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Java 核心技术面试题精选与解析
涵盖 Java 基础、容器、多线程、Web 及框架等核心领域，深入解析 JDK 与 JRE 区别、集合实现原理、线程安全机制、锁升级过程及常用 API 用法。内容聚焦实战场景，帮助开发者系统梳理知识体系，应对技术面试挑战。
WenxuanMa5 浏览 Java 基础
1. JDK 和 JRE 有什么区别？
JDK（Java Development Kit）是开发工具包，提供了开发和运行环境；JRE（Java Runtime Environment）是运行环境，仅提供程序运行所需。简单来说，JDK 包含 JRE，还多了编译器等调试分析工具。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));
equals 解读
默认情况下 equals 等同于 ==，但 String、Integer 等类重写了该方法进行值比较。
class Cat {
private String name;
public Cat(String name) { this.name = name; }
}
Cat c1 = new Cat("王磊");
Cat c2 = new Cat("王磊");
System.out.println(c1.equals(c2));
总结：== 对基本类型比值，引用类型比地址；equals 默认比地址，多数类重写后比值。
3. 两个对象的 hashCode() 相同，则 equals() 也一定为 true，对吗？
不对。hashCode 相同仅表示哈希值相等，可能存在哈希冲突，此时 equals() 不一定为 true。
String str1 = "通话";
String str2 = "重地";
System.out.println(str1.hashCode());
System.out.println(str2.hashCode());
System.out.println(str1.equals(str2));
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 采用四舍五入逻辑，负数 0.5 直接舍弃，正数 0.5 向上取整。
6. String 属于基础的数据类型吗？
不属于。Java 有 8 种基本数据类型（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 是不可变对象，每次修改都会生成新对象。
- StringBuffer 和 StringBuilder 可变，基于原有对象操作。
- 区别在于线程安全：StringBuffer 同步安全，StringBuilder 非同步但性能更高。单线程推荐 StringBuilder，多线程推荐 StringBuffer。
8. String str="i"与 String str=new String('i')一样吗？
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 类的常用方法有哪些？
indexOf(), charAt(), replace(), trim(), split(), getBytes(), length(), toLowerCase(), toUpperCase(), substring(), equals() 等。
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？
- 普通类可实例化，抽象类不可。
- 抽象类可含抽象方法，普通类不可。
13. 抽象类能使用 final 修饰吗？
不能。final 禁止继承，abstract 要求继承，两者矛盾。
14. 接口和抽象类有什么区别？
- 实现方式：extends vs implements。
- 构造函数：抽象类有，接口无。
- 数量限制：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 public，抽象类任意。
15. Java 中 IO 流分为几种？
按功能分输入/输出流；按类型分字节流/字符流。字节流 8 位传输，字符流 16 位传输。
16. BIO、NIO、AIO 有什么区别？
- BIO：同步阻塞 IO，模式简单但并发低。
- NIO：同步非阻塞 IO，支持多路复用。
- AIO：异步非阻塞 IO，基于事件和回调机制。
17. Files 的常用方法有哪些？
exists(), createFile(), createDirectory(), delete(), copy(), move(), size(), read(), write() 等。
容器
18. Java 容器都有哪些？
分为 Collection 和 Map 两大类。Collection 下有 List、Set；Map 下常见 HashMap、TreeMap 等。
19. Collection 和 Collections 有什么区别？
Collection 是集合接口；Collections 是包装类，提供静态工具方法如排序。
20. List、Set、Map 之间的区别是什么？
主要看元素有序性和重复性。List 有序可重复；Set 无序不可重复；Map 键唯一。
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 同步安全，HashMap 非安全。
- 推荐使用：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 有序遍历选 TreeMap。
23. 说一下 HashMap 的实现原理？
基于 Hash 算法。put 时计算 hash 值存入 bucket。hash 冲突时用链表或红黑树存储。冲突少用链表，多用红黑树。
24. 说一下 HashSet 的实现原理？
底层基于 HashMap 实现，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：ArrayList 动态数组，LinkedList 双向链表。
