Java面试题合集

2018-08-09 本文已影响81人 LandHu

Java基础

1. 面向对象和面向过程的区别
面向过程
优点：性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix等一般采用面向过程开发，性能是最重要的因素。
缺点：没有面向对象易维护、易复用、易扩展
面向对象
优点：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护
缺点：性能比面向过程低

2. Java的四个基本特性（抽象、封装、继承，多态）
抽象：就是把现实生活中的某一类东西提取出来，用程序代码表示，我们通常叫做类或者接口。抽象包括两个方面：一个是数据抽象，一个是过程抽象。数据抽象也就是对象的属性。过程抽象是对象的行为特征。
封装：把客观事物封装成抽象的类，并且类可以把自己的数据和方法只让可信的类或者对象操作，对不可信的进行封装隐藏。封装分为属性的封装和方法的封装。
继承：是对有着共同特性的多类事物，进行再抽象成一个类。这个类就是多类事物的父类。父类的意义在于抽取多类事物的共性。
多态：允许不同类的对象对同一消息做出响应。方法的重载、类的覆盖正体现了多态。

3. hashCode和equals方法的关系
equals相等，hashcode必相等；hashcode相等，equals可能不相等。

4. 抽象类和接口的区别
语法层次
抽象类和接口分别给出了不同的语法定义。
设计层次
抽象层次不同，抽象类是对类抽象，而接口是对行为的抽象。抽象类是对整个类整体进行抽象，包括属性、行为，但是接口却是对类局部（行为）进行抽象。抽象类是自底向上抽象而来的，接口是自顶向下设计出来的。
跨域不同
抽象类所体现的是一种继承关系，要想使得继承关系合理，父类和派生类之间必须存在"is-a"
关系，即父类和派生类在概念本质上应该是相同的。对于接口则不然，并不要求接口的实现者和接口定义在概念本质上是一致的，仅仅是实现了接口定义的契约而已，"like-a"的关系。

5. 什么是泛型、为什么要使用以及泛型擦除
泛型，即“参数化类型”。
创建集合时就指定集合元素的类型，该集合只能保存其指定类型的元素，避免使用强制类型转换。
Java编译器生成的字节码是不包涵泛型信息的，泛型类型信息将在编译处理是被擦除，这个过程即类型擦除。泛型擦除可以简单的理解为将泛型java代码转换为普通java代码，只不过编译器更直接点，将泛型java代码直接转换成普通java字节码。
类型擦除的主要过程如下：
1）.将所有的泛型参数用其最左边界（最顶级的父类型）类型替换。
2）.移除所有的类型参数。

6. object中定义了哪些方法？
clone(), equals(), hashCode(), toString(), notify(), notifyAll(), wait(), finalize(), getClass()

7. short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有什么错? short s1 = 1; s1 += 1;有什么错?
对于short s1 = 1; s1 = s1 + 1; 由于s1+1运算时会自动提升表达式的类型，所以结果是int型，再赋值给short类型s1时，编译器将报告需要强制转换类型的错误。
对于short s1 = 1; s1 += 1;由于 += 是java语言规定的运算符，java编译器会对它进行特殊处理，因此可以正确编译。

8. 使用final关键字修饰一个变量时，是引用不能变，还是引用的对象不能变?
使用final关键字修饰一个变量时，是指引用变量不能变，引用变量所指向的对象中的内容还是可以改变的。例如，对于如下语句：

final StringBuffer a=new StringBuffer("immutable");
#执行如下语句将报告编译期错误：
a=new StringBuffer("");
#但是，执行如下语句则可以通过编译：
a.append(" broken!"); 
#有人在定义方法的参数时，可能想采用如下形式来阻止方法内部修改传进来的参数对象：
public void method(final  StringBuffer  param){} 
#实际上，这是办不到的，在该方法内部仍然可以增加如下代码来修改参数对象：
param.append("a");

数据结构

1.红黑树实现原理，它的size方法是如何实现的？有没有更好方案？
size方法返回是不准确的，平时也不会用到这个方法，应该可以用AtomicInteger变量进行记录，每次插入或删除的时候，操作这个变量
面试官：哦，是么，那如果我觉得这个AtomicInteger这个变量性能不好，还能再优化么？
我：volitile变量

