Java面试题以及答案（一）Java基础知识

水深无声 2023-10-07 19:32 2阅读 0赞

### 一、Java基础 ###

**1.Java 基础 知识**

**1.1面向对象的特征（了解）**

面向对象的特征：封装、继承、多态、抽象。  
封装：就是把对象的属性和行为（数据）结合为一个独立的整体，并尽可能隐藏对象的内部实现细节，就是把不想告诉或者不该告诉别人的东西隐藏起来，把可以告诉别人的公开，别人只能用我提供的功能实现需求，而不知道是如何实现的。增加安全性。  
继承：子类继承父类的数据属性和行为，并能根据自己的需求扩展出新的行为，提高了代码的复用性。  
多态：指允许不同的对象对同一消息做出相应。即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式（发送消息就是函数调用）。封装和继承几乎都是为多态而准备的，在执行期间判断引用对象的实际类型，根据其实际的类型调用其相应的方法。  
抽象表示对问题领域进行分析、设计中得出的抽象的概念，是对一系列看上去不同，但是本质上相同的具体概念的抽象。在Java中抽象用 abstract 关键字来修饰，用 abstract 修饰类时，此类就不能被实例化，从这里可以看出，抽象类（接口）就是为了继承而存在的。

**1.2 Java的基本数据类型有哪些（了解）**

![在这里插入图片描述][473fca02e8b64333a92c8f8ee2d4eef5.png]

**1.3JDK JRE JVM 的区别 （必会）**  
![在这里插入图片描述][91be77f70e4949f09bd9d938dd8e847a.png]  
**JDK**（Java Development Kit）是整个 Java 的核心，是java开发工具包，包括了 Java 运行环境 JRE、Java 工具和 Java 基础类库。

**JRE**（Java Runtime Environment）是运行 JAVA 程序所必须的环境的集合，包含java虚拟机和java程序的一些核心类库。

**JVM** 是 Java Virtual Machine（Java 虚拟机）的缩写，是整个 java 实现跨平台的最核心的部分，能够运行以 Java 语言写作的软件程序。

**1.4重载和重写的区别（必会）**

重载： 发生在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不同.个数不同.顺序不同，方法返回  
值和访问修饰符可以不同，发生在编译时。

重写： 发生在父子类中，方法名.参数列表必须相同，返回值范围小于等于父类，抛出的异  
常范围小于等于父类，

访问修饰符范围大于等于父类；如果父类方法访问修饰符为 private 则子类就不能重写该方法。

**1.5 Java中==和equals的区别（必会）**

== 的作用：  
基本类型：比较的就是值是否相同  
引用类型：比较的就是地址值是否相同  
　　  
equals 的作用:  
引用类型：默认情况下，比较的是地址值。  
特：String、Integer、Date这些类库中equals被重写，比较的是内容而不是地址！

**面试题：请解释字符串比较之中 “ == ” 和 equals() 的区别？**

**答： ==：比较的是两个字符串内存地址（堆内存）的数值是否相等，属于数值比较； equals()：比较的是两个字符串的内容，属于内容比较。**

**1.6 String、StringBuffer、StringBuilder三者之间的区别（必会）**

String 字符串常量  
StringBuffer 字符串变量（线程安全）  
StringBuilder 字符串变量（非线程安全）  
String 中的String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串，private final char value\[\] ，String对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。  
AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。  
StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。  
StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

小结：  
（1）如果要操作少量的数据用 String；  
（2）多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据用 StringBuffer；  
（3）单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据用 StringBuilder。

**1.7接口和抽象类的区别是什么？（必会）**

实现：抽象类的子类使用 extends 来继承；接口必须使用 implements 来实现接口。  
构造函数：抽象类可以有构造函数；接口不能有。  
main 方法：抽象类可以有 main 方法，并且我们能运行它；接口不能有 main 方法。  
实现数量：类可以实现很多个接口；但是只能继承一个抽象类。  
访问修饰符：接口中的方法默认使用 public 修饰；抽象类中的方法可以是任意访问修饰符

**1.8 string常用的方法有哪些？（了解）**

indexOf()：返回指定字符的索引。  
charAt()：返回指定索引处的字符。  
replace()：字符串替换。  
trim()：去除字符串两端空白。  
split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。  
getBytes()：返回字符串的 byte 类型数组。  
length()：返回字符串长度。  
toLowerCase()：将字符串转成小写字母。  
toUpperCase()：将字符串转成大写字符。  
substring()：截取字符串。  
equals()：字符串比较。

