Java语言面试题
1、Java语言的特点？
（1）Java是面向对象的语言，封装、继承和多态都展示了面向对象的思想。
（2）Java编程不需要考虑内存申请和销毁，这些由JVM的垃圾回收器完成。
（3）Java是跨平台的语言，编译成字节码文件后可以在JVM上运行。
2、介绍下封装、继承和多态？
（1）封装是将对象的属性和方法装在一个类中，外界只能调用接口，无法知道具体实现。
（2）继承是一个类可以继承其父类的属性和方法。
（3）多态是一个类的对象可以是其子类的实例，而这个类可以有多个子类，不同的子类对象调用方法可能 有不同的效果，实现接口重用。
3、介绍下public、protected和private修饰符？
（1）public修饰的属性和方法可以在任意地方被调用。
（2）protected修饰的属性和方法只能在同一包下被调用。在不同的包下，子类可以访问父类中protected修饰的属性和方法。
（3）private修饰的属性和方法只能在类的内部被访问，在外部不能被访问。
4、重写和重载的区别？
（1）重写：是子类实现父类的方法，是发生在父类和子类之间。
（2）重载：是一个类中可以有两个重名的方法，但是参数列表不能相同。
（3）重载的条件：两个方法的方法名必须相同；参数列表必须不相同，可以是参数个数，参数类型或者顺序不同；返回值类型可以相同也可以不相同。
5、抽象类和接口的区别？
（1）抽象类的定义是abstract关键字，并且抽象类可以有普通方法；抽象类中可以定义成员变量和静态变量；一个类只能继承一个抽象类。抽象类与具体类相比，多了一个可以定义抽象方法。
（2）接口的定义是interface关键字，接口中全都是抽象方法；接口只能定义静态变量；一个类可以实现多个接口。
6、Java中有哪些数据类型？
（1）Java中分基本数据类型和引用数据类型，基本数据类型传递的是值类型，引用数据类型传递的是指针引用。
（2）基本数据类型包括byte（1字节）、char（2字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）、float（4字节）、double（8字节）、boolean（1字节）
（3）引用数据类型包括string、对象实例、接口、抽象类、枚举、数组
7、String的底层实现？
在Jdk1.9之后，string的底层是用byte数组实现的，之前都是用的char数组。而数组在定义后是不能够修改的，所以string也不能被修改。对string的操作都会生成新的string。
8、String的常用方法？
equals方法、length方法、contains方法、split方法、trim方法、charAt方法、concat方法、replace方法、subString方法等
（1）equals方法可以判断两个字符串是否相同
（2）length方法获取字符串长度
（3）split方法切分字符串
（4）contains方法判断字符串中是否包含子串
（5）trim方法是去掉字符串首尾空白字符
（6）charAt方法用于获取字符的索引
（7）concat方法用于拼接两个字符串
（8）replace方法用于替换字符串中的字符
（9）subString方法用于截取部分字符串
9、String、stringBuffer和stringBuilder的区别？
（1）string是初始化后不可变的，对string的操作会生成新的string
（2）stringBuilder是可以修改的，不会生成新的对象
（3）stringBuffer和stringBuilder类似，不过stringBuffer是线程安全的，他的方法被synchronized关键字修饰
10、Equals和==的区别？
==方法判断的是两个变量是否指向同一块内存区域，而equals只判断两个变量指向的区域中存储的值是否相同。
11、String中hashCode方法？
hashCode方法是用来计算string的哈希值，这个在将字符串数据存入hashmap中很有用。由于hash冲突的存在，两个hashCode值相同的字符串未必相同。
12、Object类中有哪些方法？
object类中有hashCode、equals、toString、wait、notify、notifyAll、getClass、finalize方法。
13、Java中有哪些常用的数据结构？
