java基础-面试题

Java基础

JAVA中的几种基本数据类型是什么，各自占用多少字节。
- byte 1字节、short 2字节、int 4字节、long 8字节、float 4字节、double 8字节、char 2字节、boolean 1字节
String类能被继承吗，为什么。
- String 不能被继承，因为其实被final修饰的。其内部维护了一个char[]数组，该数组也是被final修饰的。
String，Stringbuffer，StringBuilder的区别。
- String 是不可变的、StringBuffer和StringBuilder继承自AbStractStringBuilder,其内部char[] 不是final的，即他们俩是可变的
- String 是线程安全的、StringBuilder 不是线程安全的、StringBuffer 对其方法加同步锁是线程安全的。
ArrayList和LinkedList有什么区别。
- ArrayList 基于数组实现，LinkedList 基于双向链表，其在不同操作下有性能区别
  - 添加元素时 LinkedList 只需操作相关元素即可，速度占优。ArrayList 默认添加元素时，如果默认空间不够需要扩容，其出发System.arraycopy 复制元素，扩展空间，性能会有影响。如果在指定位置下插入元素ArrayList 需要复制后续元素，性能也会有影响
  - 删除元素时 LinkedList 表现与添加元素一致，而ArrayList需要进行数据重组，开销较大。
  - 查询时，因数组是连续内存空间，通过首地址+偏移量可直接计算到元素位置，链表为分散内存通过只想链接，查找时时通过遍历查找，速度要比Arraylist慢
讲讲类的实例化顺序，比如父类静态数据，构造函数，字段，子类静态数据，构造函数，字段，当new的时候，他们的执行顺序。
- 父类静态变量->父类静态代码块->子类静态变量->子类静态代码块->父类非静态变量->父类构造函数->子类非静态变量->子类构造函数
用过哪些Map类，都有什么区别，HashMap是线程安全的吗,并发下使用的Map是什么，他们内部原理分别是什么，比如存储方式，hashcode，扩容，默认容量等。
- hashmap: 存储方式：数组+链表+红黑树，默认容量16，负载因子0.75，扩容*2，其内部实现非线程安全，计算index为 hash & (length -1)，允许null key 和 value
- hashtable: 数组+链表，默认容量11，扩容*2+1，计算index为取模,修改值时锁住整个map,其为线程安全,不允许null值
- ConcurrentHashMap:其为hashmap的安全实现，再修改其值时采用CAS+Synchronized锁住部分区域保证线程安全，读取数据时在不加锁前提下获取最新数据。
JAVA8的ConcurrentHashMap为什么放弃了分段锁，有什么问题吗，如果你来设计，你如何设计。
- 放弃分段锁引入cas 是为了降低锁的力度，放弃ReentrantLock 是因为java8后 synchronize进行了优化，其占用的内存更小，节省空间
有没有有顺序的Map实现类，如果有，他们是怎么保证有序的。
- TreeMap 基于key 升序，通过比较器Comparator 实现的
- LinkedHashmap 数据插入顺序，其基于链表保证数据顺序。
抽象类和接口的区别，类可以继承多个类么，接口可以继承多个接口么,类可以实现多个接口么。
- 接口抽象类区别
  - 抽象类：1、抽象类使用abstract修饰 2、抽象类不能实例化 3、含有抽象方法的类是抽象类，必须使用abstract关键字修饰 4、抽象类中可以有抽象方法和具体方法 5 抽象方法只有方法体没有具体实现
  - 接口：1、接口使用interface修饰 2、接口不能别实例化 3、一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口 4、接口中方法均为抽象方法 5 接口中不能包含静态方法。
  - 类不可以继承多个类
  - 接口可以继承多个接口
  - 类可以实现多个接口
继承和聚合的区别在哪
- 继承：指的是一个类继承另外一个类的功能，并可以在此基础上进行拓展

聚合：体现的是整体与部分、拥有的关系，整体与部分是可以分离的，他们可以拥有自己完整的生命周期，部分可以属于多个整体对象，也可以为多个整体所共享，如计算机与CPU。

IO模型有哪些，讲讲你理解的nio ，他和bio，aio的区别是啥，谈谈reactor模型。

bio: 同步并阻塞io，服务器运用一个请求对应一个线程模式.客户端每有新的请求时，服务端都会开启新线程等待处理。
nio: 同步非阻塞io, nio采用多路复用机制，服务端运用一个线程维护Selector调度者，客户端发送的请求连接到多路复用器上，其轮询到有I/O请求时，开启线程处理
aio:异步非阻塞io,服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成再通知服务器开启线程处理，依赖os版本
reactor模型：处理多个输入源，将其事件采用多路复用分发响应的处理

反射的原理，反射创建类实例的三种方式是什么。

反射原理： java文件经过编译后生成.class文件，其在加载到jvm过程中，java可以通过反射获取所有的类信息，包括构造方法，属性等。
反射创建实例三种方式：
- Class.forName(“类的路径”);
- 类.class
- 实例.getClass

反射中，Class.forName和ClassLoader.loadClass区别。

Class.forName 方法，内部实际调用方法 Class.forName(className,true,classloader),默认进行初始化，静态代码块会被初始化
ClassLoader.loadClass 方法，内部实际调用 ClassLoader.loadClass(className,false);第二个参数表示目标对象是否进行连接，不进行连接意味着不进行一系列的初始化动作
java类加载国城：加载-》验证-》准备-》解析-》初始化-》使用-》卸载