多线程

1 .为什么线程通信的方法wait(), notify()和notifyAll()被定义在Object类里？
Java的每个对象中都有一个锁(monitor，也可以成为监视器) 并且wait()，notify()等方法用于等待对象的锁或者通知其他线程对象的监视器可用。在Java的线程中并没有可供任何对象使用的锁和同步器。这就是为什么这些方法是Object类的一部分，这样Java的每一个类都有用于线程间通信的基本方法

2. 为什么wait(), notify()和notifyAll()必须在同步方法或者同步块中被调用？
当一个线程需要调用对象的wait()方法的时候，这个线程必须拥有该对象的锁，接着它就会释放这个对象锁并进入等待状态直到其他线程调用这个对象上的notify()方法。同样的，当一个线程需要调用对象的notify()方法时，它会释放这个对象的锁，以便其他在等待的线程就可以得到这个对象锁。由于所有的这些方法都需要线程持有对象的锁，这样就只能通过同步来实现，所以他们只能在同步方法或者同步块中被调用。

3. 为什么Thread类的sleep()和yield()方法是静态的？
Thread类的sleep()和yield()方法将在当前正在执行的线程上运行。所以在其他处于等待状态的线程上调用这些方法是没有意义的。这就是为什么这些方法是静态的。它们可以在当前正在执行的线程中工作，并避免程序员错误的认为可以在其他非运行线程调用这些方法。

4.线程池的实现原理
5.线程池中的coreNum和maxNum有什么不同
6.超时返回
Feature.get(timeout,time)

锁

1.了解Java中的什么锁
比如Synchronized和ReentrantLock，balabala
2.Synchronized的实现原理
3.ReentrantLock的实现原理
ReentrantLock是基于AQS实现的
4.什么是AQS？
5.CAS的实现原理，方法参数含义，操作系统级别是如何实现的？
CAS是通过unsafe类的compareAndSwap方法实现的
第一个参数是要修改的对象，第二个参数是对象中要修改变量的偏移量，第三个参数是修改之前的值，第四个参数是预想修改后的值

6.ABA问题解决
java并发包中提供了一个带有标记的原子引用类"AtomicStampedReference"，它可以通过控制变量值的版本来保证CAS的正确性

并发包

1.ConcurrentHashMap实现原理

缓存

Web

1. http中的post、get有什么区别？base64过后的字符串可以通过get传输吗？
1、两种动作不一样，get是获取资源，post是提交资源
2、get参数在URL中不安全，post是放在http body中的相对安全
3、get传输字节数受限于URL长度，post无限制
4、后台获取数据的方式get只能是QueryString,post可从InputStream中获取 base64编码后有+=特殊符号的会转码不能经get传输，如果是改进的base64会替换掉特殊符号可以用get传输。

JVM

1. JVM对频繁调用的方法做了哪些优化？
java虚拟机最开始是通过解释器进行解释执行的，当虚拟机发现某个方法或者代码块的运行特别频繁时，就会把这些代码认定为”热点代码”，为了提高热点代码的执行效率，在运行时，虚拟机会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码，并进行各种层次的优化，完成这个任务的编译器称为即时编译器(JIT)。

Dubbo

1. RPC的原理
客户端：知道接口名和方法名，以及参数类型、调用参数的值，但是本地并没有该接口的实现
服务端：这里有接口的实现

调用时，客户端使用JDK动态代理，利用接口创建了一个代理对象
创建代理对象需要两个东西：
1、一个就是接口的全限定名(包名+接口名)，
2、还需要一个调用处理接口 InvocationHandler 的实现

说明：每次使用代理对象调用方法时，其实调用的是 InvocationHandler 接口的实现中的invoke 方法
invoke 方法中的实现了远程调用：
1、根据服务端的IP 和端口号，创建一个socketServer ,
2、将接口全限定名、方法名、参数类型、参数值、通过socket 传递到服务端（序列化）
3、服务端存根( server stub）收到消息后进行解码（将消息对象反序列化）
4、服务端存根( server stub）根据解码结果获得接口的实现类的实例对象，使用反射调用该方法，得到执行结果；
5、本地服务执行并将结果返回给服务端存根( server stub）；
6、服务端存根( server stub）将返回结果打包成消息（将结果消息对象序列化）；
7、将执行结果写入socket ,传递给客户端
8、客户端得到结果返回结果

