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Java 面试核心知识点梳理：基础、容器与多线程
Java 面试涵盖基础语法、集合框架、多线程并发及 IO 网络等核心领域。本文梳理了 JDK 与 JRE 区别、equals 与 hashCode 机制、HashMap 实现原理、线程状态与锁升级、IO 流分类等关键考点，并结合代码示例解析常见陷阱，适合求职者系统复习 Java 核心技术栈。
Java 基础
1. JDK 和 JRE 有什么区别？
JDK（Java Development Kit）是开发工具包，提供了开发环境和运行环境；JRE（Java Runtime Environment）是运行环境，仅包含运行所需组件。
简单来说，JDK 包含了 JRE。如果你需要编写 Java 程序，必须安装 JDK；如果只需运行程序，安装 JRE 即可。
2. == 和 equals 的区别是什么？
== 的作用
- 基本类型：比较值是否相同。
- 引用类型：比较内存地址引用是否相同。
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 的本质
默认情况下 equals 就是 ==，但像 String、Integer 等类重写了该方法，将其变为值比较。
class Cat {
public Cat(String name) { this.name = name; }
private String name;
public String getName() { return name; }
}
Cat c1 = new Cat("王磊");
Cat c2 = ();
System.out.println(c1.equals(c2));
new
Cat
"王磊"
String 类源码中重写了 equals，逐字符比较内容，所以返回 true。
3. 两个对象的 hashCode() 相同，则 equals() 也一定为 true，对吗？
不对。hashCode 相同只代表哈希值冲突，不代表内容相等。
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（最终类）。
- 修饰方法：该方法不能被重写。
- 修饰变量：成为常量，初始化后不可修改。
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，0.5 向右取整，负数同理。
6. String 属于基础的数据类型吗？
不属于。基础类型只有 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，性能稍低。
- 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，多线程场景用 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。
10. String 类的常用方法有哪些？
- 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？
- 普通类不能包含抽象方法，抽象类可以。
- 普通类可直接实例化，抽象类需子类实现。
13. 抽象类能使用 final 修饰吗？
不能。final 禁止继承，abstract 要求被继承，二者矛盾。
14. 接口和抽象类有什么区别？
- 继承方式：类继承抽象类用 extends，实现接口用 implements。
- 构造函数：抽象类有，接口无。
- 多重性：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。
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，并发能力低。
- NIO：同步非阻塞 IO，基于 Channel 和 Buffer，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()
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：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？
- List：有序，可重复。
- Set：无序，不可重复。
- Map：键值对存储，Key 不可重复。
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？
- 追求插入/查询速度：选 HashMap。
- 需要按键排序遍历：选 TreeMap。
23. 说一下 HashMap 的实现原理？
基于 Hash 算法。put(key, value) 时计算 hash 值存入 bucket。hash 冲突时使用链表或红黑树存储。JDK 1.8 后链表长度超过阈值转为红黑树。
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 是动态数组，LinkedList 是双向链表。
- 随机访问：ArrayList 快（索引访问），LinkedList 慢（需遍历）。
- 增删：LinkedList 在非首尾位置效率更高，ArrayList 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()
27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
- 线程安全：Vector 使用 synchronized，线程安全；ArrayList 不安全。
- 扩容：Vector 扩容 1 倍，ArrayList 扩容 50%。
- 性能：ArrayList 优于 Vector。
28. Array 和 ArrayList 有何区别？
- Array 可存基本类型和对象，ArrayList 只能存对象。
- Array 大小固定，ArrayList 自动扩展。
- ArrayList 内置更多实用方法。
29. 在 Queue 中 poll() 和 remove() 有什么区别？
- 都有元素时行为一致。
- 无元素时：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+ 推荐使用 concurrent 包下的类，如 ConcurrentHashMap。
31. 迭代器 Iterator 是什么？
用于遍历 Collection 的标准接口，取代了 Enumeration，支持移除元素。
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，遍历时集合被修改会抛出 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(list) 创建只读视图。
多线程
35. 并行和并发有什么区别？
- 并行：多核 CPU 同时处理多个任务。
- 并发：单核 CPU 通过时间片轮转交替执行任务。
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。用户线程结束时，守护线程随之结束。
38. 创建线程有哪几种方式？
- 继承 Thread 类并重写 run()
- 实现 Runnable 接口
- 实现 Callable 接口（可返回值）
39. 说一下 runnable 和 callable 有什么区别？
Runnable 无返回值，Callable 可返回结果且可抛异常。
40. 线程有哪些状态？
NEW, RUNNABLE, BLOCKED, WAITING, TIMED_WAITING, TERMINATED
41. sleep() 和 wait() 有什么区别？
- 所属类：sleep 属 Thread，wait 属 Object。
- 锁：sleep 不释放锁，wait 释放锁。
- 唤醒：sleep 时间到自动恢复，wait 需 notify/notifyAll。
42. notify() 和 notifyAll() 有什么区别？
notify 唤醒一个等待线程，notifyAll 唤醒所有等待线程。
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()
- newCachedThreadPool()
- newFixedThreadPool(int nThreads)
- ThreadPoolExecutor()（最灵活，推荐）
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() 只接受 Runnable，submit() 支持 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（如 ConcurrentHashMap）
- 使用 synchronized 锁
- 使用 Lock 显式锁
48. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？
JDK 6 优化后，锁经历偏向锁 -> 轻量级锁 -> 重量级锁的升级过程，旨在减少性能消耗。
49. 什么是死锁？
两个或多个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，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。JDK 6 前依赖操作系统互斥锁，之后引入偏向锁、轻量级锁、重量级锁优化。
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 不阻塞线程，synchronized 可能阻塞。
54. synchronized 和 Lock 有什么区别？
- synchronized 自动释放锁，Lock 需手动 unlock。
- Lock 可尝试获取锁并判断是否成功。
55. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？
ReentrantLock 更灵活，支持公平锁、中断响应等，但需手动管理锁释放。
56. 说一下 atomic 的原理？
基于 CAS (Compare And Swap) 和 volatile 实现原子操作，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？
将对象状态保存为字节流。用于网络传输、RMI、持久化存储等场景。
59. 动态代理是什么？有哪些应用？
运行时动态生成代理类。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 代理（基于继承）。
对象拷贝
61. 为什么要使用克隆？
62. 如何实现对象克隆？
- 实现 Cloneable 接口重写 clone()
- 实现 Serializable 接口通过序列化反序列化（深度克隆）
63. 深拷贝和浅拷贝区别是什么？
- 浅拷贝：只复制对象本身和值类型成员。
- 深拷贝：递归复制所有引用类型成员。
Java Web
64. JSP 和 servlet 有什么区别？
JSP 侧重视图，本质是 Servlet；Servlet 侧重控制逻辑，纯 Java 代码。
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（页面级）, request（请求级）, session（会话级）, application（应用级）
67. session 和 cookie 有什么区别？
- 存储位置：session 在服务端，cookie 在客户端。
- 安全性：cookie 易篡改，session 更安全。
- 容量：cookie 有限制，session 取决于服务端内存。
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