【面试】Java100面试题

Java面试题

1 面向对象的理解

要与面向过程对比
面向过程：注重事情的每一个步骤以及顺序（直接高效）
面向对象：注重事情有哪些参与者（易于复用、拓展和维护）

面向对象的三大特性
- 封住：提供给外部调用的属性和方法，内部细节无需外部知道以及修改
- 继承：继承基类的方法，并作出自己的改变或拓展
- 多态：父类引向子类对象父类变量名 = new 子类()，创建的类虽然是父类，但调用的方法的逻辑，是子类的逻辑

2 JDK JRE JVM

JDK：Java Develpment Kit（Java开发工具）
JRE：Java Runtime Enviroment（Java运行时环境）
JVM：Java Virtual Machine（Java虚拟机）

3 ==和equals

一般笔试中用于判断true / false

==比较的是栈中的值，比较的是堆中内存对象的地址
- 如果创建一个对象，用==比较，比较的是地址，而不是值

equals一般与==是同一比较效果
- 但我们一般会对equals进行方法重写，用来比较类中的值，而不是地址

4 final

（1）final作用
- 修饰类：表示类不可被继承
- 修饰方法：表示方法不可被子类覆盖（重写），但可以重载
- 修饰变量：表示变量一旦被赋值就不可以更改它的值

修饰成员变量

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public class Finalvar {
	final int b = 0; //在声明的时候就需要赋值；或者在代码块中赋值；或者构造器赋值
}

修饰局部变量

public class Finalvar {
	public static void main(String[] args) {
		final int a; //局部变量可以在声明的时候不赋值，但要在使用前进行赋值
	}
}

（2）局部内部类和匿名内部类
- 局部内部类和匿名内部类方法中的参数要添加final修饰，否者访问不到
- 原因：
  - 内部类与外部类是同一级别，不会因为内部方法执行完后，会进行销毁
  - 实际执行流程，将局部变量赋值一份作为内部类的成员变量，当方法结束，局变量变量销毁，内部类仍然可以访问局部变量，即copy的变量
  - 复制变量的过程汇总，必须保证两个变量是一样的，所以添加一个final来修饰局部变量

5 String StringBuffer StringBuilder

String是final修饰的，不可变，每次操作都会产生新的String对象
StringBuffer和StringBuilder都是在原对象上操作
StringBuffer是线程安全的，StringBuilder线程不安全
StringBuffer方法都是synchronized修饰

性能：StringBuilder > StringBuffer > String

场景：经常需要改变字符串内容时使用后面两个，优先使用StringBuilder，多线程使用共享变量时使用StringBuffer

6 重载和重写

（太过容易简单回答，注意要详细）
重载：发生在同一个类中，方法名相同，参数类型，个数，顺序不同，方法返回值和访问修饰符可以不同
重写：发生在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值的范围小于等于父类，抛出的异常小于等于父类，访问修饰符访问大于等于父类（如果父类为private，则子类不能重写该方法）

7 接口和抽象类的区别

抽象类可以存在普通成员函数（可以有实现方法），而接口中只能存在public、abstract方法
抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final类型
抽象类只能继承一个，接口可以实现多个

8 List和Set的区别

List：有序，按对象进入的顺序保存对象；可重复，允许多个Null元素对象，可以使用迭代器（Iterator）取出所有元素，逐一遍历，还以使用get(int index)获取指定下标的元素

Set：无序，不可重复，最多允许一个Null元素对象，取元素时只能用迭代器取出所有元素，再逐一遍历各个元素

9 hashCode与equals

如果两个对象相等，则hashCode一定也相等
两个对象相等，对两个对象分别调用equals方法都会返回true
两个对象有相同的hashCode值，它们也不一定是相等，因此equals你发呗覆盖过，则hashCode方法也必须被覆盖
hashCode的默认行为是对对上的对象产生独特值，如果没有重写hashCode()方法，则该class的两个对象无论润滑都不会相等（即使这两个对象指向相同的数据）

10 ArrayList和LinkedList区别

ArrayList：基于动态数组，连续内存存储，适合下标访问
- 如果ArrayList使用尾插法，就不会涉及元素的移动，就会极大提高性能，甚至会超过LinkedList

LinkedList：基于链表，分散在内存中，适合做数据插入以及删除操作，不适合做查询
- 遍历LinkedList必须使用迭代器进行访问（for效率低），比较麻烦。
- 另外不要用IndexOf来返回元素索引，当结果为空时，会遍历整个列表

11 HashMap和HashTable区别

区别

（1）HashMap方法没有synchronized修饰，线程非安全，HashTable线程安全
（2）HashMap允许key和value为null，而HashTable不允许

