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Java 核心面试题与答案整理（基础、并发、JVM 等）
Java 开发岗位常见面试考点汇总，涵盖基础语法、集合容器、多线程并发、反射机制、Web 技术栈及主流框架如 Spring Boot、MyBatis 等内容。重点解析了 JDK 与 JRE 区别、equals 与 hashCode 原理、HashMap 实现机制、线程池状态及锁升级过程等高频问题。内容专注于技术知识点的梳理与代码示例说明，适合求职者复习参考或工程师查漏补缺。
Java 基础
1. JDK 和 JRE 有什么区别？
- JDK：Java Development Kit，开发工具包，提供开发和运行环境。
- JRE：Java Runtime Environment，运行环境，仅包含运行所需组件。
简单来说，JDK 包含了 JRE，还多了编译器和调试工具。若只需运行程序，安装 JRE 即可；若要编写代码，则需安装 JDK。
2. == 和 equals 的区别是什么？
== 解读
基本类型比较值是否相同，引用类型比较内存地址是否一致。
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));
x 和 y 指向常量池同一对象，故为 true；z 在堆中开辟新空间，故为 false。equals 默认比较引用，但 String 等类重写了该方法进行值比较。
equals 解读
Object 类的默认实现等同于 ==。
class Cat {
public Cat(String name) { this.name = name; }
private String name;
public String getName() { return name; }
}
Cat c1 = new Cat("王磊");
();
System.out.println(c1.equals(c2));
Cat
c2
=
new
Cat
"王磊"
输出为 false，因为未重写 equals 时比较的是地址。String 类重写了 equals，将比较逻辑改为字符序列对比。
总结：基本类型用 == 比值，引用类型 == 比地址，equals 通常被重写为比值。
3. 两个对象的 hashCode() 相同，则 equals() 也一定为 true，对吗？
不对。hashCode 相等仅代表哈希桶位置可能相同，不代表内容一致。
String str1 = "通话";
String str2 = "重地";
System.out.println(str1.hashCode() + " | " + str2.hashCode());
System.out.println(str1.equals(str2));
执行结果哈希值相同但 equals 返回 false，说明散列冲突是存在的。
4. final 在 Java 中有什么作用？
- 修饰类：该类不能被继承。
- 修饰方法：该方法不能被子类重写。
- 修饰变量：成为常量，必须初始化且不可修改。
5. Java 中的 Math.round(-1.5) 等于多少？
等于 -1。Math.round 采用四舍五入规则，负数 0.5 向绝对值大的方向取整（即向下），正数 0.5 向上。
6. String 属于基础的数据类型吗？
不属于。基础类型有 8 种（byte, boolean, char, short, int, float, long, double），String 是对象。
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 String、StringBuffer、StringBuilder。
- String：不可变对象，每次修改都会生成新对象。
- StringBuffer：可变，线程安全（synchronized），性能略低。
- StringBuilder：可变，非线程安全，单线程下性能最高。
频繁修改字符串建议使用 StringBuilder，多线程场景选 StringBuffer。
8. String str="i"与 String str=new String('i')一样吗？
不一样。前者分配在常量池，后者在堆内存创建新对象。
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(), charAt(), replace(), trim()
- split(), getBytes(), length()
- toLowerCase(), toUpperCase(), substring(), equals()
11. 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，但不能直接实例化。
12. 普通类和抽象类有哪些区别？
- 普通类可含具体方法，抽象类可含抽象方法。
- 普通类可直接 new，抽象类必须子类继承后实例化。
13. 抽象类能使用 final 修饰吗？
不能。final 禁止继承，abstract 要求继承，二者矛盾。
14. 接口和抽象类有什么区别？
- 继承方式：extends vs implements。
- 构造函数：抽象类有，接口无。
- 多重性：类可实现多接口，但只能继承一个抽象类。
- 访问修饰符：接口方法默认为 public，抽象类方法任意。
15. Java 中 IO 流分为几种？
按功能分：输入流、输出流。
按类型分：字节流（8 位）、字符流（16 位）。
16. BIO、NIO、AIO 有什么区别？
- BIO：同步阻塞 IO，传统模式，简单但并发能力弱。
- NIO：同步非阻塞 IO，基于 Channel 和 Selector，支持多路复用。
- AIO：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(), createFile(), createDirectory(), delete(), copy(), move(), size(), read(), write()
容器
18. Java 容器都有哪些？
- 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：工具类，提供排序、同步等静态方法。
20. List、Set、Map 之间的区别是什么？
- List：有序，允许重复。
- Set：无序（HashSet），不允许重复。
- Map：键值对，Key 唯一。
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 不安全。
- 推荐：单线程用 HashMap，多线程用 ConcurrentHashMap。
22. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？
需要快速插入删除选 HashMap；需要对 Key 排序遍历选 TreeMap。
23. 说一下 HashMap 的实现原理？
基于 Hash 算法。put(key, value) 时计算 hash 值定位 bucket。发生 hash 冲突时，链表存储（JDK8+ 超过阈值转为红黑树）。