Java集合分为两大类，collection和map。其中collection又分list和set。List有ArrayList、 LinkedList、Vector，set有Hashset、LinkedHashSet，Map有HashMap、LinkedHashMap、 ConcurrentHashMap、HashTable
14、ArrayList和LinkedList的区别？
（1）ArrayList底层实现是动态数组，LinkedList是双向链表
（2）ArrayList的查询和修改操作效率高，LinkedList的新增和删除操作效率高
（3）ArrayList的扩容比LinkedList的效率要低一些
15、ArrayList和Vector的区别？
ArrayList是线程不安全的，Vector是线程安全的，Vector的方法都用synchronized关键字修饰。
16、HashMap的底层实现？
在jdk1.7及以前，HashMap的底层是由Entry数组和链表实现的。Entry类中包含有四个属性，分别是key、value、hash值和指向下一个Entry的引用。在jdk1.8及以后，HashMap中链表元素个数超过8个，会转换成红黑树。而红黑树节点数少于6个会转回成链表。
17、HashMap是如何新增数据的？
HashMap新增数据使用的是put方法。
（1）首先判断数组是否为空，如果为空就扩容，否则，根据数据的key计算出hash值，然后通过hash计算出数组的存放位置。通过hash值比较链表上的数与新数据是否相同，如果相同就覆盖，如果不相同，继续遍历，最后放到链表尾部
（2）Jdk1.8版本，HashMap中的链表可能会变成红黑树，所以在确定数据在数组上的存放位置后，要先判断遍历的是链表还是红黑树。而且，数据在放到尾部时，需要判断是否满足从链表变成红黑树的要求，如果满足要求，就要进行转换。
（3）当数据添加到链表尾部时，如果数组长度大于等于64，并且链表元素个数大于等于8，链表就会转换成红黑树。如果数组长度小于64，只会进行数组扩容。
18、HashMap什么时候触发扩容？
当HashMap的元素个数大于（负载因子 * 数组长度），负载因子大小默认是0.75。触发扩容。
19、HashMap的扩容机制？
当HashMap的元素个数大于（负载因子 * 数组长度），触发扩容。数组的长度扩大成原来的两倍。重新计算元素在数组中的位置，如果元素的hash值与旧数组的长度按位&运算是0，那么元素存在数组的旧位置上，否则存在新的位置上。
20、HashMap、HashTable和ConcurrentHashMap的区别？
（1）HashMap是线程不安全的，HashTable和ConcurrentHashMap是线程安全的
（2）HashTable线程安全的做法是将每个方法都用synchronized关键字修饰
（3）在jdk1.7，ConcurrentHashMap线程安全的做法是其有segment数组，每个segment都有一把锁，当有多个线程对segment进行操作时，就会进行加锁。在jdk1.8，ConcurrentHashMap是在数组的每个索引位置加锁。其线程安全的颗粒度比HashTable更小。
21、HashMap的容量规定？
HashMap的容量一定是2的整数次幂，如果初始化时不是2的整数次幂，也会生成对象时给与大于初始化容量数值的一个数，保证是2的整数次幂。
22、HashMap和HashTable的详细差别？
（1）HashMap是线程不安全的，HashTable是线程安全的
（2）HashTable不允许key和value为null，但是HashMap允许。所以在判断key是否存在时，不能根据是否可以通过key获取到value不为空来判断，而是要通过containsKey这个方法
（3）HashMap扩容时原来的2倍，HashTable扩容时原来的2倍+1
（4）HashMap的默认初始容量是16，HashTable是11
（5）HashMap使用的是二次处理后的hash值，HashTable使用的是对象原本的hash值
23、线程与进程的区别？
进程是独立的一个程序，具有某一功能，进程间不能够资源共享。线程是程序执行的最小单元，一个进程中可以有多个线程。线程间共享进程中的堆空间和方法区。线程有自己的栈空间和程序计数器。
24、线程的生命周期？
在java代码中，线程有以下6种状态：
（1）NEW：Thread对象被创建出来，但是还没有执行start方法
（2）RUNNABLE：调用了start方法。cpu调度或者没有调度都是这个状态