Netty

1.Netty线程模型
netty的线程模型么？
netty通过Reactor模型基于多路复用器接收并处理用户请求（能讲就多讲一点），内部实现了两个线程池，boss线程池和work线程池，其中boss线程池的线程负责处理请求的accept事件，当接收到accept事件的请求时，把对应的socket封装到一个NioSocketChannel中，并交给work线程池，其中work线程池负责请求的read和write事件（通过口述加画图的方式，把请求的执行过程大概描述了一遍，时间有限，也不可能把所有的细节都说完，挑重点讲，挑记忆深刻的讲）

2.有没有遇到什么困难，或者是觉得有挑战的地方？如何解决的？
当时做这个项目时，对netty的不过熟悉，把请求的业务逻辑放在work线程池的线程中进行处理，进行压测的时候，发现qps总是上不去，后来看了源码之后才发现，由于业务逻辑的处理比较耗时，完全占用了work线程池的资源，导致新的请求一直处于等待状态。
最后把处理业务的逻辑封装成一个task提交给一个新建的业务线程池中执行，执行完之后由work线程池执行请求的write事件。

3.Nio中Selector可能触发Bug么？如何解决？
在NIO中通过Selector的轮询当前是否有IO事件，根据JDK NIO api描述，Selector的select方法会一直阻塞，直到IO事件达到或超时，但是在Linux平台上这里有时会出现问题，在某些场景下select方法会直接返回，即使没有超时并且也没有IO事件到达，这就是著名的epoll bug，这是一个比较严重的bug，它会导致线程陷入死循环，会让CPU飙到100%，极大地影响系统的可靠性，到目前为止，JDK都没有完全解决这个问题。
但是Netty有效的规避了这个问题，经过实践证明，epoll bug已Netty框架解决，Netty的处理方式是这样的：
记录select空转的次数，定义一个阀值，这个阀值默认是512，可以在应用层通过设置系统属性io.netty.selectorAutoRebuildThreshold传入，当空转的次数超过了这个阀值，重新构建新Selector，将老Selector上注册的Channel转移到新建的Selector上，关闭老Selector，用新的Selector代替老Selector，详细实现可以查看NioEventLoop中的selector和rebuildSelector方法

其他

1. 用户取名不重复

场景模拟

1. 面试官先问你HashMap是不是有序的？
你肯定回答说，不是有序的。那面试官就会继续问你，有没有有顺序的Map实现类？
你如果这个时候说不知道的话，那这个问题就到此结束了。如果你说有TreeMap和LinkedHashMap。
那么面试官接下来就可能会问你，TreeMap和LinkedHashMap是如何保证它的顺序的？
如果你回答不上来，那么到此为止。如果你依然回答上来了，那么面试官还会继续问你，你觉得它们两个哪个的有序实现比较好？
如果你依然可以回答的话，那么面试官会继续问你，你觉得还有没有比它更好或者更高效的实现方式？
如果你还能说出来的话，那么就你所说的实现方式肯定依然可以问你很多问题。

2. 面试官可能会先问你，如果想实现所有的线程一起等待某个事件的发生，当某个事件发生时，所有线程一起开始往下执行的话，有什么好的办法吗？
这个时候你可能会说可以用栅栏（Java的并发包中的CyclicBarrier），那么面试官就会继续问你，你知道它的实现原理吗？
如果你继续回答的话，面试官可能会继续问你，你还知道其它的实现方式吗？
如果你还能说出很多种实现方式的话，那么继续问你，你觉得这些方式里哪个方式更好？
如果你说出来某一个方式比较好的话，面试官依然可以继续问你，那如果让你来写的话，你觉得还有比它更好的实现方式吗？
如果你这个时候依然可以说出来你自己更好的实现方式，那么面试官肯定还会揪着这个继续问你。

3.面试官可以先问你什么时候一个对象会被GC？
接着继续问你为什么要在这种时候对象才会被GC？
接着继续问你GC策略都有哪些分类？
你如果说出来了，继续问你这些策略分别都有什么优劣势？都适用于什么场景？
你继续说出来了以后，给你举个实际的场景，让你选择一个GC策略？
你如果选出来了，继续问你，为什么要选择这个策略？

