java基础面试题

x33g5p2x  于2021-08-23 转载在 Java  
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一 java基础面试

1.1 50道Java基础

1、面向对象的特征有哪些方面?

答:面向对象的特征主要有以下几个方面:

1)抽象:抽象是将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程,包括数据抽象和行为抽象两方面。抽象只关注对象有哪些属性和行为,并不关注这些行为的细节是什么。

2)继承:继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。提供继承信息的类被称为父类(超类、基类);得到继承信息的类被称为子类(派生类)。继承让变化中的软件系统有了一定的延续性,同时继承也是封装程序中可变因素的重要手段(如果不能理解请阅读阎宏博士的《Java与模式》或《设计模式精解》中关于桥梁模式的部分)。

3)封装:通常认为封装是把数据和操作数据的方法绑定起来,对数据的访问只能通过已定义的接口。面向对象的本质就是将现实世界描绘成一系列完全自治、封闭的对象。我们在类中编写的方法就是对实现细节的一种封装;我们编写一个类就是对数据和数据操作的封装。可以说,封装就是隐藏一切可隐藏的东西,只向外界提供最简单的编程接口(可以想想普通洗衣机和全自动洗衣机的差别,明显全自动洗衣机封装更好因此操作起来更简单;我们现在使用的智能手机也是封装得足够好的,因为几个按键就搞定了所有的事情)。

4)多态性:多态性是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应。简单的说就是用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性。如果将对象的方法视为对象向外界提供的服务,那么运行时的多态性可以解释为:当A系统访问B系统提供的服务时,B系统有多种提供服务的方式,但一切对A系统来说都是透明的(就像电动剃须刀是A系统,它的供电系统是B系统,B系统可以使用电池供电或者用交流电,甚至还有可能是太阳能,A系统只会通过B类对象调用供电的方法,但并不知道供电系统的底层实现是什么,究竟通过何种方式获得了动力)。方法重载(overload)实现的是编译时的多态性(也称为前绑定),而方法重写(override)实现的是运行时的多态性(也称为后绑定)。运行时的多态是面向对象最精髓的东西,要实现多态需要做两件事:1. 方法重写(子类继承父类并重写父类中已有的或抽象的方法);2. 对象造型(用父类型引用引用子类型对象,这样同样的引用调用同样的方法就会根据子类对象的不同而表现出不同的行为)。

2、访问修饰符public,private,protected,以及不写(默认)时的区别?

答:区别如下:

作用域 当前类 同包 子类 其他

public √ √ √ √

protected √ √ √ ×

default √ √ × ×

private √ × × ×

类的成员不写访问修饰时默认为default。默认对于同一个包中的其他类相当于公开(public),对于不是同一个包中的其他类相当于私有(private)。受保护(protected)对子类相当于公开,对不是同一包中的没有父子关系的类相当于私有。

3、String 是最基本的数据类型吗?

答:不是。Java中的基本数据类型只有8个:byte、short、int、long、float、double、char、boolean;除了基本类型(primitive type)和枚举类型(enumeration type),剩下的都是引用类型(reference type)。

4、float f=3.4;是否正确?

答:不正确。3.4是双精度数,将双精度型(double)赋值给浮点型(float)属于下转型(down-casting,也称为窄化)会造成精度损失,因此需要强制类型转换float f =(float)3.4; 或者写成float f =3.4F;。

5、short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有错吗?short s1 = 1; s1 += 1;有错吗?

答:对于short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由于1是int类型,因此s1+1运算结果也是int 型,需要强制转换类型才能赋值给short型。而short s1 = 1; s1 += 1;可以正确编译,因为s1+= 1;相当于s1 = (short)(s1 + 1);其中有隐含的强制类型转换。

6、Java 有没有goto?

答:goto 是Java中的保留字,在目前版本的Java中没有使用。(根据James Gosling(Java之父)编写的《The Java Programming Language》一书的附录中给出了一个Java关键字列表,其中有goto和const,但是这两个是目前无法使用的关键字,因此有些地方将其称之为保留字,其实保留字这个词应该有更广泛的意义,因为熟悉C语言的程序员都知道,在系统类库中使用过的有特殊意义的单词或单词的组合都被视为保留字)

7、int 和Integer 有什么区别?

答:Java是一个近乎纯洁的面向对象编程语言,但是为了编程的方便还是引入不是对象的基本数据类型,但是为了能够将这些基本数据类型当成对象操作,Java为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型(wrapper class),int的包装类就是Integer,从JDK 1.5开始引入了自动装箱/拆箱机制,使得二者可以相互转换。

Java 为每个原始类型提供了包装类型:

原始类型: boolean,char,byte,short,int,long,float,double

包装类型:Boolean,Character,Byte,Short,Integer,Long,Float,Double

package com.lovo;  
 // 何问起 hovertree.com
public class AutoUnboxingTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Integer a = new Integer(3);  
        Integer b = 3;              // 将3自动装箱成Integer类型  
        int c = 3;  
        System.out.println(a == b); // false 两个引用没有引用同一对象  
        System.out.println(a == c); // true a自动拆箱成int类型再和c比较  
    }  
}  

补充:最近还遇到一个面试题,也是和自动装箱和拆箱相关的,代码如下所示:

public class Test03 {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Integer f1 = 100, f2 = 100, f3 = 150, f4 = 150;  
          
        System.out.println(f1 == f2);  
        System.out.println(f3 == f4);  
    }  
}  
// hovertree.com

如果不明就里很容易认为两个输出要么都是true要么都是false。首先需要注意的是f1、f2、f3、f4四个变量都是Integer对象,所以下面的==运算比较的不是值而是引用。装箱的本质是什么呢?当我们给一个Integer对象赋一个int值的时候,会调用Integer类的静态方法valueOf,如果看看valueOf的源代码就知道发生了什么。

public static Integer valueOf(int i) {  
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)  
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];  
        return new Integer(i);  
    }  
// hovertree.com

IntegerCache是Integer的内部类,其代码如下所示:

/** 
     * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between 
     * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS. 
     * 
     * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache 
     * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=<size>} option. 
     * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property 
     * may be set and saved in the private system properties in the 
     * sun.misc.VM class. 
 * hovertree.com

     */  
  
    private static class IntegerCache {  
        static final int low = -128;  
        static final int high;  
        static final Integer cache[];  
  
        static {  
            // high value may be configured by property  
            int h = 127;  
            String integerCacheHighPropValue =  
                sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");  
            if (integerCacheHighPropValue != null) {  
                try {  
                    int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);  
                    i = Math.max(i, 127);  
                    // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE  
                    h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);  
                } catch( NumberFormatException nfe) {  
                    // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.  
                }  
            }  
            high = h;  
  
            cache = new Integer[(high - low) + 1];  
            int j = low;  
            for(int k = 0; k < cache.length; k++)  
                cache[k] = new Integer(j++);  
  
            // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)  
            assert IntegerCache.high >= 127;  
        }  
  
        private IntegerCache() {}  
    }  

简单的说,如果字面量的值在-128到127之间,那么不会new新的Integer对象,而是直接引用常量池中的Integer对象,所以上面的面试题中f1==f2的结果是true,而f3==f4的结果是false。越是貌似简单的面试题其中的玄机就越多,需要面试者有相当深厚的功力。

8、&和&&的区别?