（3）BLOCKED：一般没有拿到锁资源，会处于此状态
（4）WAITING：在调用wait方法后，会处于此状态，需要手动唤醒
（5）TIMED_WAITING：在调用sleep或者join方法后，会处于此状态，不用手动唤醒
（6）TERMINATED：线程资源被回收，生命周期结束
25、线程中断，以及线程中断的方式？
（1）线程中断是指通过调用线程的方法，给线程的中断标志位设置成true，此时线程并没有中断，具体什么时候中断，要看代码实现
（2）调用interrupt方法是给线程中断标志位设置成true
（3）调用isInterrupted或interrupted方法是检查线程中断标志位是否为true。两者的区别是，interrupted会在检查到线程中断标志位是true后，默默改成false
26、创建线程的方式？
（1）通过继承Thread类创建线程
（2）通过实现Runnable接口创建线程
（3）通过实现Callable接口创建线程
（4）通过Executors来创建线程池
27、Thread、Runnable和Callable的区别？
（1）Thread用于继承，而且不能放到线程池中执行
（2）Runnable实现后，可以放到线程池中执行
（3）Callable实现call方法，可以放到线程池中执行，而且有返回值
28、Wait和sleep方法的区别？
（1）wait方法是object类的，sleep方法是thread类的
（2）wait方法执行前先要获取锁，sleep方法不用
（3）wait方法执行后会释放锁，sleep不会
（4）wait方法被唤醒的方式是notify或notifyAll，sleep是一段时间后被唤醒
29、Sleep和yield方法区别？
（1）sleep方法执行后，线程调度器在一段时间内都不会调用此线程
（2）yield方法执行后，线程虽然释放了cpu，但是线程调度器随时可能会调度此线程
30、Join方法？
join方法可以控制当前线程的执行。当前线程调用其他线程join方法，当前线程需要等其他线程执行结束才能往下执行。
31、守护线程？
守护线程是默默运行在后台的线程，它在执行着某个任务，像垃圾回收线程就是这种
32、介绍下Threadlocal？
线程对象都有一个ThreadLocalMap属性，这个map可以存线程的本地变量。map存的数据key为ThreadLocal对象本身，value为变量副本。对map进行操作，可以通过ThreadLocal对象，其提供了get和set方法。在第一次调用方法时，会初始化ThreadLocalMap。
33、有哪些常见线程池？
（1）newFixedThreadPool：最大核心线程数与最大线程数相同的线程池
（2）newSingleTreadPool：最大核心线程数与最大线程数是1的线程池
（3）newCachedTreadPool：最大核心线程数为0，最大线程数为整数最大值的线程池。如果有任务，但是没有空余线程，就会创建线程
（4）newScheduledThreadPool：最大核心线程数需要设置，而最大线程数为整数最大值的线程池，执行定时任务
34、线程池的参数？
（1）最大核心线程数：空闲时不会被销毁的线程数
（2）最大线程数：线程池中最多可以被创建出来的线程数
（3）非核心线程空闲时间：非核心线程在这段时间内没有任务的话会被销毁
（4）任务队列：存放任务的队列
（5）线程工厂：用于创建线程
（6）拒绝策略：指线程池任务队列已经满了，并且没有空闲线程了，此时新任务来了，此时采用的行为。包括有丢弃任务并且抛异常、丢弃任务不抛异常、让调用者线程执行任务和丢弃任务队列中最老的任务，将新任务加入队列并尝试提交。
35、线程池怎么工作的？
（1）新任务来了后，先判断有没有空闲的线程，没有的话，判断当前的线程数有没有超过核心线程数，没有的话，创建新线程执行任务；
（2）如果达到核心线程数，判断任务队列是否满了，如果没满，放入队列中；
（3）如果任务队列满了，判断线程数是否超过最大线程数，没有的话，创建新线程执行任务；
（4）如果达到最大线程数，执行拒绝策略。
36、executor和submit的区别？
（1）executor方法执行的是没有返回值的任务，Runnable任务；
（2）submit可以执行有返回值的任务，Callable任务。因为有返回值，所以可以知道任务是否执行成功。任务返回的是Future对象，调用get方法可以获取任务的返回值。如果执行任务发生异常，submit代码有处理异常的逻辑。