24. 说一下 HashSet 的实现原理？
底层基于 HashMap，利用 HashMap 的 key 来保证元素唯一性。
25. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
- 结构：动态数组 vs 双向链表。
- 随机访问：ArrayList O(1)，LinkedList O(n)。
- 增删：中间增删 LinkedList 效率更高（无需移动元素）。
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 = {"a", "b"};
List<String> list = Arrays.asList(array);
27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
- 线程安全：Vector 使用 synchronized 同步，ArrayList 非同步。
- 扩容：Vector 翻倍，ArrayList 增加 50%。
28. Array 和 ArrayList 有何区别？
- 类型：Array 存基本类型和对象，ArrayList 只存对象。
- 大小：Array 固定，ArrayList 动态。
29. 在 Queue 中 poll() 和 remove() 有什么区别？
- 都返回并移除第一个元素。
- 空队列时，poll() 返回 null，remove() 抛异常。
30. 哪些集合类是线程安全的？
Vector, Hashtable, Stack。JDK 1.5 后推荐使用 ConcurrentHashMap 替代 Hashtable。
31. 迭代器 Iterator 是什么？
遍历 Collection 的标准接口，支持移除元素，取代了 Enumeration。
32. Iterator 怎么使用？有什么特点？
Iterator<String> it = list.iterator();
while(it.hasNext()) {
String obj = it.next();
}
特点：Fail-Fast 机制，遍历时修改集合会抛 ConcurrentModificationException。
33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？
- ListIterator 专用于 List，支持双向遍历。
- ListIterator 可添加、替换元素及获取索引。
34. 怎么确保一个集合不能被修改？
使用 Collections.unmodifiableCollection() 包装成只读集合。
多线程
35. 并行和并发有什么区别？
- 并行：多核同时处理多个任务。
- 并发：单核时间片轮转，宏观上同时执行。
36. 线程和进程的区别？
进程是资源分配单位，线程是 CPU 调度单位。一个进程可包含多个线程。
37. 守护线程是什么？
后台服务线程，如 GC 线程。主线程结束时，守护线程随之结束。
38. 创建线程有哪几种方式？
- 继承 Thread 类
- 实现 Runnable 接口
- 实现 Callable 接口
39. 说一下 runnable 和 callable 有什么区别？
Runnable 无返回值，Callable 有返回值且可抛出异常。
40. 线程有哪些状态？
NEW, RUNNABLE, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING, TERMINATED。
41. sleep() 和 wait() 有什么区别？
- 来源：Thread vs Object。
- 锁：sleep 不释放锁，wait 释放锁。
- 唤醒：sleep 自动恢复，wait 需 notify/notifyAll。
42. notify() 和 notifyAll() 有什么区别？
notify 唤醒一个等待线程，notifyAll 唤醒所有线程。
43. 线程的 run() 和 start() 有什么区别？
start() 启动新线程执行 run()，run() 只是普通方法调用。start() 只能调用一次。
44. 创建线程池有哪几种方式？
- newSingleThreadExecutor(): 单线程顺序执行。
- newCachedThreadPool(): 缓存线程，适合大量短任务。
- newFixedThreadPool(int n): 固定线程数。
- newScheduledThreadPool(): 定时/周期任务。
- ThreadPoolExecutor(): 最灵活，自定义参数。
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() 仅接受 Runnable，submit() 支持 Runnable 和 Callable（可获返回值）。
47. 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？
- 使用并发包类（ConcurrentHashMap 等）。
- synchronized 关键字。
- 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？
偏向锁 -> 轻量级锁 -> 重量级锁。目的是减少锁竞争带来的性能开销。
49. 什么是死锁？
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，统一加锁顺序。
51. ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？
为每个线程提供独立变量副本。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 后引入偏向锁、轻量级锁优化性能。
53. synchronized 和 volatile 的区别是什么？
- 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，synchronized 可能阻塞。
54. synchronized 和 Lock 有什么区别？
- synchronized 自动释放，Lock 需手动 unlock。
- Lock 可尝试获取锁，synchronized 不行。
55. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？
ReentrantLock 更灵活，支持公平锁、中断响应，但需手动管理生命周期。
56. 说一下 atomic 的原理？
基于 CAS (Compare And Swap) 和 volatile，实现无锁原子操作。
反射
57. 什么是反射？
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。常见于 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 原生代理（基于接口）和 CGLIB（基于继承）。
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