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Java 核心面试题与解析：基础、并发、容器篇
本文系统梳理了 Java 面试中的核心考点，涵盖基础语法、集合容器、多线程并发、反射机制及 Web 开发等模块。内容重点解析了 JDK 与 JRE 差异、HashMap 原理、线程锁升级机制、深浅拷贝区别等高频问题，并结合代码示例说明实际应用场景，适合求职者快速复习与查漏补缺。
Java 核心面试题与解析
本文整理了 Java 面试中高频出现的考点，涵盖基础语法、集合容器、多线程、反射、Web 开发等模块。以下内容基于实际开发经验总结，旨在帮助开发者梳理知识体系。
Java 基础
1. JDK 和 JRE 有什么区别？
- JDK (Java Development Kit)：Java 开发工具包，提供了 Java 的开发环境和运行环境。
- JRE (Java Runtime Environment)：Java 运行环境，为 Java 的运行提供了所需环境。
具体来说，JDK 其实包含了 JRE，同时还包含了编译 Java 源码的编译器 javac，以及调试和分析工具。简单来说：如果你只需要运行 Java 程序，安装 JRE 即可；如果需要编写代码，则必须安装 JDK。
2. == 和 equals 的区别是什么？
== 解读
对于基本类型和引用类型，== 的作用效果不同：
- 基本类型：比较的是值是否相同。
- 引用类型：比较的是引用地址是否相同。
String x = "string";
String y = "string";
String z = new String("string");
System.out.println(x == y);
System.out.println(x == z);
System.out.println(x.equals(y));
System.out.println(x.equals(z));
这里 x 和 y 指向常量池中的同一个对象，所以 == 为 true；而 new String() 开辟了新的堆内存，所以 == 为 false。equals 默认比较的是引用，但 String 类重写了该方法，变成了值比较。
equals 解读
Object 类中默认的 equals 实现如下：
public boolean equals(Object obj) {
return (this == obj);
}
这意味着默认情况下它等同于 ==。但像 String、Integer 等类重写了 equals 方法，将其变为值比较。例如 String 的源码逻辑是逐字符比较内容。
总结：== 对基本类型比值，对引用类型比地址；equals 默认比地址，但多数类（如 String）已重写为比值。
3. 两个对象的 hashCode() 相同，则 equals() 也一定为 true，对吗？
不对。hashCode() 相同只代表哈希值相等，不代表对象内容相等。
String str1 = "通话";
String str2 = "重地";
System.out.println(String.format("str1：%d | str2：%d", str1.hashCode(), str2.hashCode()));
System.out.println(str1.equals(str2));
执行结果会显示 hashCode 相同，但 equals 返回 false。在散列表中，哈希冲突是常见现象，因此不能仅凭 hashCode 判断对象相等。
4. final 在 Java 中有什么作用？
- 修饰类：该类不能被继承（最终类）。
- 修饰方法：该方法不能被重写。
- 修饰变量：成为常量，初始化后值不可修改。
5. Java 中的 Math.round(-1.5) 等于多少？
等于 -1。Math.round 的原理是'加 0.5 取整'，负数时 -1.5 + 0.5 = -1.0，向下取整即为 -1。正 0.5 向上取整，负 0.5 直接舍弃。
6. String 属于基础的数据类型吗？
不属于。Java 的基础数据类型只有 8 种：byte、boolean、char、short、int、float、long、double。String 属于引用类型（对象）。
7. Java 中操作字符串都有哪些类？它们之间有什么区别？
主要有三个类：String、StringBuffer、StringBuilder。
- String：不可变对象，每次修改都会生成新对象，指针指向新对象。
- StringBuffer：可变对象，线程安全（Synchronized），性能略低。
- StringBuilder：可变对象，非线程安全，性能高于 StringBuffer。
建议：单线程频繁修改用 StringBuilder，多线程用 StringBuffer，不修改用 String。
8. String str="i"与 String str=new String('i')一样吗？
String str="i"：分配到常量池（如果存在）。String str=new String("i")：在堆内存中开辟新空间。
9. 如何将字符串反转？
使用 StringBuilder 或 StringBuffer 的 reverse() 方法。
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("abcdefg");
System.out.println(sb.reverse());
10. String 类的常用方法都有那些？
- indexOf()：查找字符索引。
- charAt()：获取指定位置字符。
- replace()：替换字符串。
- trim()：去除首尾空白。
- split()：分割字符串。
- getBytes()：转为字节数组。
- length()：获取长度。
- toLowerCase()/toUpperCase()：大小写转换。
- substring()：截取子串。
- equals()：比较内容。
11. 抽象类必须要有抽象方法吗？
abstract class Cat {
public static void sayHi() {
System.out.println("hi~");
}
}
12. 普通类和抽象类有哪些区别？
- 普通类不能有抽象方法，可直接实例化。
- 抽象类可以有抽象方法，不能直接实例化。
13. 抽象类能使用 final 修饰吗？
不能。final 表示不可继承，而 abstract 意为需要被继承，两者矛盾。