底层实现：（数组和链表实现）

JDK8开始链表高度到8，数组长度超过64，链表转为红黑树，元素以内部类Node节点存在
实现方法类似HashSet，利用hashcode计算数组位置，判断该位置上是否有值？没，直接插入；有和链表上的数据比较hashCode，判断是否相同？不相同，链表上插入新数据；相同，使用equals比较，判断是否相同？相同，取消插入；不相同，将原来值修改为新插入的值

12 ConcurrentHashMap

13 如何实现一个IOC容器

（1）配置文件配置包扫描路径
（2）递归包扫描获取.class文件
（3）反射、确定需要交给IOC管理的类
（4）对需要注入的类进行依赖注入

配置文件中指定需要扫描的包路径
定义一些注解，分别表示访问控制层，业务服务成…
从配置文件中获取需要扫描的包路径，获取到当前路径下的文件信息及文件夹信息，我们将当前路径下所有以.class结尾的文件添加到一个set集合中进行存储
遍历这个set集合，获取在类上有指定注解的类，并将其交给IOC容器，定义一个安全的Map用来存储这些对象
遍历这个IOC容器，获取到每一个类的实例，判断里面是否有依赖其他类的实例，然后进行递归注入

14 什么是字节码？采用字节码的好处是什么？

Java中的编译器和解释器
Java中引入了虚拟机的概念，即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟机，这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个共同的接口（实现同一Java代码，能够在不同平台之间运行）
编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统机器码执行。
Java中，供虚拟机理解代码叫做字节码（.class文件）

字节码好处
一定程度上解决传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留解释型语言可移植的特点，无需重新边意思便可在多种不同的计算机上运行

15 Java类加载器有哪些？

JDK自带有三个类加载器：bootstrap ClassLoader、ExClassLoader、AppClassLoader
bootstrapClassLoader是ExtClassLoader的父类加载器，默认负责加载%JAVA_HOME%lib下的jar包和class文件
ExtClassLoader是AppClassLoader的父类加载器，负责加载%JAVA_HOME%/lib/ext文件下的jar包和class类
AppClassLoader是自定义类加载器的父类，负责加载classpath下的类文件。继承ClassLoader实现自定义类加载器

16 双亲委托（派）模型

双亲委派模型的好处：

主要是为了安全性，避免了用户自己编写类动态替换Java的一些核心类，比如String
同时也避免了类的重复加载，因为JVM中区分不同类，不仅仅是根据类名，相同的class被不同的ClassLoader加载就是不同的两个类

17 Java中的异常体系

Java中的所有异常都来自顶级父类Throwable
Throwable下有两个子类Exception和Error
Error是程序无法处理的错误，一旦出现这个错误，即程序将被迫停止运行
Exception不糊导致程序停止，又分为两个部分RunTimeException运行时异常和 CheckedException检查异常
RunTimeException常常发生在程序运行过程中，会导致程序当前线程执行失败。CheckedException常常发生在程序编译过程中，会导致程序编译不通过

18 GC如何判断对象可以被回收（JVM）

19 线程的生命周期，线程有哪些状态

线程的五种状态：创建，就绪，运行，阻塞，死亡

阻塞的情况分为三种：
- （1）等待阻塞：运行的线程执行了wait()方法
- （2）同步阻塞：运行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”中
- （3）其他阻塞：运行的线程执行了sleep或join方法，或发出了I/O请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当sleep状态超时，join等待线程的终止或者超时。或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。sleep是thread类的方法

创建状态（new）：新创建一个线程对象
就绪状态（Runable）：线程对象创建后，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线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权
运行状态(Running)：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码
阻塞状态（Blocked）：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态
死亡状态（Dead）：线程执行完或者因一场退出了run方法，该线程结束生命周期

20 sleep()、wait()、join()、yield()区别

（1）锁池：
- 所有需要竞争同步锁的线程都会放在锁池当中，比如当前对象的锁已经被其中一个线程得到，则其他线程需要在这个锁池进行等待，当前面的线程释放同步锁后锁池中的线程去竞争同步锁，当某个线程得到后会进入就绪队列进行等待CPU资源分配