答:&运算符有两种用法:(1)按位与;(2)逻辑与。&&运算符是短路与运算。逻辑与跟短路与的差别是非常巨大的,虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是true整个表达式的值才是true。&&之所以称为短路运算是因为,如果&&左边的表达式的值是false,右边的表达式会被直接短路掉,不会进行运算。很多时候我们可能都需要用&&而不是&,例如在验证用户登录时判定用户名不是null而且不是空字符串,应当写为:username != null &&!username.equals(“”),二者的顺序不能交换,更不能用&运算符,因为第一个条件如果不成立,根本不能进行字符串的equals比较,否则会产生NullPointerException异常。注意:逻辑或运算符(|)和短路或运算符(||)的差别也是如此。

补充:如果你熟悉JavaScript,那你可能更能感受到短路运算的强大,想成为JavaScript的高手就先从玩转短路运算开始吧。

http://hovertree.com/menu/java/

9、解释内存中的栈(stack)、堆(heap)和静态存储区的用法。

答:通常我们定义一个基本数据类型的变量,一个对象的引用,还有就是函数调用的现场保存都使用内存中的栈空间;而通过new关键字和构造器创建的对象放在堆空间;程序中的字面量(literal)如直接书写的100、“hello”和常量都是放在静态存储区中。栈空间操作最快但是也很小,通常大量的对象都是放在堆空间,整个内存包括硬盘上的虚拟内存都可以被当成堆空间来使用。

String str = new String(“hello”);

上面的语句中str放在栈上,用new创建出来的字符串对象放在堆上,而“hello”这个字面量放在静态存储区。

补充:较新版本的Java中使用了一项叫“逃逸分析“的技术,可以将一些局部对象放在栈上以提升对象的操作性能。

10、Math.round(11.5) 等于多少? Math.round(-11.5)等于多少?

答:Math.round(11.5)的返回值是12,Math.round(-11.5)的返回值是-11。四舍五入的原理是在参数上加0.5然后进行下取整。

11、swtich 是否能作用在byte 上,是否能作用在long 上,是否能作用在String上?

答:早期的JDK中,switch(expr)中,expr可以是byte、short、char、int。从1.5版开始,Java中引入了枚举类型(enum),expr也可以是枚举,从JDK 1.7版开始,还可以是字符串(String)。长整型(long)是不可以的。

12、用最有效率的方法计算2乘以8?

答: 2 << 3(左移3位相当于乘以2的3次方,右移3位相当于除以2的3次方)。

补充:我们为编写的类重写hashCode方法时,可能会看到如下所示的代码,其实我们不太理解为什么要使用这样的乘法运算来产生哈希码(散列码),而且为什么这个数是个素数,为什么通常选择31这个数?前两个问题的答案你可以自己百度一下,选择31是因为可以用移位和减法运算来代替乘法,从而得到更好的性能。说到这里你可能已经想到了:31 * num <==> (num << 5) - num,左移5位相当于乘以2的5次方(32)再减去自身就相当于乘以31。现在的VM都能自动完成这个优化。

 1 package com.loonstudio;  
 2   
 3 public class PhoneNumber {  
 4     private int areaCode;  
 5     private String prefix;  
 6     private String lineNumber;  
 7   
 8     @Override  
 9     public int hashCode() {  
10         final int prime = 31;  
11         int result = 1;  
12         result = prime * result + areaCode;  
13         result = prime * result  
14                 + ((lineNumber == null) ? 0 : lineNumber.hashCode());  
15         result = prime * result + ((prefix == null) ? 0 : prefix.hashCode());  
16         return result;  
17     }  
18   
19     @Override  
20     public boolean equals(Object obj) {  
21         if (this == obj)  
22             return true;  
23         if (obj == null)  
24             return false;  
25         if (getClass() != obj.getClass())  
26             return false;  
27         PhoneNumber other = (PhoneNumber) obj;  
28         if (areaCode != other.areaCode)  
29             return false;  
30         if (lineNumber == null) {  
31             if (other.lineNumber != null)  
32                 return false;  
33         } else if (!lineNumber.equals(other.lineNumber))  
34             return false;  
35         if (prefix == null) {  
36             if (other.prefix != null)  
37                 return false;  
38         } else if (!prefix.equals(other.prefix))  
39             return false;  
40         return true;  
41     }  
42   
43 }  //何问起 hovertree.com

13、数组有没有length()方法?String 有没有length()方法?

答:数组没有length()方法,有length 的属性。String 有length()方法。JavaScript中,获得字符串的长度是通过length属性得到的,这一点容易和Java混淆。

14、在Java 中,如何跳出当前的多重嵌套循环?

答:在最外层循环前加一个标记如A,然后用break A;可以跳出多重循环。(Java中支持带标签的break和continue语句,作用有点类似于C和C++中的goto语句,但是就像要避免使用goto一样,应该避免使用带标签的break和continue,因为它不会让你的程序变得更优雅,很多时候甚至有相反的作用,所以这种语法其实不知道更好)

15、构造器(constructor)是否可被重写(override)?

答:构造器不能被继承,因此不能被重写,但可以被重载。

16、两个对象值相同(x.equals(y) == true),但却可有不同的hash code,这句话对不对?

答:不对,如果两个对象x和y满足x.equals(y) == true,它们的哈希码(hash code)应当相同。Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的:(1)如果两个对象相同(equals方法返回true),那么它们的hashCode值一定要相同;(2)如果两个对象的hashCode相同,它们并不一定相同。当然,你未必要按照要求去做,但是如果你违背了上述原则就会发现在使用容器时,相同的对象可以出现在Set集合中,同时增加新元素的效率会大大下降(对于使用哈希存储的系统,如果哈希码频繁的冲突将会造成存取性能急剧下降)。

补充:关于equals和hashCode方法,很多Java程序都知道,但很多人也就是仅仅知道而已,在Joshua Bloch的大作《Effective Java》(很多软件公司,《Effective Java》、《Java编程思想》以及《重构:改善既有代码质量》是Java程序员必看书籍,如果你还没看过,那就赶紧去亚马逊买一本吧)中是这样介绍equals方法的:首先equals方法必须满足自反性(x.equals(x)必须返回true)、对称性(x.equals(y)返回true时,y.equals(x)也必须返回true)、传递性(x.equals(y)和y.equals(z)都返回true时,x.equals(z)也必须返回true)和一致性(当x和y引用的对象信息没有被修改时,多次调用x.equals(y)应该得到同样的返回值),而且对于任何非null值的引用x,x.equals(null)必须返回false。实现高质量的equals方法的诀窍包括:1. 使用==操作符检查“参数是否为这个对象的引用”;2. 使用instanceof操作符检查“参数是否为正确的类型”;3. 对于类中的关键属性,检查参数传入对象的属性是否与之相匹配;4. 编写完equals方法后,问自己它是否满足对称性、传递性、一致性;5. 重写equals时总是要重写hashCode;6. 不要将equals方法参数中的Object对象替换为其他的类型,在重写时不要忘掉@Override注解。

17、是否可以继承String 类?

答:String 类是final类,不可以被继承。

补充:继承String本身就是一个错误的行为,对String类型最好的重用方式是关联(HAS-A)而不是继承(IS-A)。

18、当一个对象被当作参数传递到一个方法后,此方法可改变这个对象的属性,并可返回变化后的结果,那么这里到底是值传递还是引用传递?

答:是值传递。Java 编程语言只有值传递参数。当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时,参数的值就是对该对象的引用。对象的属性可以在被调用过程中被改变,但对象的引用是永远不会改变的。C++和C#中可以通过传引用或传输出参数来改变传入的参数的值。

补充:Java中没有传引用实在是非常的不方便,这一点在Java 8中仍然没有得到改进,正是如此在Java编写的代码中才会出现大量的Wrapper类(将需要通过方法调用修改的引用置于一个Wrapper类中,再将Wrapper对象传入方法),这样的做法只会让代码变得臃肿,尤其是让从C和C++转型为Java程序员的开发者无法容忍。

http://hovertree.com/menu/java/

19、String 和StringBuilder、StringBuffer 的区别?