- 随机访问：ArrayList 快，LinkedList 慢。
- 增删：非首尾位置 LinkedList 快，ArrayList 慢。
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()。
27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
Vector 线程安全（synchronized），扩容翻倍；ArrayList 非安全，扩容 50%。性能上 ArrayList 更优。
28. Array 和 ArrayList 有何区别？
Array 存基本类型和对象，大小固定；ArrayList 只存对象，大小动态。
29. 在 Queue 中 poll() 和 remove() 有什么区别？
都返回并删除第一个元素。poll() 空时返回 null，remove() 空时抛异常。
30. 哪些集合类是线程安全的？
Vector、Hashtable、Stack。JDK 1.5 后推荐使用 concurrent 包下的类，如 ConcurrentHashMap。
31. 迭代器 Iterator 是什么？
遍历 Collection 的接口，取代 Enumeration，支持移除元素。
32. Iterator 怎么使用？有什么特点？
通过 list.iterator() 获取。特点是安全，遍历时修改集合会抛 ConcurrentModificationException。
33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？
ListIterator 专用于 List，支持双向遍历及增删改索引。
34. 怎么确保一个集合不能被修改？
使用 Collections.unmodifiableCollection() 创建只读集合。
多线程
35. 并行和并发有什么区别？
并行是多核同时处理；并发是单核时间片轮转，逻辑上同时执行。
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。当所有用户线程结束时，守护线程自动结束。
38. 创建线程有哪几种方式？
继承 Thread、实现 Runnable、实现 Callable。
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() 不释放锁，wait() 释放锁。sleep() 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。
43. 线程的 run() 和 start() 有什么区别？
start() 启动线程，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？
Executors 提供的工厂方法（newSingleThreadExecutor 等）以及 ThreadPoolExecutor 构造器。生产环境建议直接使用 ThreadPoolExecutor 避免 OOM。
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() 接受 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？
使用并发包类、synchronized 锁、Lock 手动锁。
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消耗。
49. 什么是死锁？
线程互相持有对方需要的锁，导致互相阻塞无法继续执行。
50. 怎么防止死锁？
设置超时时间、使用并发工具类、降低锁粒度、减少同步块。
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 保证两者。volatile 不阻塞线程。
54. synchronized 和 Lock 有什么区别？
synchronized 自动释放，Lock 需手动释放。Lock 可尝试获取锁，synchronized 不行。
55. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？
ReentrantLock 更灵活，需手动解锁；synchronized 语法糖，异常自动释放。
56. 说一下 atomic 的原理？
利用 CAS (Compare And Swap) 和 volatile 保证原子操作，避免 synchronized 开销。
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。RMI、Socket 通信、持久化存储时需要。
59. 动态代理是什么？有哪些应用？
运行时动态生成代理类。Spring AOP、Hibernate 查询、RPC 等广泛应用。
60. 怎么实现动态代理？
JDK 原生代理基于接口，CGLIB 基于继承子类。
对象拷贝
61. 为什么要使用克隆？
保存对象当前状态，避免 new 出来的对象属性为初始值。
62. 如何实现对象克隆？
实现 Cloneable 并重写 clone()；或实现 Serializable 通过序列化反序列化。
63. 深拷贝和浅拷贝区别是什么？
浅拷贝只复制基本值和引用本身；深拷贝复制对象及其引用的所有对象。
Java Web
64. JSP 和 servlet 有什么区别？
JSP 侧重视图，本质是 Servlet。Servlet 逻辑在 Java 文件，JSP 混合 HTML。
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）、request（请求）、session（会话）、application（全局）。
67. session 和 cookie 有什么区别？
存储位置不同（服务器端 vs 浏览器端）；安全性不同（cookie 易伪造）；容量限制不同。
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