**1.9什么是单例模式？有几种？（必会）**

单例模式：某个类的实例在 多线程环境下只会被创建一次出来。  
单例模式有饿汉式单例模式、懒汉式单例模式和双检锁单例模式三种。  
饿汉式：线程安全，一开始就初始化。

![在这里插入图片描述][35865ecc06ab4cf59b92a50564f5610e.png]  
懒汉式：非线程安全，延迟初始化。

![在这里插入图片描述][6a6bc1f9de5e43b999eacf714c966563.png]  
双检锁：线程安全，延迟初始化。

![在这里插入图片描述][27aab17ca84244a185801dd50ca97e97.png]  
**1.10反射（了解）**

在 Java 中的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的  
属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息  
以及动态调用对象方法的功能成为 Java 语言的反射机制。

**获取 Class 对象的 3 种方法 ：**

调用某个对象的 getClass()方法  
Person p=new Person();  
Class clazz=p.getClass();  
调用某个类的 class 属性来获取该类对应的 Class 对象  
Class clazz=Person.class;  
使用 Class 类中的 forName()静态方法(最安全/性能最好)  
Class clazz=Class.forName(“类的全路径”); (最常用)

**1.11 jdk1.8的新特性（高薪常问）**

1 Lambda 表达式  
Lambda 允许把函数作为一个方法的参数。  
![在这里插入图片描述][36b7ed6f68a5400485046a06d12661e5.png]  
2 方法引用  
方法引用允许直接引用已有 Java 类或对象的方法或构造方法。  
![在这里插入图片描述][9a0da980a03e45af895bd2e1e6dd82c0.png]  
上例中我们将 System.out::println 方法作为静态方法来引用。

3 函数式接口

有且仅有一个抽象方法的接口叫做函数式接口，函数式接口可以被隐式转换为 Lambda 表达式。通常函数式接口  
上会添加@FunctionalInterface 注解。

4 接口允许定义默认方法和静态方法

从 JDK8 开始，允许接口中存在一个或多个默认非抽象方法和静态方法。

5 Stream API

新添加的 Stream API（java.util.stream）把真正的函数式编程风格引入到 Java 中。这种风格将要处理的元素集  
合看作一种流，流在管道中传输，并且可以在管道的节点上进行处理，比如筛选，排序，聚合等。  
![在这里插入图片描述][5c6ed551435c49adb1b57ca4c0b7603e.png]  
6 日期/时间类改进

之前的 JDK 自带的日期处理类非常不方便，我们处理的时候经常是使用的第三方工具包，比如 commons-lang  
包等。不过 JDK8 出现之后这个改观了很多，比如日期时间的创建、比较、调整、格式化、时间间隔等。  
这些类都在 java.time 包下，LocalDate/LocalTime/LocalDateTime。

7 Optional 类

Optional 类是一个可以为 null 的容器对象。如果值存在则 isPresent()方法会返回 true，调用 get()方法会返回该对象。  
![在这里插入图片描述][d7bbe65097a64c598856ac38979739a6.png]  
![在这里插入图片描述][d5ec35d0b9cc42d39ce28a25ee388070.png]  
8 Java8 Base64 实现

Java 8 内置了 Base64 编码的编码器和解码器。

**1.12 Java的异常（必会）**  
![在这里插入图片描述][1c1ae013e5fb43f7a13c079e45c7de9a.png]  
Throwable是所有Java程序中错误处理的父类，有两种资类：Error和Exception。

Error：表示由JVM所侦测到的无法预期的错误，由于这是属于JVM层次的严重错误，导致JVM无法继续执行，因此，这是不可捕捉到的，无法采取任何恢复的操作，顶多只能显示错误信息。  
Exception：表示可恢复的例外，这是可捕捉到的。

1.运行时异常：都是RuntimeException类及其子类异常，如NullPointerException(空指针异常)、IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)等，这些异常是不检查异常，程序中可以选择捕获处理，也可以不处理。这些异常一般是由程序逻辑错误引起的，程序应该从逻辑角度尽可能避免这类异常的发生。运行时异常的特点是Java编译器不会检查它，也就是说，当程序中可能出现这类异常，即使没有用try-catch语句捕获它，也没有用throws子句声明抛出它，也会编译通过。