答:Java 平台提供了两种类型的字符串:String和StringBuffer / StringBuilder,它们可以储存和操作字符串。其中String是只读字符串,也就意味着String引用的字符串内容是不能被改变的。而StringBuffer和StringBuilder类表示的字符串对象可以直接进行修改。StringBuilder是JDK 1.5中引入的,它和StringBuffer的方法完全相同,区别在于它是在单线程环境下使用的,因为它的所有方面都没有被synchronized修饰,因此它的效率也比StringBuffer略高。

补充1:有一个面试题问:有没有哪种情况用+做字符串连接比调用StringBuffer / StringBuilder对象的append方法性能更好?如果连接后得到的字符串在静态存储区中是早已存在的,那么用+做字符串连接是优于StringBuffer / StringBuilder的append方法的。

补充2:下面也是一个面试题,问程序的输出,看看自己能不能说出正确答案。

package com.lovo;  
  //何问起 hovertree.com
public class StringEqualTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        String a = "Programming";  
        String b = new String("Programming");  
        String c = "Program" + "ming";  
          
        System.out.println(a == b);  
        System.out.println(a == c);  
        System.out.println(a.equals(b));  
        System.out.println(a.equals(c));  
        System.out.println(a.intern() == b.intern());  
    }  
} 

20、重载(Overload)和重写(Override)的区别。重载的方法能否根据返回类型进行区分?

答:方法的重载和重写都是实现多态的方式,区别在于前者实现的是编译时的多态性,而后者实现的是运行时的多态性。重载发生在一个类中,同名的方法如果有不同的参数列表(参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同)则视为重载;重写发生在子类与父类之间,重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型,比父类被重写方法更好访问,不能比父类被重写方法声明更多的异常(里氏代换原则)。重载对返回类型没有特殊的要求。

补充:华为的面试题中曾经问过这样一个问题:为什么不能根据返回类型来区分重载,说出你的答案吧!

21、描述一下JVM 加载class文件的原理机制?

答:JVM 中类的装载是由类加载器(ClassLoader) 和它的子类来实现的,Java中的类加载器是一个重要的Java 运行时系统组件,它负责在运行时查找和装入类文件中的类。

补充:

1.由于Java的跨平台性,经过编译的Java源程序并不是一个可执行程序,而是一个或多个类文件。当Java程序需要使用某个类时,JVM会确保这个类已经被加载、连接(验证、准备和解析)和初始化。类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中,通常是创建一个字节数组读入.class文件,然后产生与所加载类对应的Class对象。加载完成后,Class对象还不完整,所以此时的类还不可用。当类被加载后就进入连接阶段,这一阶段包括验证、准备(为静态变量分配内存并设置默认的初始值)和解析(将符号引用替换为直接引用)三个步骤。最后JVM对类进行初始化,包括:1如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化,那么就先初始化父类;2如果类中存在初始化语句,就依次执行这些初始化语句。

2.类的加载是由类加载器完成的,类加载器包括:根加载器(BootStrap)、扩展加载器(Extension)、系统加载器(System)和用户自定义类加载器(java.lang.ClassLoader的子类)。从JDK 1.2开始,类加载过程采取了父亲委托机制(PDM)。PDM更好的保证了Java平台的安全性,在该机制中,JVM自带的Bootstrap是根加载器,其他的加载器都有且仅有一个父类加载器。类的加载首先请求父类加载器加载,父类加载器无能为力时才由其子类加载器自行加载。JVM不会向Java程序提供对Bootstrap的引用。下面是关于几个类加载器的说明:

a)Bootstrap:一般用本地代码实现,负责加载JVM基础核心类库(rt.jar);

b)Extension:从java.ext.dirs系统属性所指定的目录中加载类库,它的父加载器是Bootstrap;

c)System:又叫应用类加载器,其父类是Extension。它是应用最广泛的类加载器。它从环境变量classpath或者系统属性java.class.path所指定的目录中记载类,是用户自定义加载器的默认父加载器。

22、char 型变量中能不能存贮一个中文汉字?为什么?

答:char类型可以存储一个中文汉字,因为Java中使用的编码是Unicode(不选择任何特定的编码,直接使用字符在字符集中的编号,这是统一的唯一方法),一个char类型占2个字节(16bit),所以放一个中文是没问题的。

补充:使用Unicode意味着字符在JVM内部和外部有不同的表现形式,在JVM内部都是Unicode,当这个字符被从JVM内部转移到外部时(例如存入文件系统中),需要进行编码转换。所以Java中有字节流和字符流,以及在字符流和字节流之间进行转换的转换流,如InputStreamReader和OutputStreamReader,这两个类是字节流和字符流之间的适配器类,承担了编码转换的任务;对于C程序员来说,要完成这样的编码转换恐怕要依赖于union(联合体/共用体)共享内存的特征来实现了。

23、抽象类(abstract class)和接口(interface)有什么异同?

答:抽象类和接口都不能够实例化,但可以定义抽象类和接口类型的引用。一个类如果继承了某个抽象类或者实现了某个接口都需要对其中的抽象方法全部进行实现,否则该类仍然需要被声明为抽象类。接口比抽象类更加抽象,因为抽象类中可以定义构造器,可以有抽象方法和具体方法,而接口中不能定义构造器而且其中的方法全部都是抽象方法。抽象类中的成员可以是private、默认、protected、public的,而接口中的成员全都是public的。抽象类中可以定义成员变量,而接口中定义的成员变量实际上都是常量。有抽象方法的类必须被声明为抽象类,而抽象类未必要有抽象方法。

24、静态嵌套类(Static Nested Class)和内部类(Inner Class)的不同?

答:Static Nested Class是被声明为静态(static)的内部类,它可以不依赖于外部类实例被实例化。而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化,其语法看起来挺诡异的,如下所示。

 1 package com.lovo;  
 2   
 3 /** 
 4  * 扑克类(一副扑克) 
 5 何问起 hovertree.com
 6  * 
 7  */  
 8 public class Poker {  
 9     private static String[] suites = {"黑桃", "红桃", "草花", "方块"};  
10     private static int[] faces = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13};  
11       
12     private Card[] cards;  
13       
14     /** 
15      * 构造器 
16      *  
17      */  
18     public Poker() {  
19         cards = new Card[52];  
20         for(int i = 0; i < suites.length; i++) {  
21             for(int j = 0; j < faces.length; j++) {  
22                 cards[i * 13 + j] = new Card(suites[i], faces[j]);  
23             }  
24         }  
25     }  
26       
27     /** 
28      * 洗牌 (随机乱序) 
29      *  
30      */  
31     public void shuffle() {  
32         for(int i = 0, len = cards.length; i < len; i++) {  
33             int index = (int) (Math.random() * len);  
34             Card temp = cards[index];  
35             cards[index] = cards[i];  
36             cards[i] = temp;  
37         }  
38     }  
39       
40     /** 
41      * 发牌 
42      * @param index 发牌的位置 
43      *  
44      */  
45     public Card deal(int index) {  
46         return cards[index];  
47     }  
48       
49     /** 
50      * 卡片类(一张扑克) 
51      * [内部类] 
52      * @author 骆昊 
53      * 
54      */  
55     public class Card {  
56         private String suite;   // 花色  
57         private int face;       // 点数  
58   
59         public Card(String suite, int face) {  
60             this.suite = suite;  
61             this.face = face;  
62         }  
63           
64         @Override  
65         public String toString() {  
66             String faceStr = "";  
67             switch(face) {  
68             case 1: faceStr = "A"; break;  
69             case 11: faceStr = "J"; break;  
70             case 12: faceStr = "Q"; break;  
71             case 13: faceStr = "K"; break;  
72             default: faceStr = String.valueOf(face);  
73             }  
74             return suite + faceStr;  
75         }  
76     }  
77 }  

测试类:

package com.lovo;  
  
class PokerTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        Poker poker = new Poker();  
        poker.shuffle();            // 洗牌  
        Poker.Card c1 = poker.deal(0);  // 发第一张牌  
        // 对于非静态内部类Card  
        // 只有通过其外部类Poker对象才能创建Card对象  
        Poker.Card c2 = poker.new Card("红心", 1);    // 自己创建一张牌  
          