37、Shotdown和shotdownnow的区别？
（1）shotdownnow会调用线程的interrupt方法修改中断标志位，shotdown方法不会。
（2）shotdown不会影响正在执行的任务，而且队列中的任务还会被执行
（3）shotdownnow会终止正在执行的并且响应中断的任务，队列中的任务也不会被执行，而且会返回等待执行的任务列表
（4）这两个方法执行后，线程池不再接收新的任务
38、线程池的状态？
（1）running：线程池正在执行任务
（2）shotdown：线程池不接收新任务，继续执行剩余任务
（3）stop：线程池不接收新任务，终止正在执行的任务
（4）tidying：线程池执行完所有任务，在整理资源，进行收尾工作
（5）terminated：线程池资源全部释放
39、线程池中线程数怎么设置？
主要看执行的任务类型，如果任务是cpu密集型，说明要频繁使用cpu，而cpu资源有限，所以一般设置成cpu核数+1；如果任务是io密集型，说明有频繁的io操作，cpu空闲时间比较多，所以可以设置更多的线程数，比如cpu核数的2倍
40、什么是死锁？
两个或两个以上的线程，为了抢夺资源而出现的相互等待的现象。例如，线程A有了资源x，但是要抢夺资源y，线程B有资源y，但是要抢夺资源x，然后线程A和线程B相互等待对方释放资源。
41、出现死锁要达成的条件？
（1）线程占有的资源是互斥的，不能被其他线程同时占有
（2）线程占有的资源不能被其他线程抢夺
（3）线程在占有资源的同时，申请其他资源
（4）多个线程之间形成环路等待，线程A持有资源x，等待资源y，线程B持有资源y等待资源x
42、如何避免死锁？
（1）互斥条件一般是无法被破坏的
（2）一次性申请所有的资源，这样就不会存在占有部分资源，又去申请资源的情况
（3）在出现资源申请不到的情况，就放弃占有的资源
（4）所有的线程，按照顺序申请资源，申请到A后，才能去申请B，所有的线程都必须这样
43、Volatile关键字的作用？
（1）第一个作用是可见性，线程对内存中数据的操作，其他线程也能看见
（2）防止指令重排序，在JVM中，通过对volatile修饰的变量的读写操作前后加上内存屏障防止指令重排序
44、Volatile如何保证可见性？
是缓存一致性协议保证的。Volatile修饰的变量被修改后，数据写回内存中，其他cpu缓存中这个内存地址的数据无效。其他cpu是通过嗅探在总线上的数据来确认数据是否失效的。当cpu发现缓存行中的数据被修改过，这个缓存行被设置为无效状态。
45、Volatile为什么无法保证原子性？
原子性意味着操作不可以被中断，但是volatile修饰的变量的操作是可以被中断的。例如i++这个操作，一个线程将变量数据读取到缓存后，修改完成，准备写回内存时发生中断；此后，其他线程读取i的数据并修改，原来的线程恢复中断后，会继续往内存中写i的数据，这就不符合原子性。
46、Synchronized关键字用法？
（1）修饰普通方法，使用的是对象锁
（2）修饰静态方法，使用的是类锁
（3）修饰代码块，使用的是括号中的锁
47、Synchronized作用？
（1）原子性：synchronized修饰的代码不能被中断，要么全部执行完成，要不全部不执行
（2）可见性：共享变量的修改确保可见。具体实现是当线程执行synchronized修饰的代码时，所需要的变量都会重新从内存中读取到最新的值。
（3）有序性：保证被同一把synchronized锁修饰的多个代码块或者方法按照顺序依次执行
（4）排他性：synchronized修饰的代码同一时刻只能被一个线程执行
48、Synchronized原理？
synchronized是通过获取monitor和释放monitor来实现同步的。在指令层面是通过monitorenter和monitorexit两个指令。在同步代码块开始地方执行monitorenter指令，获取对象头中的monitor，在代码块结束，或者异常位置，执行monitorexit指令，释放monitor。每个对象的对象头中都有monitor，所以每个对象都可以作为锁。同步方法也是通过monitor实现的，不过逻辑与同步代码块不同。
49、什么是偏向锁、轻量级锁和重量级锁？
（1）偏向锁：一个线程获得锁之后，下次再执行同步代码块，不用重复获取锁，只需判断对象头中的线程id是否是此线程
