Java常见面试问题

一、Java基础，ORACLE官网——Java架构总概括

1.1、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。

1.2、java的四个基本特性

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。

1.3、重载和重写的区别

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，返回值小于等于父类，抛出的异常小于等于父类，访问修饰符大于等于父类；如果父类方法访问修饰符为private则子类中就不是重写。

1.4、采用字节码的好处

Java语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。

所以Java程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不专对一种特定的机器，因此，Java程序无须重新编译便可在多种不同的计算机上运行。

1.5、构造器Constructor是否可被override

构造器不能被重写，不能用static修饰构造器，只能用public、private、protected这三个权限修饰符，且不能有返回语句。

1.6、访问控制符public,protected,private,以及默认的区别

private只有在本类中才能访问；
public在任何地方都能访问；
protected在同包内的类及包外的子类能访问；
默认不写在同包内能访问。

1.7、是否可以继承String类

String类是final类故不可以继承，一切由final修饰过的都不能继承。

1.8、String和StringBuffer、StringBuilder的区别

· 可变性
String类中使用字符数组保存字符串，private final char value[]，所以string对象是不可变的。StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串，char[] value，这两种对象都是可变的。

· 线程安全性
String中的对象是不可变的，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。

· 性能
每次对String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的String 对象，然后将指针指向新的String 对象。StringBuffer每次都会对StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffer 仅能获得10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。

1.9、hashCode和equals方法的关系

equals相等，hashcode必相等；hashcode相等，equals可能不相等。

1.10、Java语言采用的编码方案

Java语言采用Unicode编码标准，Unicode（标准码），它为每个字符制订了一个唯一的数值，因此在任何的语言，平台，程序都可以放心的使用。

1.11、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。

1.12、自动装箱与拆箱

· 装箱
将基本类型用它们对应的引用类型包装起来；

· 拆箱
将包装类型转换为基本数据类型；

Java使用自动装箱和拆箱机制，节省了常用数值的内存开销和创建对象的开销，提高了效率，由编译器来完成，编译器会在编译期根据语法决定是否进行装箱和拆箱动作。

todo == 机制

1.13、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。

1.14、Java中的集合类及关系图

List和Set继承自Collection接口。

Set无序不允许元素重复。HashSet和TreeSet是两个主要的实现类。List有序且允许元素重复。ArrayList、LinkedList和Vector是三个主要的实现类。
Map也属于集合系统，但和Collection接口没关系。Map是key对value的映射集合，其中key列就是一个集合。key不能重复，但是value可以重复。HashMap、TreeMap和Hashtable是三个主要的实现类。

SortedSet和SortedMap接口对元素按指定规则排序，SortedMap是对key列进行排序。

1.15、HashMap实现原理

HashMap基于hashing原理，通过put()和get()方法储存和获取对象。当将键值对传递给put()方法时，它调用键对象的hashCode()方法来计算hashcode，让后找到bucket位置来储存值对象。当获取对象时，通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后返回值对象。HashMap使用LinkedList来解决碰撞问题，当发生碰撞了，对象将会储存在LinkedList的下一个节点中。 HashMap在每个LinkedList节点中储存键值对对象。

当两个不同的键对象的hashcode相同时会发生什么？它们会储存在同一个bucket位置的LinkedList中。键对象的equals()方法用来找到键值对。

1.16、HashTable实现原理

和HashMap一样，Hashtable 也是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。

Hashtable 继承于Dictionary，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

Hashtable 的函数都是同步的，这意味着它是线程安全的。它的key、value都不可以为null。此外，Hashtable中的映射不是有序的。

1.17、HashMap和HashTable区别

1）.HashTable的方法前面都有synchronized来同步，是线程安全的；HashMap未经同步，是非线程安全的。
2）.HashTable不允许null值(key和value都不可以) ；HashMap允许null值(key和value都可以)。
3）.HashTable有一个contains(Objectvalue)功能和containsValue(Objectvalue)功能一样。
4）.HashTable使用Enumeration进行遍历；HashMap使用Iterator进行遍历。
5）.HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是old*2+1；HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数。
6）.哈希值的使用不同，HashTable直接使用对象的hashCode； HashMap重新计算hash值，而且用与代替求模。

todo
hashMap的数据结构和扩容，碰撞避免等机制

1.18、ArrayList和vector区别

ArrayList和Vector都实现了List接口，都是通过数组实现的。Vector是线程安全的，而ArrayList是非线程安全的。

List第一次创建的时候，会有一个初始大小，随着不断向List中增加元素，当List 认为容量不够的时候就会进行扩容。Vector缺省情况下自动增长原来一倍的数组长度，ArrayList增长原来的50%

1.19、Synchronized和可重入锁

可参考这里

Java中还有哪些是可重入锁

可重入锁，指的是以线程为单位，当一个线程获取对象锁之后，这个线程可以再次获取本对象上的锁，而其他的线程是不可以的。

synchronized 和 ReentrantLock 都是可重入锁。

可重入锁的意义之一在于防止死锁。

1.20、servlet和filter的区别

1.21、JVM规范中，将JVM运行数据，分为几种

Jvm在java运行时数据分为6种：

①.程序计数器：一个数据结构，保存当前正在运行的程序的内存地址。（java多线程中可用来进行线程的切换----线程切换后能回到正确的位置，线程私有）；

②本地方法栈：为虚拟机使用到的本地方法服务

③运行时常量池：代表运行时每个class文件中的采用表，

④Java虚拟机栈：用于存储局部变量表，操作栈，方法返回值，基本数据类型以及对象的引用，线程私有

⑤方法堆：对象实例，线程共享

⑥方法区：虚拟机加载的内信息，常量，静态变量，编译后的变量

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