        System.out.println(c1);     // 洗牌后的第一张  
        System.out.println(c2);     // 打印: 红心A  
    }  
}  //何问起 hovertree.com

25、Java 中会存在内存泄漏吗,请简单描述。

答:理论上Java因为有垃圾回收机制(GC)不会存在内存泄露问题(这也是Java被广泛使用于服务器端编程的一个重要原因);然而在实际开发中,可能会存在无用但可达的对象,这些对象不能被GC回收也会发生内存泄露。一个例子就是Hibernate的Session(一级缓存)中的对象属于持久态,垃圾回收器是不会回收这些对象的,然而这些对象中可能存在无用的垃圾对象。下面的例子也展示了Java中发生内存泄露的情况:

 1 package com.lovo;  
 2   //何问起 hovertree.com
 3 import java.util.Arrays;  
 4 import java.util.EmptyStackException;  
 5   
 6 public class MyStack<T> {  
 7     private T[] elements;  
 8     private int size = 0;  
 9       
10     private static final int INIT_CAPACITY = 16;  
11       
12     public MyStack() {  
13         elements = (T[]) new Object[INIT_CAPACITY];  
14     }  
15       
16     public void push(T elem) {  
17         ensureCapacity();  
18         elements[size++] = elem;  
19     }  
20       
21     public T pop() {  
22         if(size == 0)   
23             throw new EmptyStackException();  
24         return elements[--size];  
25     }  
26       
27     private void ensureCapacity() {  
28         if(elements.length == size) {  
29             elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);  
30         }  
31     }  
32 }  

上面的代码实现了一个栈(先进后出(FILO))结构,乍看之下似乎没有什么明显的问题,它甚至可以通过你编写的各种单元测试。然而其中的pop方法却存在内存泄露的问题,当我们用pop方法弹出栈中的对象时,该对象不会被当作垃圾回收,即使使用栈的程序不再引用这些对象,因为栈内部维护着对这些对象的过期引用(obsolete reference)。在支持垃圾回收的语言中,内存泄露是很隐蔽的,这种内存泄露其实就是无意识的对象保持。如果一个对象引用被无意识的保留起来了,那么垃圾回收器不会处理这个对象,也不会处理该对象引用的其他对象,即使这样的对象只有少数几个,也可能会导致很多的对象被排除在垃圾回收之外,从而对性能造成重大影响,极端情况下会引发Disk Paging(物理内存与硬盘的虚拟内存交换数据),甚至造成OutOfMemoryError。

26、抽象的(abstract)方法是否可同时是静态的(static),是否可同时是本地方法(native),是否可同时被synchronized修饰?

答:都不能。抽象方法需要子类重写,而静态的方法是无法被重写的,因此二者是矛盾的。本地方法是由本地代码(如C代码)实现的方法,而抽象方法是没有实现的,也是矛盾的。synchronized和方法的实现细节有关,抽象方法不涉及实现细节,因此也是相互矛盾的。

27、静态变量和实例变量的区别?

答:静态变量是被static修饰符修饰的变量,也称为类变量,它属于类,不属于类的任何一个对象,一个类不管创建多少个对象,静态变量在内存中有且仅有一个拷贝;实例变量必须依存于某一实例,需要先创建对象然后通过对象才能访问到它。静态变量可以实现让多个对象共享内存。在Java开发中,上下文类和工具类中通常会有大量的静态成员。

28、是否可以从一个静态(static)方法内部发出对非静态(non-static)方法的调用?

答:不可以,静态方法只能访问静态成员,因为非静态方法的调用要先创建对象,因此在调用静态方法时可能对象并没有被初始化。

29、如何实现对象克隆?

答:有两种方式:

1.实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法;

2.实现Serializable接口,通过对象的序列化和反序列化实现克隆,可以实现真正的深度克隆,代码如下。

 1 package com.lovo;  
 2   
 3 import java.io.ByteArrayInputStream;  
 4 import java.io.ByteArrayOutputStream;  
 5 import java.io.ObjectInputStream;  
 6 import java.io.ObjectOutputStream;  
 7   
 8 public class MyUtil {  
 9   
10     private MyUtil() {  
11         throw new AssertionError();  
12     }  
13   
14     public static <T> T clone(T obj) throws Exception {  
15         ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();  
16         ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);  
17         oos.writeObject(obj);  
18   
19         ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());  
20         ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);  
21         return (T) ois.readObject();  
22           
23         // 说明:调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义  
24         // 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源  
25     }  
26 }  //何问起 hovertree.com

下面是测试代码:

  1 package com.lovo;  
  2   
  3 import java.io.Serializable;  
  4   
  5 /** 
  6  * 人类 
  7  * @author 骆昊 
  8  * 
  9  */  
 10 class Person implements Serializable {  
 11     private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;  
 12   
 13     private String name;    // 姓名  
 14     private int age;        // 年龄  
 15     private Car car;        // 座驾  
 16   
 17     public Person(String name, int age, Car car) {  
 18         this.name = name;  
 19         this.age = age;  
 20         this.car = car;  
 21     }  
 22   
 23     public String getName() {  
 24         return name;  
 25     }  
 26   
 27     public void setName(String name) {  
 28         this.name = name;  
 29     }  
 30   
 31     public int getAge() {  
 32         return age;  
 33     }  
 34   
 35     public void setAge(int age) {  
 36         this.age = age;  
 37     }  
 38   
 39     public Car getCar() {  
 40         return car;  
 41     }  
 42   
 43     public void setCar(Car car) {  
 44         this.car = car;  
 45     }  
 46   
 47     @Override  
 48     public String toString() {  
 49         return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";  
 50     }  
 51   
 52 }  
 53   
 54 /** 
 55  * 小汽车类 
 56  * @author 骆昊 
 57  * 
 58  */  
 59 class Car implements Serializable {  
 60     private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;  
 61   
 62     private String brand;       // 品牌  
 63     private int maxSpeed;       // 最高时速  
 64   
 65     public Car(String brand, int maxSpeed) {  
 66         this.brand = brand;  
 67         this.maxSpeed = maxSpeed;  
 68     }  
 69   
 70     public String getBrand() {  
 71         return brand;  
 72     }  
 73   
 74     public void setBrand(String brand) {  
 75         this.brand = brand;  
 76     }  
 77   
 78     public int getMaxSpeed() {  
 79         return maxSpeed;  
 80     }  
 81   
 82     public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {  
 83         this.maxSpeed = maxSpeed;  
 84     }  
 85   
 86     @Override  
 87     public String toString() {  
 88         return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";  
 89     }  
 90   
 91 }  
 92   //何问起 hovertree.com
 93 class CloneTest {  
 94   
 95     public static void main(String[] args) {  
 96         try {  
 97             Person p1 = new Person("Hao LUO", 33, new Car("Benz", 300));  
 98             Person p2 = MyUtil.clone(p1);   // 深度克隆  
 99             p2.getCar().setBrand("BYD");  
100             // 修改克隆的Person对象p2关联的汽车对象的品牌属性  
101             // 原来的Person对象p1关联的汽车不会受到任何影响  
102             // 因为在克隆Person对象时其关联的汽车对象也被克隆了  
103             System.out.println(p1);  
104         } catch (Exception e) {  
105             e.printStackTrace();  
106         }  
107     }  
108 }  

注意:基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆,更重要的是通过泛型限定,可以检查出要克隆的对象是否支持序列化,这项检查是编译器完成的,不是在运行时抛出异常,这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。

30、GC 是什么?为什么要有GC?

