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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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