java面試題及答案
關(guān)于java面試題及答案 大家了解過(guò)多少呢?可能很多人都不是很清楚,下面就是小編分享的 java面試題及答案介紹,一起來(lái)看一下吧。
面向對象編程(OOP)
Java是一個(gè)支持并發(fā)、基于類(lèi)和面向對象的計算機編程語(yǔ)言。下面列出了面向對象軟件開(kāi)發(fā)的優(yōu)點(diǎn):
代碼開(kāi)發(fā)模塊化,更易維護和修改。
代碼復用。
增強代碼的可靠性和靈活性。
增加代碼的可理解性。
面向對象編程有很多重要的特性,比如:封裝,繼承,多態(tài)和抽象。下面的章節我們會(huì )逐個(gè)分析這些特性。
封裝
封裝給對象提供了隱藏內部特性和行為的能力。對象提供一些能被其他對象訪(fǎng)問(wèn)的方法來(lái)改變它內部的數據。在Java當中,有3種修飾符:public,private和protected。每一種修飾符給其他的位于同一個(gè)包或者不同包下面對象賦予了不同的訪(fǎng)問(wèn)權限。
下面列出了使用封裝的一些好處:
通過(guò)隱藏對象的屬性來(lái)保護對象內部的狀態(tài)。
提高了代碼的可用性和可維護性,因為對象的行為可以被單獨的改變或者是擴展。
禁止對象之間的不良交互提高模塊化。
參考這個(gè)文檔獲取更多關(guān)于封裝的細節和示例。
多態(tài)
多態(tài)是編程語(yǔ)言給不同的底層數據類(lèi)型做相同的接口展示的一種能力。一個(gè)多態(tài)類(lèi)型上的操作可以應用到其他類(lèi)型的值上面。
繼承
繼承給對象提供了從基類(lèi)獲取字段和方法的能力。繼承提供了代碼的重用行,也可以在不修改類(lèi)的情況下給現存的類(lèi)添加新特性。
抽象
抽象是把想法從具體的實(shí)例中分離出來(lái)的步驟,因此,要根據他們的功能而不是實(shí)現細節來(lái)創(chuàng )建類(lèi)。Java支持創(chuàng )建只暴漏接口而不包含方法實(shí)現的抽象的類(lèi)。這種抽象技術(shù)的主要目的是把類(lèi)的行為和實(shí)現細節分離開(kāi)。
抽象和封裝的不同點(diǎn)
抽象和封裝是互補的概念。一方面,抽象關(guān)注對象的行為。另一方面,封裝關(guān)注對象行為的細節。一般是通過(guò)隱藏對象內部狀態(tài)信息做到封裝,因此,封裝可以看成是用來(lái)提供抽象的一種策略。
常見(jiàn)的Java問(wèn)題
1.什么是Java虛擬機?為什么Java被稱(chēng)作是“平臺無(wú)關(guān)的編程語(yǔ)言”?
Java虛擬機是一個(gè)可以執行Java字節碼的虛擬機進(jìn)程。Java源文件被編譯成能被Java虛擬機執行的字節碼文件。
Java被設計成允許應用程序可以運行在任意的平臺,而不需要程序員為每一個(gè)平臺單獨重寫(xiě)或者是重新編譯。Java虛擬機讓這個(gè)變?yōu)榭赡,因為它知道底層硬件平臺的指令長(cháng)度和其他特性。
2.JDK和JRE的區別是什么?
Java運行時(shí)環(huán)境(JRE)是將要執行Java程序的Java虛擬機。它同時(shí)也包含了執行applet需要的瀏覽器插件。Java開(kāi)發(fā)工具包(JDK)是完整的Java軟件開(kāi)發(fā)包,包含了JRE,編譯器和其他的工具(比如:JavaDoc,Java調試器),可以讓開(kāi)發(fā)者開(kāi)發(fā)、編譯、執行Java應用程序。
3.”static”關(guān)鍵字是什么意思?Java中是否可以覆蓋(override)一個(gè)private或者是static的方法?