答:GC是垃圾收集的意思,内存处理是编程人员容易出现问题的地方,忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃,Java提供的GC功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的,Java语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。Java程序员不用担心内存管理,因为垃圾收集器会自动进行管理。要请求垃圾收集,可以调用下面的方法之一:System.gc() 或Runtime.getRuntime().gc() ,但JVM可以屏蔽掉显示的垃圾回收调用。

垃圾回收可以有效的防止内存泄露,有效的使用可以使用的内存。垃圾回收器通常是作为一个单独的低优先级的线程运行,不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收,程序员不能实时的调用垃圾回收器对某个对象或所有对象进行垃圾回收。在Java诞生初期,垃圾回收是Java最大的亮点之一,因为服务器端的编程需要有效的防止内存泄露问题,然而时过境迁,如今Java的垃圾回收机制已经成为被诟病的东西。移动智能终端用户通常觉得iOS的系统比Android系统有更好的用户体验,其中一个深层次的原因就在于Android系统中垃圾回收的不可预知性。

补充:垃圾回收机制有很多种,包括:分代复制垃圾回收、标记垃圾回收、增量垃圾回收等方式。标准的Java进程既有栈又有堆。栈保存了原始型局部变量,堆保存了要创建的对象。Java平台对堆内存回收和再利用的基本算法被称为标记和清除,但是Java对其进行了改进,采用“分代式垃圾收集”。这种方法会跟Java对象的生命周期将堆内存划分为不同的区域,在垃圾收集过程中,可能会将对象移动到不同区域:

  • 伊甸园(Eden):这是对象最初诞生的区域,并且对大多数对象来说,这里是它们唯一存在过的区域。
  • 幸存者乐园(Survivor):从伊甸园幸存下来的对象会被挪到这里。
  • 终身颐养园(Tenured):这是足够老的幸存对象的归宿。年轻代收集(Minor-GC)过程是不会触及这个地方的。当年轻代收集不能把对象放进终身颐养园时,就会触发一次完全收集(Major-GC),这里可能还会牵扯到压缩,以便为大对象腾出足够的空间。

与垃圾回收相关的JVM参数:

  • -Xms / -Xmx --- 堆的初始大小 / 堆的最大大小
  • -Xmn --- 堆中年轻代的大小
  • -XX:-DisableExplicitGC --- 让System.gc()不产生任何作用
  • -XX:+PrintGCDetail --- 打印GC的细节
  • -XX:+PrintGCDateStamps --- 打印GC操作的时间戳

31、String s=new String(“xyz”);创建了几个字符串对象?

答:两个对象,一个是静态存储区的"xyz",一个是用new创建在堆上的对象。

32、接口是否可继承(extends)接口? 抽象类是否可实现(implements)接口? 抽象类是否可继承具体类(concrete class)?

答:接口可以继承接口。抽象类可以实现(implements)接口,抽象类可继承具体类,但前提是具体类必须有明确的构造函数。

33、一个“.java”源文件中是否可以包含多个类(不是内部类)?有什么限制?

答:可以,但一个源文件中最多只能有一个公开类(public class)而且文件名必须和公开类的类名完全保持一致。

34、Anonymous Inner Class(匿名内部类)是否可以继承其它类?是否可以实现接口?

答:可以继承其他类或实现其他接口,在Swing编程中常用此方式来实现事件监听和回调。

35、内部类可以引用它的包含类(外部类)的成员吗?有没有什么限制?

答:一个内部类对象可以访问创建它的外部类对象的成员,包括私有成员。

36、Java 中的final关键字有哪些用法?

答:(1)修饰类:表示该类不能被继承;(2)修饰方法:表示方法不能被重写;(3)修饰变量:表示变量只能一次赋值以后值不能被修改(常量)。

37、指出下面程序的运行结果:

 1 class A{  
 2   
 3     static{  
 4         System.out.print("1");  
 5     }  
 6   
 7     public A(){  
 8         System.out.print("2");  
 9     }  
10 }  
11   
12 class B extends A{  
13   
14     static{  
15         System.out.print("a");  
16     }  
17   
18     public B(){  
19         System.out.print("b");  
20     }  
21 }  
22   //何问起 hovertree.com
23 public class Hello{  
24   
25     public static void main(String[] args){  
26         A ab = new B();  
27         ab = new B();  
28     }  
29   
30 }  

答:执行结果:1a2b2b。创建对象时构造器的调用顺序是:先初始化静态成员,然后调用父类构造器,再初始化非静态成员,最后调用自身构造器。

38、数据类型之间的转换:

1)如何将字符串转换为基本数据类型?

2)如何将基本数据类型转换为字符串?

答:

1)调用基本数据类型对应的包装类中的方法parseXXX(String)或valueOf(String)即可返回相应基本类型;

2)一种方法是将基本数据类型与空字符串(””)连接(+)即可获得其所对应的字符串;另一种方法是调用String 类中的valueOf(…)方法返回相应字符串

39、如何实现字符串的反转及替换?

答:方法很多,可以自己写实现也可以使用String或StringBuffer / StringBuilder中的方法。有一道很常见的面试题是用递归实现字符串反转,代码如下所示:

public static String reverse(String originStr) {  
        if(originStr == null || originStr.length() <= 1)   
            return originStr;  
        return reverse(originStr.substring(1)) + originStr.charAt(0);  
    }  //何问起 hovertree.com

40、怎样将GB2312编码的字符串转换为ISO-8859-1编码的字符串?

答:代码如下所示:

String s1 = "你好";

String s2 = newString(s1.getBytes("GB2312"), "ISO-8859-1");

41、日期和时间:

1)如何取得年月日、小时分钟秒?

2)如何取得从1970年1月1日0时0分0秒到现在的毫秒数?

3)如何取得某月的最后一天?

4)如何格式化日期?

答:操作方法如下所示:

1)创建java.util.Calendar 实例,调用其get()方法传入不同的参数即可获得参数所对应的值

2)以下方法均可获得该毫秒数:

Calendar.getInstance().getTimeInMillis();  
System.currentTimeMillis();  
//何问起 hovertree.com

3)示例代码如下:

Calendar time = Calendar.getInstance();  
time.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH);  
//何问起 hovertree.com

4)利用java.text.DataFormat 的子类(如SimpleDateFormat类)中的format(Date)方法可将日期格式化。

42、打印昨天的当前时刻。

答:

public class YesterdayCurrent {  
    public static void main(String[] args){  
        Calendar cal = Calendar.getInstance();  
        cal.add(Calendar.DATE, -1);  
        System.out.println(cal.getTime());  
    }  
}  //何问起 hovertree.com

43、比较一下Java 和JavaSciprt。

答:JavaScript 与Java是两个公司开发的不同的两个产品。Java 是原Sun 公司推出的面向对象的程序设计语言,特别适合于互联网应用程序开发;而JavaScript是Netscape公司的产品,为了扩展Netscape浏览器的功能而开发的一种可以嵌入Web页面中运行的基于对象和事件驱动的解释性语言,它的前身是LiveScript;而Java 的前身是Oak语言。

下面对两种语言间的异同作如下比较:

1)基于对象和面向对象:Java是一种真正的面向对象的语言,即使是开发简单的程序,必须设计对象;JavaScript是种脚本语言,它可以用来制作与网络无关的,与用户交互作用的复杂软件。它是一种基于对象(Object-Based)和事件驱动(Event-Driven)的编程语言。因而它本身提供了非常丰富的内部对象供设计人员使用;

2)解释和编译:Java 的源代码在执行之前,必须经过编译;JavaScript 是一种解释性编程语言,其源代码不需经过编译,由浏览器解释执行;

3)强类型变量和类型弱变量:Java采用强类型变量检查,即所有变量在编译之前必须作声明;JavaScript中变量声明,采用其弱类型。即变量在使用前不需作声明,而是解释器在运行时检查其数据类型;

4)代码格式不一样。

补充:上面列出的四点是原来所谓的标准答案中给出的。其实Java和JavaScript最重要的区别是一个是静态语言,一个是动态语言。目前的编程语言的发展趋势是函数式语言和动态语言。在Java中类(class)是一等公民,而JavaScript中函数(function)是一等公民。对于这种问题,在面试时还是用自己的语言回答会更加靠谱。

44、什么时候用assert?