2.非运行时异常 （编译异常）：是RuntimeException以外的异常，类型上都属于Exception类及其子类。从程序语法角度讲是必须进行处理的异常，如果不处理，程序就不能编译通过。如IOException、SQLException等以及用户自定义的Exception异常，一般情况下不自定义检查异常。

常见的RunTime异常几种如下：

NullPointerException - 空指针引用异常  
ClassCastException - 类型强制转换异常。  
IllegalArgumentException - 传递非法参数异常。  
ArithmeticException - 算术运算异常  
ArrayStoreException - 向数组中存放与声明类型不兼容对象异常  
IndexOutOfBoundsException - 下标越界异常  
NegativeArraySizeException - 创建一个大小为负数的数组错误异常  
NumberFormatException - 数字格式异常  
SecurityException - 安全异常  
UnsupportedOperationException - 不支持的操作异常

**1.13 BIO、NIO、AIO 有什么区别？（高薪常问）**

BIO：Block IO 同步阻塞式 IO，就是我们平常使用的传统 IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。  
NIO：New IO 同步非阻塞 IO，是传统 IO 的升级，客户端和服务器端通过 Channel（通道）通讯，实现了多路复用。  
AIO：Asynchronous IO 是 NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞 IO ，异步 IO 的操作基于事件和回调机制。

**1.14 Threadloal的原理（高薪常问）**

ThreadLocal：为共享变量在每个线程中创建一个副本，每个线程都可以访问自己内部的副本变量。通过threadlocal保证线程的安全性。

其实在ThreadLocal类中有一个静态内部类ThreadLocalMap(其类似于Map)，用键值对的形式存储每一个线程的变量副本，ThreadLocalMap中元素的key为当前ThreadLocal对象，而value对应线程的变量副本。  
ThreadLocal 本身并不存储值，它只是作为一个 key保存到ThreadLocalMap中，但是这里要注意的是它作为一个key用的是弱引用，因为没有强引用链，弱引用在GC的时候可能会被回收。这样就会在ThreadLocalMap中存在一些key为null的键值对（Entry）。因为key变成null了，我们是没法访问这些Entry的，但是这些Entry本身是不会被清除的。如果没有手动删除对应key就会导致这块内存即不会回收也无法访问，也就是内存泄漏。

使用完ThreadLocal之后，记得调用remove方法。 在不使用线程池的前提下，即使不调用remove方法，线程的"变量副本"也会被gc回收，即不会造成内存泄漏的情况。

**1.16 同步锁、死锁、乐观锁、悲观锁 （高薪常问）**

同步锁：  
当多个线程同时访问同一个数据时，很容易出现问题。为了避免这种情况出现，我们要保证线程同步互斥，就是指并发执行的多个线程，在同一时间内只允许一个线程访问共享数据。Java 中可以使用 synchronized 关键字来取得一个对象的同步锁。

死锁：  
何为死锁，就是多个线程同时被阻塞，它们中的一个或者全部都在等待某个资源被释放。

乐观锁：  
总是假设最好的情况，每次去拿数据的时候都认为别人不会修改，所以不会上锁，但是在更新的时候会判断一下在此期间别人有没有去更新这个数据，可以使用版本号机制和CAS算法实现。乐观锁适用于多读的应用类型，这样可以提高吞吐量，像数据库提供的类似于write\_conditio机制，其实都是提供的乐观锁。在Java中java.util.concurrent.atomic包下面的原子变量类就是使用了乐观锁的一种实现方式CAS实现的。

悲观锁：  
总是假设最坏的情况，每次去拿数据的时候都认为别人会修改，所以每次在拿数据的时候都会上锁，这样别人想拿这个数据就会阻塞直到它拿到锁（共享资源每次只给一个线程使用，其它线程阻塞，用完后再把资源转让给其它线程）。传统的关系型数据库里边就用到了很多这种锁机制，比如行锁，表锁等，读锁，写锁等，都是在做操作之前先上锁。Java中synchronized和ReentrantLock等独占锁就是悲观锁思想的实现。

**1.17说一下 synchronized 底层实现原理？（高薪常问）**

synchronized可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享变量的内存可见性。

Java中每一个对象都可以作为锁，这是synchronized实现同步的基础：

• 普通同步方法，锁是当前实例对象  
• 静态同步方法，锁是当前类的class对象  
• 同步方法块，锁是括号里面的对象

**1.18 synchronized 和 volatile 的区别是什么？（高薪常问）**

volatile本质是在告诉jvm当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取； synchronized则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞住。  
volatile仅能使用在变量级别；synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的。  
volatile仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性。  
volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。  
volatile标记的变量不会被编译器优化；synchronized标记的变量可以被编译器优化。