（2）等待池：
- ·当我们调用wait()方法后，线程会放到等待池当中，等待池的线程是不会去竞争同步锁。只有调用notify()或notifyAll()后等待池的线程才会开始去竞争锁，notify()是随机从等待池选出一个线程放到锁池，而notifyAll()是将等待池中的所有线程方法哦锁池当中

sleep是Thread类的静态本地方法，wait()是Object类的本地方法
sleep方法不会释放lock，但是wait会释放，并加入等待列表中
sleep方法不依赖于同步器synchronzied，但是wait()需要依赖synchronzied关键字
sleep不需要被唤醒（时间到自动唤醒），但是wait()需要notify进行唤醒
sleep一般用于当前线程休眠，或者轮循暂停操作，wait则多用于多线程之间的通信
sleep会让出CPU执行时间且强制上下文切换，而wait()则不一定，wait后可能还是有机会重新竞争到锁继续执行的

yield()执行后线程直接进入就绪状态，马上释放了cpu的执行权，但是依然保留了cpu的执行资格，所以有可能cpu下次进行线程调度还会让出这个线程获得到执行权继续执行
join() 执行后线程进入阻塞状态，例如在线程B中使用线程A的join()，那线程B会进入到阻塞队列，直到线程A结束或中断线程

21 对线程安全的理解

32 Sring是什么？

spring是一个轻量级的开源的J2EE框架，它是一个容器框架，用来装JavaBean。中间层可以起一个连接作用，整合其他框架，可以让我们的企业开发更快、更简洁

Spring是一个轻量级的控制反转（IOC）和面向切面（AOP）的容器框架
- 从大小与开销两方面而言，Spring都是轻量级的
- 通过控制反转（IOC）技术到到松耦合的目的
- 提供了面向切面编程的丰富支持，允许通过分离应用的业务逻辑与系统级服务进行内聚性的开发
- 包含并管理应用对象（Bean）的配置和声明周期，这个意义上是一个容器
- 将简单的组件配置，组合成为复杂的应用，这个意义上是一个框架

33 对AOP的理解

系统由许多不同的组件组成，每一个组件各负责一块特定功能，除了实现自身核心功能之外，这些组件还经常承担额外的制作，例如日志，事务管理

当我们需要为分散的对象映日公共行为的时候，OOP（面向对象）则显得无能为力。OOP允许你定义从上到下的关系，但不适合定义从左到右的关系。例如日志功能。

AOP（面向切面），将程序中的交叉业务逻辑（安全，日志，事务等），封装成一个切面，然后注入到目标对象（具体业务逻辑）中去。AOP可以对某个对象或某个对象的功能进行增强，比如对象中的方法进行增强，可以在执行某个方法之前额外的做一些事情，在某个方法执行之后外的做一些事情

34 对IOC理解

切入点：容器概念、控制反转、依赖注入

IOC容器：
- 实际上市一个Map(key, value)，里面存储各种对象（被注解标识的类，xml中配置的Bean）。在项目启动时，通过全限定类名使用反射创建对讲放入map里
- map中拥有各种对象，通过@autowired / @resource等注解，或xml中bean节点内的ref属性

控制反转：
- （1）没有引入IOC容器之前，对象A依赖对象B，在对象A初始化，运行到某一点时，需要自己去创建对象B或使用已经创建的对象B，控制权都在自己的手上
- （2）引入IOC之后，对象A与对象B失去了直接联系，当对象A运行到需要对象B时候，IOC会主动创建一个对象B注入到对象A需要的地方
- 对象A获取对象B的过程是有主动变成被动应为，控制权颠倒，称为控制反转

依赖注入：
- 获取依赖对象的过程有自身管理变为了有IOC容器主动注入，依赖注入是实现IOC的方法，在IOC容器运行时间，动态地将某种依赖关系注入到对象之中

35 BeanFactory和ApplicationContext区别

ApplicationContext是BeanFactory的子接口
ApplicationContext提供了更完整的功能
- （1）继承了MessageSource，因此支持国际化
- （2）同一的资源文件访问方式
- （3）提供在监听器中注册bean的事件
- （4）同时加载多个配置文件
- （5）载入多个（有继承关系）上下文，使得每一个上下文都有专注于一个特定的层次

BeanFactory采用延迟加载形式来注入Bean，使用使用某个Bean时（getBean()），才对该Bean进行加载实例化
ApplicationContext，它是在容器启动时，一次性创建所有Bean。
两者相比，ApplicationContext在启动时，就能发现哪个Bean配置出现问题。而BeanFactory只有使用到相应的Bean时才知道是否出现问题。
两者相比，ApplicationContext相比于BeanFactory比较占用内存
BeanFactory通常以编程的方式被创建，Application还能以声明的方式被创建，如使用ContextLoader
BeanFactory和ApplicationContext都支持BeanPostProcessor、BeanFactoryPostProcessor的使用，但两者之间的区别是：BeanFactory需要手动注册，而ApplicationContext则是自动注册