答:assertion(断言)在软件开发中是一种常用的调试方式,很多开发语言中都支持这种机制。一般来说,assertion用于保证程序最基本、关键的正确性。assertion检查通常在开发和测试时开启。为了提高性能,在软件发布后, assertion检查通常是关闭的。在实现中,断言是一个包含布尔表达式的语句,在执行这个语句时假定该表达式为true;如果表达式计算为false,那么系统会报告一个AssertionError。

断言用于调试目的:

assert(a > 0); // throws an AssertionError if a <= 0

断言可以有两种形式:

assert Expression1;

assert Expression1 : Expression2 ;

Expression1 应该总是产生一个布尔值。

Expression2 可以是得出一个值的任意表达式;这个值用于生成显示更多调试信息的字符串消息。

断言在默认情况下是禁用的,要在编译时启用断言,需使用source 1.4 标记:

javac -source 1.4 Test.java

要在运行时启用断言,可使用-enableassertions 或者-ea 标记。

要在运行时选择禁用断言,可使用-da 或者-disableassertions 标记。

要在系统类中启用断言,可使用-esa 或者-dsa 标记。还可以在包的基础上启用或者禁用断言。可以在预计正常情况下不会到达的任何位置上放置断言。断言可以用于验证传递给私有方法的参数。不过,断言不应该用于验证传递给公有方法的参数,因为不管是否启用了断言,公有方法都必须检查其参数。不过,既可以在公有方法中,也可以在非公有方法中利用断言测试后置条件。另外,断言不应该以任何方式改变程序的状态。

45、Error 和Exception 有什么区别?

答:Error 表示系统级的错误和程序不必处理的异常,是恢复不是不可能但很困难的情况下的一种严重问题;比如内存溢出,不可能指望程序能处理这样的情况;Exception 表示需要捕捉或者需要程序进行处理的异常,是一种设计或实现问题;也就是说,它表示如果程序运行正常,从不会发生的情况。

补充:2005年摩托罗拉的面试中曾经问过这么一个问题“If a process reports a stack overflow run-time error, what’s the most possible cause?”,给了四个选项a. lack of memory; b. write on an invalid memory space; c. recursive function calling; d. array index out of boundary. Java程序在运行时也可能会遭遇StackOverflowError,这是一个错误无法恢复,只能重新修改代码了,这个面试题的答案是c。如果写了不能迅速收敛的递归,则很有可能引发栈溢出的错误,如下所示:

package com.lovo;  
  
public class StackOverflowErrorTest {  
  
    public static void main(String[] args) {  
        main(null);  
    }  
} //何问起 hovertree.com

因此,用递归编写程序时一定要牢记两点:1. 递归公式;2. 收敛条件(什么时候就不再递归而是回溯了)。

46、try{}里有一个return语句,那么紧跟在这个try后的finally{}里的code会不会被执行,什么时候被执行,在return前还是后?

答:会执行,在方法返回调用者前执行。Java允许在finally中改变返回值的做法是不好的,因为如果存在finally代码块,try中的return语句不会立马返回调用者,而是记录下返回值待finally代码块执行完毕之后再向调用者返回其值,然后如果在finally中修改了返回值,这会对程序造成很大的困扰,C#中就从语法上规定不能做这样的事。

47、Java 语言如何进行异常处理,关键字:throws、throw、try、catch、finally分别如何使用?

答:Java 通过面向对象的方法进行异常处理,把各种不同的异常进行分类,并提供了良好的接口。在Java 中,每个异常都是一个对象,它是Throwable 类或其子类的实例。当一个方法出现异常后便抛出一个异常对象,该对象中包含有异常信息,调用这个对象的方法可以捕获到这个异常并进行处理。Java 的异常处理是通过5 个关键词来实现的:try、catch、throw、throws和finally。一般情况下是用try来执行一段程序,如果出现异常,系统会抛出(throw)一个异常,这时候你可以通过它的类型来捕捉(catch)它,或最后(finally)由缺省处理器来处理;try用来指定一块预防所有“异常”的程序;catch 子句紧跟在try块后面,用来指定你想要捕捉的“异常”的类型;throw 语句用来明确地抛出一个“异常”;throws用来标明一个成员函数可能抛出的各种“异常”;finally 为确保一段代码不管发生什么“异常”都被执行一段代码;可以在一个成员函数调用的外面写一个try语句,在这个成员函数内部写另一个try语句保护其他代码。每当遇到一个try 语句,“异常”的框架就放到栈上面,直到所有的try语句都完成。如果下一级的try语句没有对某种“异常”进行处理,栈就会展开,直到遇到有处理这种“异常”的try 语句。

48、运行时异常与受检异常有何异同?

答:异常表示程序运行过程中可能出现的非正常状态,运行时异常表示虚拟机的通常操作中可能遇到的异常,是一种常见运行错误,只要程序设计得没有问题通常就不会发生。受检异常跟程序运行的上下文环境有关,即使程序设计无误,仍然可能因使用的问题而引发。Java编译器要求方法必须声明抛出可能发生的受检异常,但是并不要求必须声明抛出未被捕获的运行时异常。异常和继承一样,是面向对象程序设计中经常被滥用的东西,神作《Effective Java》中对异常的使用给出了以下指导原则:

  • 不要将异常处理用于正常的控制流(设计良好的API不应该强迫它的调用者为了正常的控制流而使用异常)
  • 对可以恢复的情况使用受检异常,对编程错误使用运行时异常
  • 避免不必要的使用受检异常(可以通过一些状态检测手段来避免异常的发生)
  • 优先使用标准的异常
  • 每个方法抛出的异常都要有文档
  • 保持异常的原子性
  • 不要在catch中忽略掉捕获到的异常

49、列出一些你常见的运行时异常?

答:

ArithmeticException(算术异常)

ClassCastException (类转换异常)

IllegalArgumentException (非法参数异常)

IndexOutOfBoundsException (下表越界异常)

NullPointerException (空指针异常)

SecurityException (安全异常)

50、final, finally, finalize 的区别?

答:final:修饰符(关键字)有三种用法:如果一个类被声明为final,意味着它不能再派生出新的子类,即不能被继承,因此它和abstract是反义词。将变量声明为final,可以保证它们在使用中不被改变,被声明为final 的变量必须在声明时给定初值,而在以后的引用中只能读取不可修改。被声明为final 的方法也同样只能使用,不能在子类中被重写。finally:通常放在try…catch的后面构造总是执行代码块,这就意味着程序无论正常执行还是发生异常,这里的代码只要JVM不关闭都能执行,可以将释放外部资源的代码写在finally块中。finalize:Object类中定义的方法,Java中允许使用finalize() 方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。这个方法是由垃圾收集器在销毁对象时调用的,通过重写finalize() 方法可以整理系统资源或者执行其他清理工作。

