Java中级面试题

一、Java基础

1. 实例方法和静态方法有什么不一样？

2. Java中的异常有哪几类？分别怎么使用？

检出异常，非检出异常。检出异常需要try...catch才能编译通过。非检出异常不用try...catch也能编译通过。

RuntimeException是非检出异常，不需要try...catch也能编译通过。

IoException，SQLException等等其他所有异常都是检出异常，必须要try...catach才能编译通过。

3. 常用的集合类有哪些？比如List如何排序？

分两种，一种实现Set接口，一种是实现List接口的。

Set：TreeSet,HashSet.

List:ArrayList,LinkedList,Vector(线程安全)。

JDK7以前用collections.sort(list,Comparator).

JDK8直接用List.sort(Comparator).

4. ArrayList和LinkedList内部的实现大致是怎样的？他们之间的区别和各自适应的场景是什么？

ArrayList,是数组结构：少用与中间的增删。多用于查询，修改。每次增删元素顺序都会操作每个元素。

LinkedList,是链表结构：多用于中间，开头增删。少用查询，修改。查询时会遍历大量元素。

5. 内存溢出是怎么回事？

对象有被指向的引用，但是再也用不到它就是内存溢出了。

GC机制：复制回收，标记清除，引用计数（如果有循环引用后，会影响垃圾回收，所以JVM虚拟机没有采用此方法进行垃圾回收）。

6. ClassLoader有什么用？

类加载器：所有类都需要Classloader来加载。

BoostrapClassLoader，加载系统（java包下）的类，SystemClassLoader,加载系统扩展类(少用)，AppClassloader应用类加载器，还有针对每个项目的类加载器。

7. ==和equals的区别？

==判断对象物理地址。

equals判断对象Value是否相等。

8. hashCode方法的作用？

在hashMap中使用，把一个对象变成一个整型。hashCode规范，如果两个对象的equals返回true，那他们的hashCode必须相等，但是hashCode相等，不一定equals不一定相等。

9. Object类中有哪些方法？列举3个以上。

构造方法，toString()，equals，hashCode，getClass,finalize,clone,三个wait(),notify,notifyAll.

10. NIO是什么？适用于何种场景？

  NIO是newIO,接口都是异步的，非阻塞的。

12. HashMap数据结构、扩展策略，Hash冲突攻击如何防范，如何实现线程安全的HashMap？

 JDK7以前：数组里面存linkedList,hash冲突，升级到JDK8。

JDK8,数组里面加集合，如果对象hashCode相同，不可比较时就是linkedList，可比较就会用TreeSet进行排序处理（红黑树先访问小的）。hash冲突不用防范。如果对象不可比较且hash冲突，我们可适当实现可比较接口。

线程安全：ConcurrentHashMap(系统自带的线程安全的HashMap),Map synchronizedMap = Collections.synchronizedMap(new HashMap<>()); synchronizedMap 为线程安全的Map.

13. JVM内存结构，GC算法，CMS、G1的原理

14.NIO模型，select/epoll的区别，多路复用的原理

16. Java中一个字符占多少个字节，扩展再问int, long, double占多少字节

一个字符两个字节，int 4 , long double 8 

17. 创建一个类的实例都有哪些办法？

new ，反射。

18. final/finally/finalize的区别？

 final是类，变量，方法的修饰。类被修饰后不能再被继承。变量和方法被修饰不能再被修改

finally是try...catch后执行的finally，

finalize,在Object中的方法名，在此对象被回收前会执行这个方法。（当使用文件流时，如果对象被回收，没有关闭流，在底层就会实现内存泄露）

19. LinkingBlockingQueue与ArrayBlockingQueue的区别，他们的适用场景？

LinkingBlockQueue 链表实现的阻塞队列，适合一个一个放，一个一个取。

ArrayBlocakingQueue数组实现的阻塞队列，适合三个放，多个放，只适合多个取，不适合单个取。

20. Session/Cookie的区别？

Session存在服务器端。

Cookie存在客户端（浏览器上）。

21. String/StringBuffer/StringBuilder的区别，扩展再问他们的实现？

String 值不可变

StringBuffer 值可变，线程安全

StringBuilder 值可变，线程不安全

22. Servlet的生命周期？

初始化，服务处理（接收请求，处理请求，返回结果），销毁。

23. 如何用Java分配一段连续的1G的内存空间？需要注意些什么？

ByteBuffer.allocateDirect(1024*1024*1024);

