Java 核心面试知识点与实战解析

• String 是不可变对象，每次修改都会生成新对象。
• StringBuffer 和 StringBuilder 可变，适合频繁修改场景。
• 区别在于线程安全：StringBuffer 同步（慢），StringBuilder 非同步（快）。单线程推荐 StringBuilder，多线程推荐 StringBuffer。

String str="i"与 String str=new String('i')一样吗？

不一样。前者分配在常量池，后者在堆内存开辟新空间。如果常量池中已有该字符串，前者会复用，后者依然新建。

如何将字符串反转？

使用 StringBuilder 或 StringBuffer 的 reverse() 方法。

抽象类必须要有抽象方法吗？

不需要。抽象类可以没有抽象方法，但不能被实例化。

接口和抽象类有什么区别？

• 继承方式：类实现接口用 implements，继承抽象类用 extends。
• 构造函数：抽象类可以有，接口不能有。
• 数量限制：类可实现多个接口，但只能继承一个抽象类。
• 访问权限：接口方法默认为 public，抽象类方法任意。

Java 中 IO 流分为几种？

按功能分输入/输出流；按类型分字节流和字符流。字节流处理 8 位数据，字符流处理 16 位字符。

BIO、NIO、AIO 有什么区别？

• BIO：同步阻塞，传统模式，并发能力低。
• NIO：同步非阻塞，基于 Channel 和 Buffer，支持多路复用。
• AIO：异步非阻塞，基于事件和回调机制。

容器

Java 容器都有哪些？

主要分为 Collection 和 Map 两大体系。Collection 下包括 List（ArrayList, LinkedList）、Set（HashSet, TreeSet）等；Map 下包括 HashMap, TreeMap, ConcurrentHashMap 等。

Collection 和 Collections 有什么区别？

Collection 是集合接口，List/Set 都实现它；Collections 是工具类，提供排序、同步等静态方法。

HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

• 线程安全：Hashtable 是线程安全的，HashMap 不是。
• Null 值：HashMap 允许 key/value 为 null，Hashtable 不允许。
• 性能：HashMap 性能更好，推荐使用 ConcurrentHashMap 替代 Hashtable 进行多线程操作。

如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

需要快速插入删除定位选 HashMap；需要对 Key 有序遍历选 TreeMap。

说一下 HashMap 的实现原理？

基于 Hash 算法。put 时计算 key 的 hash 值确定 bucket 位置。若 hash 冲突，链表存储；当链表长度超过阈值且数组足够大时，转为红黑树以提升查询效率。

ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

• 底层结构：ArrayList 是动态数组，LinkedList 是双向链表。
• 随机访问：ArrayList O(1)，LinkedList O(n)。
• 增删操作：中间位置增删，LinkedList 优于 ArrayList（无需移动元素）。

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。

Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

• 范围：Iterator 可遍历 Set 和 List，ListIterator 仅 List。
• 方向：Iterator 单向，ListIterator 双向。
• 功能：ListIterator 支持添加、替换元素及获取索引。

多线程

并行和并发有什么区别？

并行是多核同时处理多个任务；并发是单核通过时间片轮转逻辑上同时执行多个任务。

守护线程是什么？

运行在后台的服务线程，如垃圾回收线程。当所有用户线程结束时，守护线程也会自动结束。

创建线程有哪几种方式？

1. 继承 Thread 类并重写 run 方法。
2. 实现 Runnable 接口。
3. 实现 Callable 接口（可返回结果）。

sleep() 和 wait() 有什么区别？

• 来源：sleep 属于 Thread，wait 属于 Object。
• 锁释放：sleep 不释放锁，wait 释放锁。
• 唤醒：sleep 时间到自动恢复，wait 需 notify/notifyAll 唤醒。

线程有哪些状态？

NEW（新建）、RUNNABLE（运行）、BLOCKED（阻塞）、WAITING（等待）、TIMED_WAITING（计时等待）、TERMINATED（终止）。

线程池创建有哪几种方式？

常用 ThreadPoolExecutor 自定义配置。预定义方式包括 newFixedThreadPool（定长）、newCachedThreadPool（缓存）、newSingleThreadExecutor（单线程）等。最灵活的方式是直接构造 ThreadPoolExecutor。

synchronized 和 Lock 有什么区别？

• 锁释放：synchronized 自动释放，Lock 需手动 unlock。
• 灵活性：Lock 可尝试获取锁、中断等待，更灵活。
• 异常处理：synchronized 异常会自动释放锁，Lock 需在 finally 中释放。

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，轻微竞争自旋升级为轻量级锁，竞争激烈时升级为重量级锁。目的是减少性能消耗。

什么是死锁？怎么防止？

死锁是线程互相持有对方需要的锁导致阻塞。防止方法：设置超时时间 tryLock、降低锁粒度、避免嵌套锁、使用并发工具类代替手写锁。

ThreadLocal 是什么？

为每个线程提供独立的变量副本，互不干扰。常用于数据库连接管理、Session 管理等线程隔离场景。

volatile 和 synchronized 的区别？

• 原子性：volatile 不保证，synchronized 保证。
• 可见性：两者都保证。
• 阻塞：volatile 不阻塞，synchronized 可能阻塞。

反射与对象拷贝

什么是反射？

运行时动态获取类的属性、方法并调用的机制。广泛用于框架开发，如 Spring AOP、Hibernate。

如何实现对象克隆？

1. 实现 Cloneable 接口并重写 clone()。
2. 实现 Serializable 接口，通过序列化反序列化实现深度克隆。

深拷贝和浅拷贝区别是什么？

浅拷贝只复制对象本身和基本类型成员，引用类型仍共享；深拷贝递归复制所有层级对象，完全独立。

Java Web

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。JSP 将 Java 和 HTML 混合，Servlet 逻辑在 Java 文件中。

JSP 有哪些内置对象？

request, response, session, application, out, config, pageContext, page, exception。分别对应请求、响应、会话、应用上下文、输出流、配置、页面上下文、页面本身和异常。

session 和 cookie 有什么区别？

• 存储位置：session 在服务端，cookie 在浏览器。
• 安全性：cookie 易被篡改，session 更安全。
• 容量：cookie 大小有限制，session 取决于服务端内存。