单向链表还是双向链表？

是双向链表，你可以检查 JDK 的源码。在 Eclipse，你可以使用快捷键 Ctrl + T，直接在编辑器中打开该类。

111：Java 中的 TreeMap 是采用什么树实现的？

Java 中的 TreeMap 是使用红黑树实现的。

112：Hashtable 与 HashMap 有什么不同之处？

这两个类有许多不同的地方，下面列出了一部分：

a) Hashtable 是 JDK 1 遗留下来的类，而 HashMap 是后来增加的。

b）Hashtable 是同步的，比较慢，但 HashMap 没有同步策略，所以会更快。

c）Hashtable 不允许有个空的 key，但是 HashMap 允许出现一个 null key。

更多的不同之处参见答案。

113：Java 中的 HashSet，内部是如何工作的？

HashSet 的内部采用 HashMap来实现。由于 Map 需要 key 和 value，所以所有 key 的都有一个默认 value。类似于 HashMap，HashSet 不允许重复的 key，只允许有一个null key，意思就是 HashSet 中只允许存储一个 null 对象。

114：写一段代码在遍历 ArrayList 时移除一个元素？

该问题的关键在于面试者使用的是 ArrayList 的 remove() 还是 Iterator 的 remove()方法。这有一段示例代码，是使用正确的方式来实现在遍历的过程中移除元素，而不会出现 ConcurrentModificationException 异常的示例代码。

115：我们能自己写一个容器类，然后使用 for-each 循环码？

可以，你可以写一个自己的容器类。如果你想使用 Java 中增强的循环来遍历，你只需要实现 Iterable 接口。如果你实现 Collection 接口，默认就具有该属性。

116：ArrayList 和 HashMap 的默认大小是多数？

在 Java 7 中，ArrayList 的默认大小是 10 个元素，HashMap 的默认大小是16个元素（必须是2的幂）。

117：有没有可能两个不相等的对象有有相同的 hashcode？

有可能，两个不相等的对象可能会有相同的 hashcode 值，这就是为什么在 hashmap 中会有冲突。相等 hashcode 值的规定只是说如果两个对象相等，必须有相同的hashcode 值，但是没有关于不相等对象的任何规定。

118：两个相同的对象会有不同的的 hash code 吗？）

不能，根据 hash code 的规定，这是不可能的。

119：我们可以在 hashcode() 中使用随机数字吗？

不行，因为对象的 hashcode 值必须是相同的。参见答案获取更多关于 Java 中重写 hashCode() 方法的知识。

120：Java 中，Comparator 与 Comparable 有什么不同？

Comparable 接口用于定义对象的自然顺序，而 comparator 通常用于定义用户定制的顺序。Comparable 总是只有一个，但是可以有多个 comparator 来定义对象的顺序。

121：为什么在重写 equals 方法的时候需要重写 hashCode 方法？

因为有强制的规范指定需要同时重写 hashcode 与 equal 是方法，许多容器类，如 HashMap、HashSet 都依赖于 hashcode 与 equals 的规定。

 

Java 最佳实践的面试问题

包含 Java 中各个部分的最佳实践，如集合，字符串，IO，多线程，错误和异常处理，设计模式等等。

 

122：Java 中，编写多线程程序的时候你会遵循哪些最佳实践？

这是我在写Java 并发程序的时候遵循的一些最佳实践：

a）给线程命名，这样可以帮助调试。

b）最小化同步的范围，而不是将整个方法同步，只对关键部分做同步。

c）如果可以，更偏向于使用 volatile 而不是 synchronized。

d）使用更高层次的并发工具，而不是使用 wait() 和 notify() 来实现线程间通信，如 BlockingQueue，CountDownLatch 及 Semeaphore。

e）优先使用并发集合，而不是对集合进行同步。并发集合提供更好的可扩展性。

77）说出几点 Java 中使用 Collections 的最佳实践(答案)

这是我在使用 Java 中 Collectionc 类的一些最佳实践：

a）使用正确的集合类，例如，如果不需要同步列表，使用 ArrayList 而不是 Vector。

b）优先使用并发集合，而不是对集合进行同步。并发集合提供更好的可扩展性。

c）使用接口代表和访问集合，如使用List存储 ArrayList，使用 Map 存储 HashMap 等等。

d）使用迭代器来循环集合。

e）使用集合的时候使用泛型。

123：说出至少 5 点在 Java 中使用线程的最佳实践。

这个问题与之前的问题类似，你可以使用上面的答案。对线程来说，你应该：

a）对线程命名

b）将线程和任务分离，使用线程池执行器来执行 Runnable 或 Callable。

c）使用线程池

124：说出 5 条 IO 的最佳实践

IO 对 Java 应用的性能非常重要。理想情况下，你不应该在你应用的关键路径上避免 IO 操作。下面是一些你应该遵循的 Java IO 最佳实践：

a）使用有缓冲区的 IO 类，而不要单独读取字节或字符。

b）使用 NIO 和 NIO2

c）在 finally 块中关闭流，或者使用 try-with-resource 语句。

d）使用内存映射文件获取更快的 IO。

列出 5 个应该遵循的 JDBC 最佳实践

有很多的最佳实践，你可以根据你的喜好来例举。下面是一些更通用的原则：

a）使用批量的操作来插入和更新数据

b）使用 PreparedStatement 来避免 SQL 异常，并提高性能。

c）使用数据库连接池

d）通过列名来获取结果集，不要使用列的下标来获取。

125：说出几条 Java 中方法重载的最佳实践？

下面有几条可以遵循的方法重载的最佳实践来避免造成自动装箱的混乱。

a）不要重载这样的方法：一个方法接收 int 参数，而另个方法接收 Integer 参数。

b）不要重载参数数量一致，而只是参数顺序不同的方法。

c）如果重载的方法参数个数多于 5 个，采用可变参数。

Java IO 和 NIO 的面试题

IO 是 Java 面试中一个非常重要的点。你应该很好掌握 Java IO，NIO，NIO2 以及与操作系统，磁盘 IO 相关的基础知识。下面是 Java IO 中经常问的问题。

 

126：在我 Java 程序中，我有三个 socket，我需要多少个线程来处理？

 

127：Java 中怎么创建 ByteBuffer？

 

128：Java 中，怎么读写 ByteBuffer ？

 

129：Java 采用的是大端还是小端？

 

130：ByteBuffer 中的字节序是什么？

 

131：Java 中，直接缓冲区与非直接缓冲器有什么区别？

 

132：Java 中的内存映射缓存区是什么？

 

133：socket 选项 TCP NO DELAY 是指什么？

 

134：TCP 协议与 UDP 协议有什么区别？

 

135：Java 中，ByteBuffer 与 StringBuffer有什么区别？