出处:https://www.cnblogs.com/roucheng/p/javatimu.html

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1.2 集合框架面试

  1. ArrayList 和 Vector 的区别。
    这两个类都实现了 List 接口(List 接口继承了 Collection 接口),他们都是有序集
    合,即存储在这两个集合中的元素的位置都是有顺序的,相当于一种动态的数组,我
    们以后可以按位置索引号取出某个元素,并且其中的数据是允许重复的,这是
    HashSet 之类的集合的最大不同处,HashSet 之类的集合不可以按索引号去检索其
    中的元素,也不允许有重复的元素(本来题目问的与 hashset 没有任何关系,但为了
    说清楚 ArrayList 与 Vector 的功能,我们使用对比方式,更有利于说明问题)。接
    着才说 ArrayList 与 Vector 的区别,这主要包括两个方面。
     同步性:
    Vector 是线程安全的,也就是说是它的方法之间是线程同步的,而 ArrayList 是线
    程序不安全的,它的方法之间是线程不同步的。如果只有一个线程会访问到集合,那
    最好是使用 ArrayList,因为它不考虑线程安全,效率会高些;如果有多个线程会访问
    到集合,那最好是使用 Vector,因为不需要我们自己再去考虑和编写线程安全的代
    码。
    备注:对于 Vector&ArrayList、Hashtable&HashMap,要记住线程安全的问题,
    记住 Vector 与 Hashtable 是旧的,是 java 一诞生就提供了的,它们是线程安全
    的,ArrayList 与 HashMap 是 java2 时才提供的,它们是线程不安全的。所以,我
    们讲课时先讲老的。
     数据增长:
    ArrayList 与 Vector 都有一个初始的容量大小,当存储进它们里面的元素的个数超
    过了容量时,就需要增加 ArrayList 与 Vector 的存储空间,每次要增加存储空间
    时,不是只增加一个存储单元,而是增加多个存储单元,每次增加的存储单元的个数
    在内存空间利用与程序效率之间要取得一定的平衡。Vector 默认增长为原来两倍,而
    ArrayList 的增长策略在文档中没有明确规定(从源代码看到的是增长为原来的 1.5
    倍)。ArrayList 与 Vector 都可以设置初始的空间大小,Vector 还可以设置增长的
    空间大小,而 ArrayList 没有提供设置增长空间的方法。
    总结:即 Vector 增长原来的一倍,ArrayList 增加原来的 0.5 倍。
  2. 说说 ArrayList,Vector, LinkedList 的存储性能和特性。
    ArrayList 和 Vector 都是使用数组方式存储数据,此数组元素数大于实际存储的数
    据以便增加和插入元素,它们都允许直接按序号索引元素,但是插入元素要涉及数组
    元素移动等内存操作,所以索引数据快而插入数据慢,Vector 由于使用了
    synchronized 方法(线程安全)。
    通常性能上较 ArrayList 差,而 LinkedList 使用双向链表实现存储,按序号索引数
    据需要进行前向或后向遍历,但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可,所以插
    入速度较快 。
    ArrayList 在查找时速度快,LinkedList 在插入与删除时更具优势。
  3. 快速失败 (fail-fast) 和安全失败 (fail-safe) 的区别是什么?
    Iterator 的安全失败是基于对底层集合做拷贝,因此,它不受源集合上修改的影响。
    java.util 包下面的所有的集合类都是快速失败的,而 java.util.concurrent 包下面的
    所有的类都是安全失败的。快速失败的迭代器会抛出
    ConcurrentModificationException 异常,而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的
    异常。
  4. hashmap 的数据结构。
    在 java 编程语言中,最基本的结构就是两种,一个是数组,另外一个是模拟指针
    (引用),所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的,hashmap 也不例
    外。Hashmap 实际上是一个数组和链表的结合体(在数据结构中,一般称之为 “链
    表散列 “)
    enter image description here
  5. HashMap 的工作原理是什么?
    Java 中的 HashMap 是以键值对 (key-value) 的形式存储元素的。HashMap 需要
    一个 hash 函数,它使用 hashCode()和 equals()方法来向集合 / 从集合添加和检
    索元素。当调用 put() 方法的时候,HashMap 会计算 key 的 hash 值,然后把键
    值对存储在集合中合适的索引上。 如果 key 已经存在了,value 会被更新成新值。
    HashMap 的一些重要的特性是它的容量 (capacity),负载因子 (load factor) 和扩
    容极限(threshold resizing)。
  6. Hashmap 什么时候进行扩容呢?
    当 hashmap 中的元素个数超过数组大小 loadFactor 时,就会进行数组扩容,
    loadFactor 的默认值为 0.75,也就是说,默认情况下,数组大小为 16,那么当
    hashmap 中元素个数超过 16 0.75=12 的时候,就把数组的大小扩展为 2 16=32,
    即扩大一倍,然后重新计算每个元素在数组中的位置,而这是一个非常消耗性能的操
    作,所以如果我们已经预知 hashmap 中元素的个数,那么预设元素的个数能够有效
    的提高 hashmap 的性能。比如说,我们有 1000 个元素 new HashMap(1000),
    但是理论上来讲 new HashMap(1024) 更合适,不过上面 annegu 已经说过,即使
    是 1000,hashmap 也自动会将其设置为 1024。 但是 new HashMap(1024) 还
    不是更合适的,因为 0.75*1000 < 1000, 也就是说为了让 0.75 * size > 1000, 我们
    必须这样 new HashMap(2048) 才最合适,既考虑了 & 的问题,也避免了 resize
    的问题。
  7. List、Map、Set 三个接口,存取元素时,各有什么特点?
    这样的题属于随意发挥题:这样的题比较考水平,两个方面的水平:一是要真正明白
    这些内容,二是要有较强的总结和表述能力。如果你明白,但表述不清楚,在别人那
    里则等同于不明白。
    首先,List 与 Set 具有相似性,它们都是单列元素的集合,所以,它们有一个功共同
    的父接口,叫 Collection。Set 里面不允许有重复的元素,所谓重复,即不能有两个
    相等(注意,不是仅仅是相同)的对象 ,即假设 Set 集合中有了一个 A 对象,现在
    我要向 Set 集合再存入一个 B 对象,但 B 对象与 A 对象 equals 相等,则 B 对
    象存储不进去,所以,Set 集合的 add 方法有一个 boolean 的返回值,当集合中
    没有某个元素,此时 add 方法可成功加入该元素时,则返回 true,当集合含有与某
    个元素 equals 相等的元素时,此时 add 方法无法加入该元素,返回结果为 false。
    Set 取元素时,没法说取第几个,只能以 Iterator 接口取得所有的元素,再逐一遍历
    各个元素。
    List 表示有先后顺序的集合, 注意,不是那种按年龄、按大小、按价格之类的排序。
    当我们多次调用 add(Obj e) 方法时,每次加入的对象就像火车站买票有排队顺序一
    样,按先来后到的顺序排序。有时候,也可以插队,即调用 add(int index,Obj e) 方
    法,就可以指定当前对象在集合中的存放位置。一个对象可以被反复存储进 List 中,
    每调用一次 add 方法,这个对象就被插入进集合中一次,其实,并不是把这个对象
    本身存储进了集合中,而是在集合中用一个索引变量指向这个对象,当这个对象被
    add 多次时,即相当于集合中有多个索引指向了这个对象,如图 x 所示。List 除了
    可以以 Iterator 接口取得所有的元素,再逐一遍历各个元素之外,还可以调用
    get(index i) 来明确说明取第几个。
    Map 与 List 和 Set 不同,它是双列的集合,其中有 put 方法,定义如下:
    put(obj key,obj value),每次存储时,要存储一对 key/value,不能存储重复的
    key,这个重复的规则也是按 equals 比较相等。取则可以根据 key 获得相应的
    value,即 get(Object key) 返回值为 key 所对应的 value。另外,也可以获得所有
    的 key 的结合,还可以获得所有的 value 的结合,还可以获得 key 和 value 组合
    成的 Map.Entry 对象的集合。
    List 以特定次序来持有元素,可有重复元素。Set 无法拥有重复元素, 内部排序。
    Map 保存 key-value 值,value 可多值。