24. Java有自己的内存回收机制，但为什么还存在内存泄露的问题呢？

25. Java里面用对象作为Key需要注意些什么？ 如何实现hashcode？ 

对象放进去了hash值不能变。hashCode的值尽量不等。

二、JVM

1. JVM堆的基本结构。

2. JVM的垃圾算法有哪几种？CMS收集算法的流程？

3. JVM有哪些常用启动参数可以调整？

4. 如何查看JVM的内存使用情况？

5. Java程序是否会内存溢出？

6.你常用的JVM配置和调优参数都有哪些？分别什么作用？

7. Java内存分代模型，GC算法，JVM常见的启动参数； 

8. CMS算法的过程，CMS回收过程中JVM是否需要暂停（这块回答较好，也可以只是看毕玄的Java分布式开发或网上文章的学习， 可以结合JVM启动参数常见配置，jstat等命令，看下动手能力，意愿；以及实际线上问题排查）

9. 什么情况下会出现OOM（堆内存，永久区，堆外区，方法栈）

10. Java内存结构（堆结构，新生代[S0/S1/Elden]，年老代，持久代）

11. 常用的GC策略，什么时候会触发YGC，什么时候触发FGC 

三、数据结构与算法基础 

1. 说一下几种常见的排序算法和分别的复杂度。

2. 什么是跳表？

3. 如何确认一个链表有环？进一步，确认环的位置。

4. 如何遍历一棵二叉树？

5. 倒排一个LinkedList。  

6. HashSet的实现方式

四、多线程/并发

1. Java中常见的锁

互斥锁，读写锁，信号量

互斥锁，读写只能一个线程

读写锁，写只能一个线程，读可以多个线程

信号量，如停车场，能允许一定量的线程，满了则不能再进入，需要等别的线程释放资源。

2. 原子Atomic类，如何保证原子性，CAS硬件指令

在atomic类底层使用CAS硬件指令，来保证atomic的原子性。CAS在硬件级别实现了原子操作。

3. volatile，可见性问题的原因，硬件架构，L3 Cache，QPI，乐观锁

volatile：易变的。被修饰的变量在多线程中被改变时，别的线程能知道。

4. 如何实现一个线程安全的数据结构

new 一个volatile 的Atomatic变量，或者使用concurrent类型的集合，ConcurrentHashMap之类的。

5. 如何避免死锁

如果有两个锁的时候，如果先锁住第一个参数，再锁住第二个参数，这种情况就会产生死锁。

比如，第一个参数是A，第二个参数是B，如果第一个参数先锁，第二个参数后锁。在刚好锁住第一个参数，第二次请求来了，刚好两个参数颠倒了就会锁住第二个参数，那就会造成死锁。

解决死锁：在需要锁住多个参数的时候，先把参数按固定的顺序排序，然后在对排序后的参数加锁，这样就有效的避免死锁。

6. 如何解决ABA问题

ABA问题：如果另一个线程修改V值假设原来是A，先修改成B，再修改回成A。当前线程的CAS操作无法分辨当前V值是否发生过变化。

用另一个标识判断某值是否有改变过。

7. Synchronized关键字的作用？

对Synchronized（）括号内的对象加互斥锁，不影响父类或者子类的访问。

8. Volatile关键字的作用？

可见的，当其中一个线程改变了volatile的变量时，别的使用这个变量的线程都能读取到最新值。

但是，这个并不能解决并发问题。比如第一个线程读取到值是3，第二个线程也读取了3，然后第一个线程+1放入了write区，第二个线程+1也放到了write区，那么两个线程的值都是4，期望值是5，这时候还是会造成并发问题。

9. Java内存模型是怎样的？

1> 方法区：

a. 方法区是各线程共享内存的区域。

b. 它存放类的信息、static变量、常量（常量池包含于方法区）、即时编译器编译后的代码数据。

c. 它属于非堆部分。

2>堆（先进先出）：

a. 堆是内存最大的一块区域，堆是各线程共享内存的区域。

b. 堆中存放被创建的实例对象、数组。

c. 堆是GC管理的主要区域。

3>栈（先进后出）：

a. 栈是线程私有的，它的生命周期与线程相同。线程生命周期（创建，就绪，运行，阻塞，死亡）

b. 栈是java方法执行的内存模型：

    每个方法执行时会在栈中创建一个栈帧（stack frame），用于存放 局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。方法从执行开始就完成了 压栈 到 弹栈 的过程。

    局部变量表中存放了基本数据类型（int,short,long,char,byte,float,double,boolean，其中long、double 两个64位长度的类型会占用两个局部变量空间、其他的只占一个）、对象引用（并非本身，引用指向堆中的对象地址）、方法返回类型。

    局部变量表所需控件在编译时就已经确定了，因此方法运行期间不会改变其内存大小。

4>本地方法栈：

a. 与java虚拟机栈功能类似，区别在于服务对象不同，该栈服务于jvm使用的native方法。

5>程序计数器：

a. 每条线程执行时都有自己的程序计数器，互不影响。

b. 程序计数器指向该计数器的拥有者（线程）下一步执行的位置。

10. HashMap在多线程环境下使用需要注意什么？为什么？

在多线程环境下，需要使用ConcurrentHashMap，因为HashMap是线程不安全的，如果多线程操作，会造成不可预期的结果。

11. Java程序中启动一个线程是用run()还是start()？

start()是重新开启一个线程运行。 如果是run()，那就相当于在当前线程运行，并不会新创建一个线程运行。

12. 什么是守护线程？有什么用？

守护线程是运行在后端的线程，当系统停止运行，守护线程也就停止了。

进行内存回收,垃圾清理等工作

13. 什么是死锁？如何避免

原因：

（1） 因为系统资源不足。

（2） 进程运行推进的顺序不合适。

（3） 资源分配不当等。

作者：LEMON_1521
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