“static”關(guān)鍵字表明一個(gè)成員變量或者是成員方法可以在沒(méi)有所屬的類(lèi)的實(shí)例變量的情況下被訪(fǎng)問(wèn)。
Java中static方法不能被覆蓋,因為方法覆蓋是基于運行時(shí)動(dòng)態(tài)綁定的,而static方法是編譯時(shí)靜態(tài)綁定的。static方法跟類(lèi)的任何實(shí)例都不相關(guān),所以概念上不適用。
4.是否可以在static環(huán)境中訪(fǎng)問(wèn)非static變量?
static變量在Java中是屬于類(lèi)的,它在所有的實(shí)例中的值是一樣的。當類(lèi)被Java虛擬機載入的時(shí)候,會(huì )對static變量進(jìn)行初始化。如果你的代碼嘗試不用實(shí)例來(lái)訪(fǎng)問(wèn)非static的變量,編譯器會(huì )報錯,因為這些變量還沒(méi)有被創(chuàng )建出來(lái),還沒(méi)有跟任何實(shí)例關(guān)聯(lián)上。
5.Java支持的數據類(lèi)型有哪些?什么是自動(dòng)拆裝箱?
Java語(yǔ)言支持的8中基本數據類(lèi)型是:
byte
short
int
long
float
double
boolean
char
自動(dòng)裝箱是Java編譯器在基本數據類(lèi)型和對應的對象包裝類(lèi)型之間做的一個(gè)轉化。比如:把int轉化成Integer,double轉化成double,等等。反之就是自動(dòng)拆箱。
6.Java中的方法覆蓋(Overriding)和方法重載(Overloading)是什么意思?
Java中的方法重載發(fā)生在同一個(gè)類(lèi)里面兩個(gè)或者是多個(gè)方法的方法名相同但是參數不同的情況。與此相對,方法覆蓋是說(shuō)子類(lèi)重新定義了父類(lèi)的方法。方法覆蓋必須有相同的方法名,參數列表和返回類(lèi)型。覆蓋者可能不會(huì )限制它所覆蓋的方法的訪(fǎng)問(wèn)。
7.Java中,什么是構造函數?什么是構造函數重載?什么是復制構造函數?
當新對象被創(chuàng )建的時(shí)候,構造函數會(huì )被調用。每一個(gè)類(lèi)都有構造函數。在程序員沒(méi)有給類(lèi)提供構造函數的情況下,Java編譯器會(huì )為這個(gè)類(lèi)創(chuàng )建一個(gè)默認的構造函數。
Java中構造函數重載和方法重載很相似?梢詾橐粋(gè)類(lèi)創(chuàng )建多個(gè)構造函數。每一個(gè)構造函數必須有它自己唯一的參數列表。
Java不支持像C++中那樣的復制構造函數,這個(gè)不同點(diǎn)是因為如果你不自己寫(xiě)構造函數的情況下,Java不會(huì )創(chuàng )建默認的復制構造函數。
8.Java支持多繼承么?
不支持,Java不支持多繼承。每個(gè)類(lèi)都只能繼承一個(gè)類(lèi),但是可以實(shí)現多個(gè)接口。
9.接口和抽象類(lèi)的區別是什么?
Java提供和支持創(chuàng )建抽象類(lèi)和接口。它們的實(shí)現有共同點(diǎn),不同點(diǎn)在于:
接口中所有的方法隱含的都是抽象的。而抽象類(lèi)則可以同時(shí)包含抽象和非抽象的方法。
類(lèi)可以實(shí)現很多個(gè)接口,但是只能繼承一個(gè)抽象類(lèi)
類(lèi)如果要實(shí)現一個(gè)接口,它必須要實(shí)現接口聲明的所有方法。但是,類(lèi)可以不實(shí)現抽象類(lèi)聲明的所有方法,當然,在這種情況下,類(lèi)也必須得聲明成是抽象的。
抽象類(lèi)可以在不提供接口方法實(shí)現的情況下實(shí)現接口。
Java接口中聲明的變量默認都是final的。抽象類(lèi)可以包含非final的變量。
Java接口中的成員函數默認是public的。抽象類(lèi)的成員函數可以是private,protected或者是public。
接口是絕對抽象的,不可以被實(shí)例化。抽象類(lèi)也不可以被實(shí)例化,但是,如果它包含main方法的話(huà)是可以被調用的。
也可以參考JDK8中抽象類(lèi)和接口的區別
10.什么是值傳遞和引用傳遞?