（2）轻量级锁：当有其他线程来获取锁，但是未发生锁竞争时，偏向锁就会升级成轻量级锁
（3）重量级锁：当发生锁竞争时，轻量级锁会升级成重量级锁。未获取锁的线程会先自旋一定次数尝试获取锁，如果获取不到就堵塞
50、锁的分类？
（1）公平锁和非公平锁：公平锁是线程会按照申请的顺序依次获得锁；非公平锁是刚来申请的线程优先获得锁
（2）共享锁和独占式锁：共享锁是同一时刻会有多个线程获得同步状态；独占锁是只有一个线程可以
（3）悲观锁和乐观锁：悲观锁是每次访问资源都会加锁，默认每次都会有线程来抢夺资源；乐观锁是不会锁定资源，线程可以共享资源，在不发生冲突的情况下修改资源，例如CAS操作
51、CAS是什么？
CAS即比较再交换。将内存中的数据读取到缓存中，修改缓存中数据之前，先比较缓存中的旧数据与内存中的数据是否相同，如果相同，在修改缓存中的数据并且写入内存，否则不进行修改。在比较之前，会对内存中的数据加锁（硬件层面实现），并且在完成比较和修改数据这些操作之后，才会释放锁，而且这些操作不会被中断，以此来保证原子性。
CAS操作是原子性的，可以和volatile搭配使用保证线程安全。例如i++操作，CAS会对数据进行比较后，发现新旧数据不一样就不会写入内存了。如果在CAS比较期间，其他线程修改了缓存中i的值，缓存一致性可以保证CAS能感知到。
52、CAS存在的问题？
（1）ABA问题：是指内存中的数原本是A，后来变成了B，最后又变回了A，这样是无法检测到的。解决办法是在数据上加个版本号，发生变化就修改版本号
（2）CAS自旋时间长会浪费cpu资源
（3）CAS只能保证一个共享变量的原子性
53、有哪些原子类？
（1）基本类型原子类：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicBoolean
（2）数组类型原子类：AtomicIntegerArray、AtomicLongArray、AtomicReferenceArray
（3）引用类型原子类：AtomicReference、AtomicStampedReference
54、什么是AQS？
AQS是队列同步器，它有一个state成员变量，表示同步状态，还有一个Node内部类，是双向链表的节点，用于存储抢锁失败的线程。线程首先会获取同步状态，如果state不为0，则获取失败，AQS会把线程和等待状态等信息封装成一个节点放入队列中，同时会阻塞此线程，当线程释放同步状态时，会唤醒队列中head节点的下一个节点中的线程去获取锁，并且设置这个节点为head节点。
55、Error和Exception的区别？
（1）error是发生错误，这个JVM是无法处理的，会导致JVM奔溃，程序退出
（2）exception分为运行时异常和非运行时异常，非运行时异常在编译阶段会报错，运行时异常是在代码运行时会报错。
56、Throw和throws的区别？
（1）throw用在方法内部，手动抛出异常
（2）throws用于方法声明中，将异常抛给调用者
57、final、finally和fianlize的区别？
（1）final用于修饰类、方法和变量，修饰类时不能被继承，修饰方法时不能被重写，修饰变量时不能被重新赋值
（2）finally与try_catch连用，用于处理异常
（3）finalize是object类中的方法，会被GC垃圾回收器调用
58、Finally一定会被调用吗？
不一定，比如在try代码中程序退出了或者在进入try之前，发生了异常，那么finally就不会被执行。
59、Finally什么时候会被执行？
执行到try中的代码时，大概率会执行，除非遇到exit方法。在return语句执行前，会去执行finally方法，如果finally方法中也有return语句，那么会执行finally方法中的return语句中的值。
60、常见的异常类？
空指针异常、数组越界异常、类型转换异常、非法参数异常、io异常、sql语句异常
61、主线程可以捕捉到子线程的异常吗？
可以捕捉到。简单方式是通过try-catch语句来捕捉。
62、什么是反射？
通过Class对象可以获取到类的成员变量，构造方法，普通方法。获取Class对象的方法有三个。
（1）Class.forName(类的全限定名)；
（2）类名.class；
（3）对象实例.getClass()
63、什么是java序列化？
java对象序列化是将对象转换成字节序列，反序列化是将对象的字节序列转换成对象。
64、什么时候需要序列化？
