Java 核心面试题与答案整理（基础、并发、JVM 等）

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()); // gfedcba

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？

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：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？

1. 继承 Thread 类
2. 实现 Runnable 接口
3. 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？

1. 使用并发包类（ConcurrentHashMap 等）。
2. synchronized 关键字。
3. Lock 显式锁。

Lock lock = new ReentrantLock();
lock.lock();
try { /* 业务逻辑 */ } 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？

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，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？

运行时动态获取类信息、调用方法的能力。

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）。