14. 接口和抽象类有什么区别？
- 实现方式：抽象类用 extends，接口用 implements。
- 构造函数：抽象类有，接口无。
- 继承数量：类可实现多个接口，但只能继承一个抽象类。
- 访问修饰符：接口方法默认为 public，抽象类方法可任意修饰。
15. Java 中 IO 流分为几种？
- 按功能：输入流（Input）、输出流（Output）。
- 按类型：字节流（8 位）、字符流（16 位）。
16. BIO、NIO、AIO 有什么区别？
- BIO (Block IO)：同步阻塞 IO，传统模式，简单但并发能力低。
- NIO (Non IO)：同步非阻塞 IO，基于 Channel 和 Selector，支持多路复用。
- AIO (Asynchronous IO)：异步非阻塞 IO，基于事件和回调机制。
17. Files 的常用方法都有哪些？
- exists()：检测文件是否存在。
- createFile()/createDirectory()：创建文件或目录。
- delete()：删除。
- copy()/move()：复制/移动。
- read()/write()：读写。
容器
18. Java 容器都有哪些？
主要分为 Collection 和 Map 两大类。
- Collection：List (ArrayList, LinkedList, Vector), Set (HashSet, TreeSet)。
- Map：HashMap, TreeMap, ConcurrentHashMap。
19. Collection 和 Collections 有什么区别？
- Collection：集合接口，List/Set 的父接口。
- Collections：包装类，提供静态工具方法（如排序、同步）。
20. List、Set、Map 之间的区别是什么？
- List：有序，可重复。
- Set：无序（HashSet），不可重复。
- Map：键值对，Key 不可重复。
21. HashMap 和 Hashtable 有什么区别？
- Null 值：HashMap 允许 key/value 为 null，Hashtable 不允许。
- 线程安全：Hashtable 线程安全，HashMap 非线程安全。
- 推荐：单线程用 HashMap，多线程用 ConcurrentHashMap。
22. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？
- 追求插入/查询速度：选 HashMap。
- 需要 Key 有序遍历：选 TreeMap。
23. 说一下 HashMap 的实现原理？
基于 Hash 算法。put(key, value) 时计算 key.hashCode() 确定 bucket 位置。若 hash 冲突，采用链表（Java 8 前）或红黑树（冲突较多时）存储。
24. 说一下 HashSet 的实现原理？
底层基于 HashMap。所有元素存入 HashMap 的 key，value 为一个固定对象（PRESENT）。因此 HashSet 不允许重复值。
25. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
- 结构：ArrayList 是动态数组，LinkedList 是双向链表。
- 随机访问：ArrayList 快（O(1)），LinkedList 慢（需遍历）。
- 增删：LinkedList 在非首尾位置效率更高（无需移动数组元素）。
26. 如何实现数组和 List 之间的转换？
- 数组转 List：
Arrays.asList(array)。
- List 转数组：
list.toArray()。
String[] array = {"item1", "item2"};
List<String> list = Arrays.asList(array);
27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
- 线程安全：Vector 使用 synchronized 保证线程安全，ArrayList 不安全。
- 扩容：Vector 扩容 1 倍，ArrayList 扩容 50%。
- 性能：ArrayList 优于 Vector。
28. Array 和 ArrayList 有何区别？
- Array 可存基本类型和对象，ArrayList 只能存对象。
- Array 长度固定，ArrayList 自动扩展。
- ArrayList 提供更多集合操作方法。
29. 在 Queue 中 poll() 和 remove() 有什么区别？
- 都返回并删除第一个元素。
- poll() 为空时返回 null，remove() 抛异常。
30. 哪些集合类是线程安全的？
Vector、Hashtable、Stack 是线程安全的。JDK 1.5+ 后推荐使用 java.util.concurrent 包下的类，如 ConcurrentHashMap。
31. 迭代器 Iterator 是什么？
用于遍历 Collection 的标准接口。取代了 Enumeration，支持在遍历过程中移除元素。
32. Iterator 怎么使用？有什么特点？
List<String> list = new ArrayList<>();
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
String obj = it.next();
System.out.println(obj);
}
特点：更安全，遍历时集合被修改会抛出 ConcurrentModificationException。
33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？
- ListIterator 只能遍历 List，Iterator 可遍历 Set/List。
- ListIterator 支持双向遍历，且可添加/替换元素。
34. 怎么确保一个集合不能被修改？
使用 Collections.unmodifiableCollection(Collection c) 创建只读集合。
多线程
35. 并行和并发有什么区别？
- 并行：多核 CPU 同时处理多个任务。
- 并发：单核 CPU 通过时间片轮转交替执行多个任务。
36. 线程和进程的区别？
进程是资源分配的最小单位，线程是 CPU 调度的最小单位。一个进程可包含多个线程。
37. 守护线程是什么？