**1.19synchronized 和 Lock 有什么区别？ （高薪常问）**

首先synchronized是java内置关键字，在jvm层面，Lock是个java类；  
synchronized无法判断是否获取锁的状态，Lock可以判断是否获取到锁；  
synchronized会自动释放锁(a 线程执行完同步代码会释放锁 ；b 线程执行过程中发生异常会释放锁)，Lock需在finally中手工释放锁（unlock()方法释放锁），否则容易造成线程死锁；  
用synchronized关键字的两个线程1和线程2，如果当前线程1获得锁，线程2线程等待。如果线程1阻塞，线程2则会一直等待下去，而Lock锁就不一定会等待下去，如果尝试获取不到锁，线程可以不用一直等待就结束了；  
synchronized的锁可重入、不可中断、非公平，而Lock锁可重入、可判断、可公平（两者皆可）；  
Lock锁适合大量同步的代码的同步问题，synchronized锁适合代码少量的同步问题。

**1.20 手写冒泡排序？(必会)**

![在这里插入图片描述][80999dfe5c9f4321bb39bc5f2015c162.png]  
**Java基础入门：**

[**java零基础自学首Java入门教程（含Java项目和Java真题）**][java_Java_Java_Java]

**Javaweb核心基础**

[**JavaWeb基础教程，Java web从入门到企业实战完整版**][JavaWeb_Java web]

**Spring Cloud最全微服务架构**：

[**史上最全面的springcloud微服务技术栈**][springcloud]

**Spring全套教程，入门到精通**

[**Spring视频教程，全面深度讲解spring5底层原理**][Spring_spring5]

**SSM框架教程：**

[**SSM框架教程\_Spring+SpringMVC+Maven高级+Spring**][SSM_Spring_SpringMVC_Maven_Spring]

**SpringBoot2全套视频教程：**

[**SpringBoot2全套视频教程，springboot零基础到项目实战**][SpringBoot2_springboot]

[473fca02e8b64333a92c8f8ee2d4eef5.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/473fca02e8b64333a92c8f8ee2d4eef5.png
[91be77f70e4949f09bd9d938dd8e847a.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/91be77f70e4949f09bd9d938dd8e847a.png
[35865ecc06ab4cf59b92a50564f5610e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/35865ecc06ab4cf59b92a50564f5610e.png
[6a6bc1f9de5e43b999eacf714c966563.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/6a6bc1f9de5e43b999eacf714c966563.png
[27aab17ca84244a185801dd50ca97e97.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/27aab17ca84244a185801dd50ca97e97.png
[36b7ed6f68a5400485046a06d12661e5.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/36b7ed6f68a5400485046a06d12661e5.png
[9a0da980a03e45af895bd2e1e6dd82c0.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/9a0da980a03e45af895bd2e1e6dd82c0.png
[5c6ed551435c49adb1b57ca4c0b7603e.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/5c6ed551435c49adb1b57ca4c0b7603e.png
[d7bbe65097a64c598856ac38979739a6.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d7bbe65097a64c598856ac38979739a6.png
[d5ec35d0b9cc42d39ce28a25ee388070.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/d5ec35d0b9cc42d39ce28a25ee388070.png
[1c1ae013e5fb43f7a13c079e45c7de9a.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/1c1ae013e5fb43f7a13c079e45c7de9a.png
[80999dfe5c9f4321bb39bc5f2015c162.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/80999dfe5c9f4321bb39bc5f2015c162.png
[java_Java_Java_Java]: https://www.bilibili.com/video/BV1Cv411372m?spm_id_from=333.999.0.0
[JavaWeb_Java web]: https://www.bilibili.com/video/BV1Qf4y1T7Hx?spm_id_from=333.999.0.0
[springcloud]: https://www.bilibili.com/video/BV1LQ4y127n4?spm_id_from=333.999.0.0
[Spring_spring5]: https://www.bilibili.com/video/BV1P44y1N7QG?spm_id_from=333.999.0.0
[SSM_Spring_SpringMVC_Maven_Spring]: https://www.bilibili.com/video/BV1Fi4y1S7ix?spm_id_from=333.999.0.0
[SpringBoot2_springboot]: https://www.bilibili.com/video/BV15b4y1a7yG