對象被值傳遞,意味著(zhù)傳遞了對象的一個(gè)副本。因此,就算是改變了對象副本,也不會(huì )影響源對象的值。
對象被引用傳遞,意味著(zhù)傳遞的并不是實(shí)際的對象,而是對象的引用。因此,外部對引用對象所做的改變會(huì )反映到所有的對象上。
Java線(xiàn)程
11.進(jìn)程和線(xiàn)程的區別是什么?
進(jìn)程是執行著(zhù)的應用程序,而線(xiàn)程是進(jìn)程內部的一個(gè)執行序列。一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線(xiàn)程。線(xiàn)程又叫做輕量級進(jìn)程。
12.創(chuàng )建線(xiàn)程有幾種不同的方式?你喜歡哪一種?為什么?
有三種方式可以用來(lái)創(chuàng )建線(xiàn)程:
繼承Thread類(lèi)
實(shí)現Runnable接口
應用程序可以使用Executor框架來(lái)創(chuàng )建線(xiàn)程池
實(shí)現Runnable接口這種方式更受歡迎,因為這不需要繼承Thread類(lèi)。在應用設計中已經(jīng)繼承了別的對象的情況下,這需要多繼承(而Java不支持多繼承),只能實(shí)現接口。同時(shí),線(xiàn)程池也是非常高效的,很容易實(shí)現和使用。
13.概括的解釋下線(xiàn)程的幾種可用狀態(tài)。
線(xiàn)程在執行過(guò)程中,可以處于下面幾種狀態(tài):
就緒(Runnable):線(xiàn)程準備運行,不一定立馬就能開(kāi)始執行。
運行中(Running):進(jìn)程正在執行線(xiàn)程的代碼。
等待中(Waiting):線(xiàn)程處于阻塞的狀態(tài),等待外部的處理結束。
睡眠中(Sleeping):線(xiàn)程被強制睡眠。
I/O阻塞(Blocked on I/O):等待I/O操作完成。
同步阻塞(Blocked on Synchronization):等待獲取鎖。
死亡(Dead):線(xiàn)程完成了執行。
14.同步方法和同步代碼塊的區別是什么?
在Java語(yǔ)言中,每一個(gè)對象有一把鎖。線(xiàn)程可以使用synchronized關(guān)鍵字來(lái)獲取對象上的鎖。synchronized關(guān)鍵字可應用在方法級別(粗粒度鎖)或者是代碼塊級別(細粒度鎖)。
15.在監視器(Monitor)內部,是如何做線(xiàn)程同步的?程序應該做哪種級別的同步?
監視器和鎖在Java虛擬機中是一塊使用的。監視器監視一塊同步代碼塊,確保一次只有一個(gè)線(xiàn)程執行同步代碼塊。每一個(gè)監視器都和一個(gè)對象引用相關(guān)聯(lián)。線(xiàn)程在獲取鎖之前不允許執行同步代碼。
16.什么是死鎖(deadlock)?
兩個(gè)進(jìn)程都在等待對方執行完畢才能繼續往下執行的時(shí)候就發(fā)生了死鎖。結果就是兩個(gè)進(jìn)程都陷入了無(wú)限的等待中。
17.如何確保N個(gè)線(xiàn)程可以訪(fǎng)問(wèn)N個(gè)資源同時(shí)又不導致死鎖?
使用多線(xiàn)程的時(shí)候,一種非常簡(jiǎn)單的避免死鎖的方式就是:指定獲取鎖的順序,并強制線(xiàn)程按照指定的順序獲取鎖。因此,如果所有的線(xiàn)程都是以同樣的順序加鎖和釋放鎖,就不會(huì )出現死鎖了。
Java集合類(lèi)
18.Java集合類(lèi)框架的基本接口有哪些?
Java集合類(lèi)提供了一套設計良好的支持對一組對象進(jìn)行操作的接口和類(lèi)。Java集合類(lèi)里面最基本的接口有:
Collection:代表一組對象,每一個(gè)對象都是它的子元素。
Set:不包含重復元素的Collection。
List:有順序的collection,并且可以包含重復元素。
Map:可以把鍵(key)映射到值(value)的對象,鍵不能重復。
19.為什么集合類(lèi)沒(méi)有實(shí)現Cloneable和Serializable接口?
