《互联网大厂 Java 求职者面试：从核心知识到框架的全面考察》

以下是面试对话：

第一轮： 面试官：请你简单介绍一下 Java 的核心知识有哪些？ 王铁牛：Java 的核心知识包括数据类型、控制流程、面向对象编程等。 面试官：不错，那你说说面向对象编程的三大特性是什么？ 王铁牛：封装、继承、多态。 面试官：很好，那在面向对象编程中，抽象类和接口有什么区别？ 王铁牛：抽象类可以有具体方法和抽象方法，接口只能有抽象方法。抽象类可以被继承，接口可以被实现。

答案：

• 数据类型：Java 有基本数据类型（如 int、float、char 等）和引用数据类型（如类、数组、接口等）。基本数据类型直接存储值，引用数据类型存储对象的引用。
• 控制流程：包括条件判断（如 if-else、switch 等）和循环结构（如 for、while、do-while 等），用于控制程序的执行流程。
• 面向对象编程的三大特性：
  • 封装：将数据和操作封装在类中，对外提供公共的接口，隐藏内部实现细节，提高代码的安全性和可维护性。
  • 继承：子类继承父类的属性和方法，实现代码的复用和扩展。子类可以重写父类的方法，以满足不同的需求。
  • 多态：同一操作作用于不同的对象可以有不同的表现形式。通过父类引用指向子类对象，在调用方法时根据对象的实际类型来确定调用的具体方法。
• 抽象类和接口的区别：
  • 抽象类可以包含具体方法和抽象方法，接口只能包含抽象方法。抽象类的抽象方法可以有默认的实现，接口的抽象方法必须由实现类实现。
  • 抽象类可以被继承，一个类只能继承一个抽象类；接口可以被实现，一个类可以实现多个接口。
  • 抽象类用于定义共性的行为和属性，体现is-a 的关系；接口用于定义规范和行为，体现 like-a 的关系。

第二轮： 面试官：谈谈你对 JUC（Java 并发工具包）的了解。 王铁牛：JUC 提供了很多用于并发编程的工具类和框架，比如 Lock、Condition 等。 面试官：嗯，那你说说 Lock 和 synchronized 的区别是什么？ 王铁牛：Lock 是显式锁，需要手动获取和释放锁，而 synchronized 是隐式锁，由编译器自动管理。Lock 可以实现公平锁和非公平锁，synchronized 只能是非公平锁。 面试官：很好，那你知道如何使用 ReentrantLock 实现线程同步吗？ 王铁牛：（有点犹豫）嗯……这个不太清楚。

答案：

• JUC 是 Java 提供的用于并发编程的工具包，它包含了很多并发相关的类和接口，如 Lock、Condition、ExecutorService 等。这些工具类和框架可以帮助开发者更方便地实现线程同步、线程安全和并发控制。
• Lock 和 synchronized 的区别：
  • Lock 是显式锁，需要通过 lock()方法获取锁，通过 unlock()方法释放锁。synchronized 是隐式锁，由编译器自动管理锁的获取和释放。
  • Lock 可以实现公平锁和非公平锁，通过构造函数指定。公平锁保证线程获取锁的顺序按照申请锁的时间顺序，非公平锁则不保证。synchronized 只能是非公平锁。
  • Lock 可以中断线程的等待，通过 lockInterruptibly()方法实现。synchronized 不能中断线程的等待。
  • Lock 可以实现尝试获取锁的功能，通过 tryLock()方法实现。如果锁被其他线程占用，tryLock()方法会立即返回 false，不会像 synchronized 那样一直等待。
• 使用 ReentrantLock 实现线程同步的步骤：
  • 创建 ReentrantLock 对象。
  • 在需要同步的代码块中调用 lock()方法获取锁。
  • 执行同步代码。
  • 在同步代码块结束后调用 unlock()方法释放锁。

例如：

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockExample {
    private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

    public void performAction() {
        lock.lock();
        try {
            // 同步代码块
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取了锁");
        } finally {
            lock.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ReentrantLockExample example = new ReentrantLockExample();
        Thread t1 = new Thread(example::performAction);
        Thread t2 = new Thread(example::performAction);
        t1.start();
        t2.start();
    }
}

在上述代码中，创建了一个 ReentrantLock 对象，并在 performAction()方法中使用 lock()和 unlock()方法来实现线程同步。在 main()方法中创建了两个线程，分别调用 performAction()方法，由于使用了 ReentrantLock，所以两个线程会按照顺序获取锁并执行同步代码。

第三轮： 面试官：讲讲你对 JVM（Java 虚拟机）的内存结构的理解。 王铁牛：（思考了一会儿）嗯……大概知道有堆、栈、方法区等。 面试官：那你详细说说堆和栈的区别吧。 王铁牛：（有点不确定）堆是用来存储对象的，栈是用来存储局部变量和方法调用的。 面试官：不错，那你知道 Java 中的对象是如何在堆中分配内存的吗？ 王铁牛：（挠挠头）不太清楚。

答案：

• JVM 的内存结构主要包括堆、栈、方法区、本地方法栈和程序计数器。
  • 堆：是 Java 虚拟机管理的最大的一块内存区域，用于存储对象实例和数组。堆是线程共享的，所有线程都可以访问堆中的对象。
  • 栈：每个线程都有一个私有的栈，用于存储局部变量、方法参数和方法调用的栈帧。栈的大小是固定的，当方法调用时，栈帧会被压入栈中，当方法结束时，栈帧会被弹出栈。
  • 方法区：用于存储类的信息、常量、静态变量和编译后的代码等。方法区是线程共享的。
  • 本地方法栈：用于存储本地方法的调用信息。本地方法是用其他语言（如 C、C++）实现的，通过 JNI（Java Native Interface）调用。
  • 程序计数器：用于记录当前线程执行的字节码的行号。每个线程都有一个独立的程序计数器，线程切换时，程序计数器会保存当前线程的执行位置，以便在下次切换回来时继续执行。
• 堆和栈的区别：
  • 存储内容：堆用于存储对象实例和数组，栈用于存储局部变量、方法参数和方法调用的栈帧。
  • 内存分配：堆的内存分配是动态的，需要在运行时进行分配和回收。栈的内存分配是静态的，在方法定义时就确定了栈的大小。
  • 内存回收：堆的内存回收是自动的，由垃圾收集器进行回收。栈的内存回收是自动的，当方法结束时，栈帧会被弹出栈，栈帧所占用的内存会被自动回收。
  • 访问速度：栈的访问速度比堆快，因为栈的内存是连续的，而堆的内存是不连续的，需要通过指针进行访问。

Java 中的对象是在堆中分配内存的，当创建一个对象时，首先会在堆中分配一块内存空间，然后在栈中创建一个引用变量，指向堆中的对象。当对象不再被引用时，垃圾收集器会自动回收堆中的对象所占用的内存。

面试官：今天的面试就到这里，你回去等通知吧。

希望以上内容对你有所帮助，祝你求职顺利！