（1）需要将对象存入文件或者数据库中，即对象落盘
（2）需要将对象通过网络传播
65、动态代理是什么？
动态代理可以在不改变源代码的情况下，对方法进行功能加强。动态代理与静态代理不同，一个动态代理可以对多个类方法进行加强。Java实现的动态代理方式有jdk动态代理和cglib。jdk动态代理是通过实现接口的方式实现动态代理，cglib是通过继承的方式实现。
66、什么时候用到动态代理？
spring的aop特性还有mybatis的数据库连接池。
67、怎么实现对象的克隆？
实现cloneable接口，重写clone方法，使用对象调用此方法。
68、什么是浅拷贝和深拷贝？
（1）浅拷贝是将对象的内存空间中的内容拷贝了一份到新的内存空间，但是内存空间中的引用还是一样的
（2）深拷贝不仅拷贝了内容空间中的内容，还将空间中的引用指向的数据也拷贝了一份
69、什么是BIO、NIO和AIO？
（1）BIO是阻塞性IO，发送网络请求后，线程阻塞，等待返回响应
（2）NIO是非阻塞性IO，发送网络请求后，线程不会阻塞，但是进程中会有一个线程循环检查是否有网络响应
（3）AIO是异步非阻塞性IO，发送网络请求后，如果有响应，会调用回调函数，线程会过来处理
（4）BIO适合网络请求很少的场合；NIO适合网络请求较多，但是响应很快的场合；AIO适合网络请求多，而且响应慢的场合。
70、Comparator和Comparable的区别？
（1）通过实现Comparator的compare方法，传入两个参数，比较这两个参数的值。Comparator不用修改要比较的对象的类代码，它可以定义多种比较器。
（2）通过实现Comparable的compareTo方法，传入一个参数，比较实现Comparable接口的对象的属性与传入的参数对象的属性大小。需要类去实现Comparable接口，实现compareTo方法。由于只能实现一次，所以只能定义一种规则。
// Comparable
class Student implements Comparable<Student> {
String name;
int age;
@Override
public int compareTo(Student other) {
return this.age - other.age; // 按年龄升序
}
}
// 使用
List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("Alice", 20));
students.add(new Student("Bob", 18));
Collections.sort(students); // 自动调用 compareTo
// Comparator
class Student {
String name;
int age;
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
// Getter 方法
public String getName() { return name; }
public int getAge() { return age; }
}
public class Main {
public static void main(String[] args) {
List<Student> students = new ArrayList<>();
students.add(new Student("Alice", 20));
students.add(new Student("Bob", 18));
students.add(new Student("Charlie", 22));
// 使用匿名内部类定义 Comparator
Comparator<Student> ageComparator = new Comparator<Student>() {
@Override
public int compare(Student s1, Student s2) {
return s1.getAge() - s2.getAge(); // 按年龄升序
}
};
// 排序
Collections.sort(students, ageComparator);
// 输出结果
for (Student s : students) {
System.out.println(s.getName() + ": " + s.getAge());
}
}
}