4.首先肯定是先问你Java的类加载器都有哪些？
回答了这些以后，可能会问你每个类加载器都加载哪些类？
说完以后，可能会问你这些类加载之间的父子关系是怎样的？
你在回答的时候可能会提到双亲委派模型，那么可以继续问你什么是双亲委派模型？
你解释完了以后，可能会继续问你，为什么Java的类加载器要使用双亲委派模型？
你回答完以后，可能会继续问你如何自定义自己的类加载器，自己的类加载器和Java自带的类加载器关系如何处理？

5.首先肯定就是问你内存分为哪几部分，这些部分分别都存储哪些数据？
然后继续问你一个对象从创建到销毁都是怎么在这些部分里存活和转移的？
接着可能会问你，内存的哪些部分会参与GC的回收？
完事以后，可能还会问你Java的内存模型是怎么设计的？
你回答了以后，还会继续问你为什么要这么设计？
问完以后，还可能会让你结合内存模型的设计谈谈Volatile关键字的作用？
你在谈的时候，肯定会提到可见性，那么接着可见性这三个字，还可以继续问你并发的内容。

6.面试官：平时线程池用的多么？
我：嗯，我的***项目中就用到了
面试官：那好，你讲讲线程池的实现原理
我：（还好我之前看过源码，但是时间久远有点模糊了），能给我笔和纸么，我画图分析给你看看，&&￥&假设初始化一个线程池，核心线程数是5，最大线程数是10@@@
面试官：嗯，好的，你继续...
我：在纸上画了正方形，这个代表一个线程池，初始化的时候，里面是没有线程的
面试官：嗯，好的，你继续...
我：又画了一个细长的长方形，这个代表阻塞队列，一开始里面也是没有任务的
面试官：嗯，好的，你继续...
我：当来了一个任务时，在正方形中画了一个小圆圈，代表初始化了一个线程，如果再来一个任务，就再画一个圆圈，表示再初始化了一个线程，连续画了5个圆圈之后，如果第6个任务过来了...
面试官：嗯，好的，你继续...
我：这时会把第6个任务放到阻塞队列中..
面试官：嗯，然后呢？
我：现在线程池中不是有5个线程了么，如果其中一个线程空闲了，就会从阻塞队列中获取第6个任务，进行执行..
面试官：嗯，对的，那如果任务产生的速度比消费的速度快呢？
我：如果线程池的5个线程都在running状态，那么任务就先保存在阻塞队列中
面试官：如果队列满了，怎么办？
我：如果队列满了，我们不是设置了最大线程数是10么，而线程池中只有5个线程，这时会新建一个线程去执行不能保存到阻塞队列的任务，然后我又在正方形中画了5个圆圈。
面试官：那如果线程池中的线程数达到10个了，阻塞队列也满了，怎么办？
我：这种情况通过自定义reject函数去处理这里任务了，舒了一口去，以为问完了...
面试官：好的，那如果运行一段时间之后，阻塞队列中的任务也执行完了，线程池中的线程会怎么样？
我：...这个好像超过核心线程数的线程会在空闲一段时间内自动回收，默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，直到线程池中的线程数不大于corePoolSize，即当线程池中的线程数大于corePoolSize时，如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止，直到线程池中的线程数不超过corePoolSize。但是如果调用了allowCoreThreadTimeOut(boolean)方法，在线程池中的线程数不大于corePoolSize时，keepAliveTime参数也会起作用，直到线程池中的线程数为0；（为什么不是线程一空闲就回收，而是需要等到超过keepAliveTime才进行线程的回收了，原因很简单：因为线程的创建和销毁消耗很大，更不能频繁的进行创建和销毁，当超过keepAliveTime后，发现确实用不到这个线程了，才会进行销毁。）
面试官：好的，那这种情况在什么场景下会发生?
我：（有时候真是笨啊，很多东西都知道，但是在面试的时候一紧张，全忘记）这个...那个...我好像没有遇到过这样的情况
面试官：嗯，好的，你回去之后再好好想想
我：........
我居然忘记了秒杀这个场景！

技术讨论 & 疑问建议 & 个人博客

参考：
http://www.codeceo.com/article/back-ali-interview.html
https://www.jianshu.com/p/1b2f63a45476