集合類(lèi)接口指定了一組叫做元素的對象。集合類(lèi)接口的每一種具體的實(shí)現類(lèi)都可以選擇以它自己的方式對元素進(jìn)行保存和排序。有的集合類(lèi)允許重復的鍵,有些不允許。
20.什么是迭代器(Iterator)?
Iterator接口提供了很多對集合元素進(jìn)行迭代的方法。每一個(gè)集合類(lèi)都包含了可以返回迭代器實(shí)例的
迭代方法。迭代器可以在迭代的過(guò)程中刪除底層集合的元素。
克隆(cloning)或者是序列化(serialization)的語(yǔ)義和含義是跟具體的實(shí)現相關(guān)的。因此,應該由集合類(lèi)的具體實(shí)現來(lái)決定如何被克隆或者是序列化。
21.Iterator和ListIterator的區別是什么?
下面列出了他們的區別:
Iterator可用來(lái)遍歷Set和List集合,但是ListIterator只能用來(lái)遍歷List。
Iterator對集合只能是前向遍歷,ListIterator既可以前向也可以后向。
ListIterator實(shí)現了Iterator接口,并包含其他的功能,比如:增加元素,替換元素,獲取前一個(gè)和后一個(gè)元素的索引,等等。
22.快速失敗(fail-fast)和安全失敗(fail-safe)的區別是什么?
Iterator的安全失敗是基于對底層集合做拷貝,因此,它不受源集合上修改的影響。java.util包下面的'所有的集合類(lèi)都是快速失敗的,而java.util.concurrent包下面的所有的類(lèi)都是安全失敗的?焖偈〉牡鲿(huì )拋出ConcurrentModificationException異常,而安全失敗的迭代器永遠不會(huì )拋出這樣的異常。
23.Java中的HashMap的工作原理是什么?
Java中的HashMap是以鍵值對(key-value)的形式存儲元素的。HashMap需要一個(gè)hash函數,它使用hashCode()和equals()方法來(lái)向集合/從集合添加和檢索元素。當調用put()方法的時(shí)候,HashMap會(huì )計算key的hash值,然后把鍵值對存儲在集合中合適的索引上。如果key已經(jīng)存在了,value會(huì )被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity),負載因子(load factor)和擴容極限(threshold resizing)。
24.hashCode()和equals()方法的重要性體現在什么地方?
Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法來(lái)確定鍵值對的索引,當根據鍵獲取值的時(shí)候也會(huì )用到這兩個(gè)方法。如果沒(méi)有正確的實(shí)現這兩個(gè)方法,兩個(gè)不同的鍵可能會(huì )有相同的hash值,因此,可能會(huì )被集合認為是相等的。而且,這兩個(gè)方法也用來(lái)發(fā)現重復元素。所以這兩個(gè)方法的實(shí)現對HashMap的精確性和正確性是至關(guān)重要的。
25.HashMap和Hashtable有什么區別?
HashMap和Hashtable都實(shí)現了Map接口,因此很多特性非常相似。但是,他們有以下不同點(diǎn):
HashMap允許鍵和值是null,而Hashtable不允許鍵或者值是null。
Hashtable是同步的,而HashMap不是。因此,HashMap更適合于單線(xiàn)程環(huán)境,而Hashtable適合于多線(xiàn)程環(huán)境。
HashMap提供了可供應用迭代的鍵的集合,因此,HashMap是快速失敗的。另一方面,Hashtable提供了對鍵的列舉(Enumeration)。
一般認為Hashtable是一個(gè)遺留的類(lèi)。
26.數組(Array)和列表(ArrayList)有什么區別?什么時(shí)候應該使用Array而不是ArrayList?