    HashSet 按照 hashcode 值的某种运算方式进行存储,而不是直接按 hashCode
    值的大小进行存储。例如,"abc" ---> 78,"def" ---> 62,"xyz" ---> 65 在
    hashSet 中的存储顺序不是 62,65,78,这些问题感谢以前一个叫崔健的学员提出,
    最后通过查看源代码给他解释清楚,看本次培训学员当中有多少能看懂源码。
    LinkedHashSet 按插入的顺序存储,那被存储对象的 hashcode 方法还有什么作用
    呢?学员想想! hashset 集合比较两个对象是否相等,首先看 hashcode 方法是否相
    等,然后看 equals 方法是否相等。new 两个 Student 插入到 HashSet 中,看
    HashSet 的 size,实现 hashcode 和 equals 方法后再看 size。
    同一个对象可以在 Vector 中加入多次。往集合里面加元素,相当于集合里用一根绳
    子连接到了目标对象。往 HashSet 中却加不了多次的。
  8. Set 里的元素是不能重复的,那么用什么方法来区分重复与否呢? 是用 == 还是
    equals()? 它们有何区别?
    Set 里的元素是不能重复的,元素重复与否是使用 equals() 方法进行判断的。
    equals() 和 == 方法决定引用值是否指向同一对象 equals() 在类中被覆盖,为的是
    当两个分离的对象的内容和类型相配的话,返回真值。
  9. 两个对象值相同 (x.equals(y) == true),但却可有不同的 hash code,这句话对不对?
    对。如果对象要保存在 HashSet 或 HashMap 中,它们的 equals 相等,那么,它
    们的 hashcode 值就必须相等。
    如果不是要保存在 HashSet 或 HashMap,则与 hashcode 没有什么关系了,这时
    候 hashcode 不等是可以的,例如 arrayList 存储的对象就不用实现 hashcode,当
    然,我们没有理由不实现,通常都会去实现的。
  10. heap 和 stack 有什么区别。
    Java 的内存分为两类,一类是栈内存,一类是堆内存。栈内存是指程序进入一个方法
    时,会为这个方法单独分配一块私属存储空间,用于存储这个方法内部的局部变量,
    当这个方法结束时,分配给这个方法的栈会释放,这个栈中的变量也将随之释放。
    堆是与栈作用不同的内存,一般用于存放不放在当前方法栈中的那些数据,例如,使
    用 new 创建的对象都放在堆里,所以,它不会随方法的结束而消失。方法中的局部
    变量使用 final 修饰后,放在堆中,而不是栈中。
  11. Java 集合类框架的基本接口有哪些?
    集合类接口指定了一组叫做元素的对象。集合类接口的每一种具体的实现类都可以选
    择以它 自己的方式对元素进行保存和排序。有的集合类允许重复的键,有些不允许。
    Java 集合类提供了一套设计良好的支持对一组对象进行操作的接口和类。Java 集合
    类里面 最基本的接口有:
    Collection:代表一组对象,每一个对象都是它的子元素。
    Set:不包含重复元素的 Collection。
    List:有顺序的 collection,并且可以包含重复元素。
    Map:可以把键 (key) 映射到值 (value) 的对象,键不能重复。
  12. HashSet 和 TreeSet 有什么区别?
    HashSet 是由一个 hash 表来实现的,因此,它的元素是无序的。add(),
    remove(),contains()
    TreeSet 是由一个树形的结构来实现的,它里面的元素是有序的。因此,add(),
    remove(),contains() 方法的时间复杂度是 O(logn)。
  13. HashSet 的底层实现是什么?
    通过看源码知道 HashSet 的实现是依赖于 HashMap 的,HashSet 的值都是存储
    在 HashMap 中的。在 HashSet 的构造法中会初始化一个 HashMap 对象,
    HashSet 不允许值重复,因此,HashSet 的值是作为 HashMap 的 key 存储在
    HashMap 中的,当存储的值已经存在时返回 false。
  14. LinkedHashMap 的实现原理?
    LinkedHashMap 也是基于 HashMap 实现的,不同的是它定义了一个 Entry
    header,这个 header 不是放在 Table 里,它是额外独立出来的。
    LinkedHashMap 通过继承 hashMap 中的 Entry, 并添加两个属性 Entry
    before,after, 和 header 结合起来组成一个双向链表,来实现按插入顺序或访问顺序
    排序。LinkedHashMap 定义了排序模式 accessOrder,该属性为 boolean 型变
    量,对于访问顺序,为 true;对于插入顺序,则为 false。一般情况下,不必指定排
    序模式,其迭代顺序即为默认为插入顺序。
  15. 为什么集合类没有实现 Cloneable 和 Serializable 接口?
    克隆 (cloning) 或者是序列化 (serialization) 的语义和含义是跟具体的实现相关的。
    因此,应该 由集合类的具体实现来决定如何被克隆或者是序列化。
  16. 什么是迭代器 (Iterator)?
    Iterator 接口提供了很多对集合元素进行迭代的方法。每一个集合类都包含了可以返
    回迭代 器实例的迭代方法。迭代器可以在迭代的过程中删除底层集合的元素, 但是不
    可以直接调用集合的 remove(Object Obj) 删除,可以通过迭代器的 remove() 方法
    删除。【公众号:知识追寻者】
  17. Iterator 和 ListIterator 的区别是什么?
    下面列出了他们的区别:
    Iterator 可用来遍历 Set 和 List 集合,但是 ListIterator 只能用来遍历 List。
    Iterator 对集合只能是前向遍历,ListIterator 既可以前向也可以后向。
    ListIterator 实现了 Iterator 接口,并包含其他的功能,比如:增加元素,替换元
    素,获取前一个和后一个元素的索引,等等。
  18. 数组 (Array) 和列表 (ArrayList) 有什么区别?什么时候应该使用 Array 而不是
    ArrayList?
    Array 可以包含基本类型和对象类型,ArrayList 只能包含对象类型。
    Array 大小是固定的,ArrayList 的大小是动态变化的。
    ArrayList 处理固定大小的基本数据类型的时候,这种方式相对比较慢。
  19. Java 集合类框架的最佳实践有哪些?
     假如元素的大小是固 定的,而且能事先知道,我们就应该用 Array 而不是
    ArrayList。
     有些集合类允许指定初始容量。因此,如果我们能估计出存储的元素的数目,
    我们可以设置 初始容量来避免重新计算 hash 值或者是扩容。
     为了类型安全,可读性和健壮性的原因总是要使用泛型。同时,使用泛型还可
    以避免运行时的 ClassCastException。
     使用 JDK 提供的不变类 (immutable class) 作为 Map 的键可以避免为我们
    自己的类实现 hashCode()和 equals()方法。
     编程的时候接口优于实现。
     底层的集合实际上是空的情况下,返回长度是 0 的集合或者是数组,不要返
    回 null。
  20. Set 里的元素是不能重复的,那么用什么方法来区分重复与否呢?是用 == 还是
    equals()?它们有何区别?
    Set 里的元素是不能重复的,那么用 iterator() 方法来区分重复与否。equals() 是判
    读两个 Set 是否相等
    equals() 和 == 方法决定引用值是否指向同一对象 equals() 在类中被覆盖,为的是
    当两个分离的对象的内容和类型相配的话,返回真值
  21. Comparable 和 Comparator 接口是干什么的?列出它们的区别。
    Java 提供了只包含一个 compareTo() 方法的 Comparable 接口。这个方法可以个
    给两个对象排序。具体来说,它返回负数,0,正数来表明输入对象小于,等于,大于
    已经存在的对象。
    Java 提供了包含 compare() 和 equals() 两个方法的 Comparator 接口。
    compare() 方法用来给两个输入参数排序,返回负数,0,正数表明第一个参数是小
    于,等于,大于第二个参数。equals() 方法需要一个对象作为参数,它用来决定输入
    参数是否和 comparator 相等。只有当输入参数也是一个 comparator 并且输入参
    数和当前 comparator 的排序结果是相同的时 候,这个方法才返回 true。
  22. Collection 和 Collections 的区别。
    collection 是集合类的上级接口, 继承与它的接口主要是 set 和 list。
    collections 类是针对集合类的一个帮助类. 它提供一系列的静态方法对各种集合的搜
    索, 排序, 线程安全化等操作。

出处:收集至网路

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