运行在后台的特殊线程，不阻止 JVM 退出。例如垃圾回收线程。
38. 创建线程有哪几种方式？
- 继承 Thread 类并重写 run()。
- 实现 Runnable 接口。
- 实现 Callable 接口（可返回值）。
39. 说一下 runnable 和 callable 有什么区别？
Runnable 无返回值，Callable 可返回结果且可能抛出异常。
40. 线程有哪些状态？
NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING、TERMINATED。
41. sleep() 和 wait() 有什么区别？
- sleep() 来自 Thread，不释放锁；wait() 来自 Object，释放锁。
- sleep() 时间到自动恢复；wait() 需 notify() 唤醒。
42. notify() 和 notifyAll() 有什么区别？
notify() 唤醒一个等待线程，notifyAll() 唤醒所有等待线程。
43. 线程的 run() 和 start() 有什么区别？
start() 启动新线程执行 run()；直接调用 run() 只是普通方法调用，不启动新线程。
44. 创建线程池有哪几种方式？
- newSingleThreadExecutor()
- newCachedThreadPool()
- newFixedThreadPool(int nThreads)
- newScheduledThreadPool()
- newWorkStealingPool()
- ThreadPoolExecutor()（最灵活，推荐）
45. 线程池都有哪些状态？
RUNNING、SHUTDOWN、STOP、TIDYING、TERMINATED。
46. 线程池中 submit() 和 execute() 方法有什么区别？
execute() 只能执行 Runnable；submit() 可执行 Runnable 和 Callable（可获取返回值）。
47. 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？
- 使用并发包（java.util.concurrent）。
- 使用 synchronized 锁。
- 使用 Lock 显式锁。
Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try {
} finally {
lock.unlock();
}
48. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？
Java 6 优化了 synchronized，引入偏向锁、轻量级锁、重量级锁。
- 无竞争时：偏向锁（记录线程 ID）。
- 轻微竞争：轻量级锁（自旋）。
- 激烈竞争：重量级锁（依赖操作系统互斥量）。
目的是减少性能消耗。
49. 什么是死锁？
两个或多个线程互相持有对方需要的锁，导致永久阻塞。
50. 怎么防止死锁？
- 设置超时时间（tryLock）。
- 使用并发工具类代替手写锁。
- 降低锁粒度，避免嵌套锁。
51. ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？
为每个线程提供独立的变量副本。常用于数据库连接管理、Session 管理等。
52. 说一下 synchronized 底层实现原理？
基于 monitorenter/monitorexit 指令。Java 6 前是重量级锁，之后引入了三种锁升级机制。
53. synchronized 和 volatile 的区别是什么？
- volatile 修饰变量，synchronized 修饰代码块/方法。
- volatile 保证可见性，不保证原子性；synchronized 两者都保证。
- volatile 不会阻塞线程。
54. synchronized 和 Lock 有什么区别？
- synchronized 自动释放锁，Lock 需手动 unlock。
- Lock 可尝试获取锁（tryLock），synchronized 不行。
55. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？
ReentrantLock 更灵活（公平锁、中断响应），但需手动管理生命周期；synchronized 更简洁。
56. 说一下 atomic 的原理？
基于 CAS (Compare And Swap) 和 volatile，实现无锁的高性能原子操作。
反射
57. 什么是反射？
在运行时动态获取类的信息（属性、方法）并调用的机制。
58. 什么是 Java 序列化？什么情况下需要序列化？
将对象状态保存到文件或网络传输。适用于 RMI、Socket 通信、持久化存储。
59. 动态代理是什么？有哪些应用？
运行时动态生成代理类。应用包括 Spring AOP、Hibernate 查询、RPC 等。
60. 怎么实现动态代理？
- JDK 原生：基于接口。
- CGLIB：基于继承子类。
对象拷贝
61. 为什么要使用克隆？
62. 如何实现对象克隆？
- 实现 Cloneable 接口，重写 clone()。
- 实现 Serializable，通过序列化和反序列化实现深度克隆。
63. 深拷贝和浅拷贝区别是什么？
- 浅拷贝：只复制对象本身和值类型成员，引用类型共享。
- 深拷贝：递归复制所有成员，完全独立。
Java Web
64. JSP 和 servlet 有什么区别？
JSP 本质是 Servlet，侧重视图展示；Servlet 侧重控制逻辑。
65. JSP 有哪些内置对象？
request、response、pageContext、session、application、out、config、page、exception。
66. 说一下 JSP 的 4 种作用域？
- page：页面级别。
- request：请求级别。
- session：会话级别。
- application：全局级别。
67. session 和 cookie 有什么区别？
- 存储位置：Server vs Browser。
- 安全性：Cookie 易篡改，Session 较安全。
- 容量：Cookie 有限制，Session 取决于服务器。
- 多样性：Session 可存 DB/Redis，Cookie 仅限浏览器。
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