下面列出了Array和ArrayList的不同點(diǎn):
Array可以包含基本類(lèi)型和對象類(lèi)型,ArrayList只能包含對象類(lèi)型。
Array大小是固定的,ArrayList的大小是動(dòng)態(tài)變化的。
ArrayList提供了更多的方法和特性,比如:addAll(),removeAll(),iterator()等等。
對于基本類(lèi)型數據,集合使用自動(dòng)裝箱來(lái)減少編碼工作量。但是,當處理固定大小的基本數據類(lèi)型的時(shí)候,這種方式相對比較慢。
27.ArrayList和LinkedList有什么區別?
ArrayList和LinkedList都實(shí)現了List接口,他們有以下的不同點(diǎn):
ArrayList是基于索引的數據接口,它的底層是數組。它可以以O(1)時(shí)間復雜度對元素進(jìn)行隨機訪(fǎng)問(wèn)。與此對應,LinkedList是以元素列表的形式存儲它的數據,每一個(gè)元素都和它的前一個(gè)和后一個(gè)元素鏈接在一起,在這種情況下,查找某個(gè)元素的時(shí)間復雜度是O(n)。
相對于A(yíng)rrayList,LinkedList的插入,添加,刪除操作速度更快,因為當元素被添加到集合任意位置的時(shí)候,不需要像數組那樣重新計算大小或者是更新索引。
LinkedList比ArrayList更占內存,因為L(cháng)inkedList為每一個(gè)節點(diǎn)存儲了兩個(gè)引用,一個(gè)指向前一個(gè)元素,一個(gè)指向下一個(gè)元素。
也可以參考ArrayList vs. LinkedList。
28.Comparable和Comparator接口是干什么的?列出它們的區別。
Java提供了只包含一個(gè)compareTo()方法的Comparable接口。這個(gè)方法可以個(gè)給兩個(gè)對象排序。具體來(lái)說(shuō),它返回負數,0,正數來(lái)表明輸入對象小于,等于,大于已經(jīng)存在的對象。
Java提供了包含compare()和equals()兩個(gè)方法的Comparator接口。compare()方法用來(lái)給兩個(gè)輸入參數排序,返回負數,0,正數表明第一個(gè)參數是小于,等于,大于第二個(gè)參數。equals()方法需要一個(gè)對象作為參數,它用來(lái)決定輸入參數是否和comparator相等。只有當輸入參數也是一個(gè)comparator并且輸入參數和當前comparator的排序結果是相同的時(shí)候,這個(gè)方法才返回true。
29.什么是Java優(yōu)先級隊列(Priority Queue)?
PriorityQueue是一個(gè)基于優(yōu)先級堆的無(wú)界隊列,它的元素是按照自然順序(natural order)排序的。在創(chuàng )建的時(shí)候,我們可以給它提供一個(gè)負責給元素排序的比較器。PriorityQueue不允許null值,因為他們沒(méi)有自然順序,或者說(shuō)他們沒(méi)有任何的相關(guān)聯(lián)的比較器。最后,PriorityQueue不是線(xiàn)程安全的,入隊和出隊的時(shí)間復雜度是O(log(n))。
30.你了解大O符號(big-O notation)么?你能給出不同數據結構的例子么?
大O符號描述了當數據結構里面的元素增加的時(shí)候,算法的規;蛘呤切阅茉谧顗牡膱(chǎng)景下有多么好。
大O符號也可用來(lái)描述其他的行為,比如:內存消耗。因為集合類(lèi)實(shí)際上是數據結構,我們一般使用大O符號基于時(shí)間,內存和性能來(lái)選擇最好的實(shí)現。大O符號可以對大量數據的性能給出一個(gè)很好的說(shuō)明。
31.如何權衡是使用無(wú)序的數組還是有序的數組?
有序數組最大的好處在于查找的時(shí)間復雜度是O(log n),而無(wú)序數組是O(n)。有序數組的缺點(diǎn)是插入操作的時(shí)間復雜度是O(n),因為值大的元素需要往后移動(dòng)來(lái)給新元素騰位置。相反,無(wú)序數組的插入時(shí)間復雜度是常量O(1)。
32.Java集合類(lèi)框架的最佳實(shí)踐有哪些?