36 Spring Bean的生命周期

扫描路径，解析类获得BeanDefinition
如果有多个构造方法，则要推断构造方法
确定好构造方法后，进行实例化得到一个对象
对对象中的加了@autowired注解属性进行属性填充
回调Aware方法，比如BeanNameAware、BeanFactoryAware
调用BeanPostProcessor初始化前的方法
调用初始化方法
调用BeanPostProcessor的初始化后的方法，在这里会进行AOP
如果当前创建的Bean是单例的则会把Bean放入单例池
使用Bean
Spring容器关闭时调用DisposableBean中的destory()方法

37 Spring支持的Bean的作用域

singleton：默认，每一个容器中只有一个bean的实例，单例的模式由BeanFactory自身来维护，该对象的生命周期是与Spring IOC容器一致的（但在第一次被注入时才会创建一个新的对象）
prototype：为每一个Bean请求提供一个实例。在每次注入时都会创建一个新的对象
request：Bean被定义为在每个HTTP请求中创建一个单例对象，也就是说在单个请求中都会复用这一个单例对象
session：与request范围类似，确保每个session中有个bean的实例，在session过期后，bean会随之失效
application：Bean被定义为ServeltContext的生命周期中复用一个单例对象
websocker：Bean被定义在websocker的生命周期中复用一个单例对象

38 Spring框架中的单例Bean是线程安全的吗

单例Bean：IOC容器中只有这么一个Bean，无论多少个线程去注入Bean，都是同一个Bean，不会额外new一个新的Bean

该单例Bean并不是线程安全的，因为框架并没有对Bean进行多线程的封装处理
如果Bean是有状态的（Bean里面存储数据），会出现线程安全问题，需要更改Bean的作用于，将默认的singleton更改为prototype，每次依赖注入时都会创建一个新的Bean
如果Bean是无状态的，只是调用Bean里面的接口，就不会发生线程安全问题

例子：DAO会操作数据库的connection，connection是带有状态的，比如数据库事务，spring事务管理器使用Threadlocal为不同线程维护了一套独立的connection副本，保证线程之间不会互相影响

39 Spring 框架使用到的设计模式

（1）简单工厂：有一个工厂类根据传入的参数，动态决定应该创建哪一个产品类

spring中的`BeanFactory`就是简单工厂模式的体现，根据传入一个唯一的标识来获取Bean对象，但是否是在传入参数后创建，还是传入参数前创建就根据具体的情况来决定

（2）工厂方法：

实现了`FactoryBean`接口的bean是一类叫做factory的bean，其特点是，spring会在使用getBean()调用火哥该bean时，会自动调用该bean的getObject()方法，所以返回的不是factory这个bean，而是这个bean.getObject()方法的返回值

（3）单例模式：保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点

spring对单例的实现，spring中的单例模式完成了后半句话，即提供了全局的访问点BeanFactory，但没有从构造器级别去控制单例，这是因为spring管理的是任意的java对象

（4）适配器模式：

Spring定义一个适配接口，使得每一种Controller有一种对应的适配器实现类，让适配器代替Controller执行相应的方法，这样在拓展Controller时，只需要加一个适配器类就完成了SpringMVC的扩展了

（5）装饰器模式：动态给一个对象添加一些额外的职责。就增加功能来说，Decorator模式相比生成子类更为灵活
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Spring中用到的包装器模式在类名上有两种表现：一种是类名中含有wrapper，另一种是类名中含有Desorator
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+ （6）动态代理：
切面在应用运行的时刻被织入，在织入切面时，AOP容器会为目标对象动态创建一个代理对象,SpringAOP就是以这种方式织入切面
织入：把切面应用到目标对象并创建新的代理对象的过程

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【面试】Java100面试题

1 面向对象的理解

2 JDK JRE JVM

3 ==和equals

4 final

5 String StringBuffer StringBuilder

6 重载和重写

7 接口和抽象类的区别

8 List和Set的区别

9 hashCode与equals

10 ArrayList和LinkedList区别

11 HashMap和HashTable区别

12 ConcurrentHashMap

13 如何实现一个IOC容器

14 什么是字节码？采用字节码的好处是什么？

15 Java类加载器有哪些？

16 双亲委托（派）模型

17 Java中的异常体系

18 GC如何判断对象可以被回收（JVM）

19 线程的生命周期，线程有哪些状态

20 sleep()、wait()、join()、yield()区别

21 对线程安全的理解

32 Sring是什么？

33 对AOP的理解

34 对IOC理解

35 BeanFactory和ApplicationContext区别

36 Spring Bean的生命周期

37 Spring支持的Bean的作用域

38 Spring框架中的单例Bean是线程安全的吗

39 Spring 框架使用到的设计模式

40 Spring事务的实现方式和原理以及隔离级别