描述动态代理的几种实现方式，分别说出相应的优缺点。

动态代理：利用反射和字节码，在运行期创建指定接口或类的实例对象，通过这种方式可以对代码进行无侵入式增强
两种方式：
- jdk 动态代理：利用Proxy类一个接口InvocationHanlder.Proxy 所有动态类的父类，重写invocationHanlder 的invoke方法进行拓展
- cglib 动态代理：基于ASM的字节码生成库，允许运行期动态修改和生成。通过Enhancer 指定要代理的目标对象，通过MethodInterceptor的intercept 方法进行增强
优缺点：
- jdk动态代理 java原生支持，不需要外部依赖，其有接口硬性要求
- cglib 无需接口通过继承方式进行代理

final的用途。

用final修饰的类不能被拓展，不能有子类
用final修饰的方法不能被替换或隐藏

写出三种单例模式实现。

懒汉式(双重校验)

public class SingleTon {
    private volatile static SingleTon instance ;
    private SingleTon(){
    }
    public static SingleTon getSingleTon(){
        if (instance == null){
            synchronized (SingleTon.class){
                 if (instance == null){
                     instance = new SingleTon();
                 }
            }
        }
        return instance;
    }
}

饿汉式

public class SingleTon {
    private static SingleTon instance = new SingleTon();
    private SingleTon(){
    }
    public static SingleTon getSingleTon(){
        return instance;
    }
}

静态内部类：低延迟，线程安全

public class SingleTon {
    private static class innerSingleTon{
        private final static SingleTon instance = new SingleTon();
    }
    private SingleTon(){
    }
    public static SingleTon getSingleTon(){
        return innerSingleTon.instance;
    }
}

如何在父类中为子类自动完成所有的hashcode和equals实现？这么做有何优劣。
- 父类重写Object的hashcode 和 equals 实现，如Object默认equals是比较地址值，父类可重写为值相等等情况，子类继承后可自动引用父类定义。

请结合OO设计理念，谈谈访问修饰符public、private、protected、default在应用设计中的作用。

个人理解java修饰符设计是用来封装的，类与类之间有多重关系，通过修饰符可以更好的做控制

	本类内	本包类	其他包子类	其他包
public	+	+	+	+
protected	+	+	+
default	+	+
private	+

深拷贝和浅拷贝区别。
- 浅拷贝:增加指向已存在的内存地址
- 深拷贝：增加一个指针并且申请新的内存，使用该指针指向新的内存
数组和链表数据结构描述，各自的时间复杂度
- 数组：元素在内存中连续存放，通过头结点和偏移量可迅速定位元素，查询的时间复杂度O(1)
- 链表：链表中元素在内存中不是连续的，通过元素指针进行连接，查询需要从根节点开始遍历查找，时间复杂度O(N)
error和exception的区别，CheckedException，RuntimeException的区别。
- error和exception 继承与Throwable, error 是java程序运行中不可预料的异常情况，异常发生后，会直接导致JVM不可处理或者不可恢复的状况,OutOfMemoryError等。Exception是java程序运行中可预料的异常情况
- Exception 分为检查性异常和运行时异常。CheckedException 是需要编译器校验的，通过throws 或者try/catch 语句块来出利益异常。RuntimeException 在定义时不需要声明抛出异常或者捕获异常，通常是由于程序逻辑引起的。
请列出5个运行时异常。
- ClassCastException 类转换异常
- IndexOutOfBoundsException 数组越界
- NullPointerException 空指针
- ArrayStoreException 数组存储异常
- ArithmeticException 算数异常
在自己的代码中，如果创建一个java.lang.String类，这个类是否可以被类加载器加载？为什么。
- 这个类不会被加载。jvm加载类提供了多种加载器。其关系为：自定义类加载器->应用程序类加载器->拓展类加载器->启动类加载器. 他们的层次关系被称为双亲委派模型。如果一个类加载器收到了类加载的请求，首先不会尝试加载，而是委派父类加载器。通过该种方式来保护java已经提供的类，其中就有String类。
说一说你对java.lang.Object对象中hashCode和equals方法的理解。在什么场景下需要重写
- Object中equals 是对两个对象的地址值比较，Object中hashcode() 是一个本地方法，其实现是根据本地环境相关的，其可以返回对象的hash地址值。
- 集合中，例如map中存自定义对象时，需要重写这两个方法，因为map在查询比较过程中，是先判断hashcode 值，再判断equals. hashcode不同，equals一定不同。
这样的a.hashcode() 有什么用，与a.equals(b)有什么关系。
- hashCode 的作用是获取哈希码，确定对象在哈希表中的位置
- equals 相等 hashCode 一定相等。
- hashCode 不相等，equals 也不等
- hashCode 相等， equals 不一定相等
在jdk1.5中，引入了泛型，泛型的存在是用来解决什么问题。
- 泛型用来参数化类型，未有泛型前，对象想下转型需要显示强制类型转换，这种转换在编译器是不检查的，容易在运行期触发转换异常，引入泛型后，编译时会检查参数类型，所有转换都是隐式的，并提高代码重用率。
Java中的HashSet内部是如何工作的。
- HashSet 内部采用HashMap 来实现，由于map 需要 key 和 value,所以HashSet 中所有的key都有个默认value. hashSet 不允许有重复的key , 其只允许有一个null对象
什么是序列化，怎么序列化，为什么序列化，反序列化会遇到什么问题，如何解决。
- java序列化是指把java对象转换为字节序列的过程。java反序列化是指把字节序列恢复为java对象的过程。
- 网络通讯时传输的是字节序列，所以需要进行java序列化
- 实现Serializable接口的类对象即可序列化，会生成个 serialVersionUID的版本号，用于校验一致性
- 声明为static 和transient 类型的成员变量不能被序列化
java8的新特性。
- Lambda表达式和函数式接口
- 接口的默认方法
- 方法引用
- 重复注解
- 增加新的工具类
  - Optional 用于解决空指针异常
  - Streams
  - Base64
- JVM 使用元空间代替持久代

你可真逗了

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