根據應用的需要正確選擇要使用的集合的類(lèi)型對性能非常重要,比如:假如元素的大小是固定的,而且能事先知道,我們就應該用Array而不是ArrayList。
有些集合類(lèi)允許指定初始容量。因此,如果我們能估計出存儲的元素的數目,我們可以設置初始容量來(lái)避免重新計算hash值或者是擴容。
為了類(lèi)型安全,可讀性和健壯性的原因總是要使用泛型。同時(shí),使用泛型還可以避免運行時(shí)的ClassCastException。
使用JDK提供的不變類(lèi)(immutable class)作為Map的鍵可以避免為我們自己的類(lèi)實(shí)現hashCode()和equals()方法。
編程的時(shí)候接口優(yōu)于實(shí)現。
底層的集合實(shí)際上是空的情況下,返回長(cháng)度是0的集合或者是數組,不要返回null。
33.Enumeration接口和Iterator接口的區別有哪些?
Enumeration速度是Iterator的2倍,同時(shí)占用更少的內存。但是,Iterator遠遠比Enumeration安全,因為其他線(xiàn)程不能夠修改正在被iterator遍歷的集合里面的對象。同時(shí),Iterator允許調用者刪除底層集合里面的元素,這對Enumeration來(lái)說(shuō)是不可能的。
34.HashSet和TreeSet有什么區別?
HashSet是由一個(gè)hash表來(lái)實(shí)現的,因此,它的元素是無(wú)序的。add(),remove(),contains()方法的時(shí)間復雜度是O(1)。
另一方面,TreeSet是由一個(gè)樹(shù)形的結構來(lái)實(shí)現的,它里面的元素是有序的。因此,add(),remove(),contains()方法的時(shí)間復雜度是O(logn)。
垃圾收集器(Garbage Collectors)
35.Java中垃圾回收有什么目的?什么時(shí)候進(jìn)行垃圾回收?
垃圾回收的目的是識別并且丟棄應用不再使用的對象來(lái)釋放和重用資源。
36.System.gc()和Runtime.gc()會(huì )做什么事情?
這兩個(gè)方法用來(lái)提示JVM要進(jìn)行垃圾回收。但是,立即開(kāi)始還是延遲進(jìn)行垃圾回收是取決于JVM的。
37.finalize()方法什么時(shí)候被調用?析構函數(finalization)的目的是什么?
在釋放對象占用的內存之前,垃圾收集器會(huì )調用對象的finalize()方法。一般建議在該方法中釋放對象持有的資源。
38.如果對象的引用被置為null,垃圾收集器是否會(huì )立即釋放對象占用的內存?
不會(huì ),在下一個(gè)垃圾回收周期中,這個(gè)對象將是可被回收的。
39.Java堆的結構是什么樣子的?什么是堆中的永久代(Perm Gen space)?
JVM的堆是運行時(shí)數據區,所有類(lèi)的實(shí)例和數組都是在堆上分配內存。它在JVM啟動(dòng)的時(shí)候被創(chuàng )建。對象所占的堆內存是由自動(dòng)內存管理系統也就是垃圾收集器回收。
堆內存是由存活和死亡的對象組成的。存活的對象是應用可以訪(fǎng)問(wèn)的,不會(huì )被垃圾回收。死亡的對象是應用不可訪(fǎng)問(wèn)尚且還沒(méi)有被垃圾收集器回收掉的對象。一直到垃圾收集器把這些對象回收掉之前,他們會(huì )一直占據堆內存空間。
40.串行(serial)收集器和吞吐量(throughput)收集器的區別是什么?
吞吐量收集器使用并行版本的新生代垃圾收集器,它用于中等規模和大規模數據的應用程序。而串行收集器對大多數的小應用(在現代處理器上需要大概100M左右的內存)就足夠了。
41.在Java中,對象什么時(shí)候可以被垃圾回收?
當對象對當前使用這個(gè)對象的應用程序變得不可觸及的時(shí)候,這個(gè)對象就可以被回收了。
42.JVM的永久代中會(huì )發(fā)生垃圾回收么?
垃圾回收不會(huì )發(fā)生在永久代,如果永久代滿(mǎn)了或者是超過(guò)了臨界值,會(huì )觸發(fā)完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔細查看垃圾收集器的輸出信息,就會(huì )發(fā)現永久代也是被回收的。這就是為什么正確的永久代大小對避免Full GC是非常重要的原因。
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