高级问题

1) JVM优化

升级JVM版本。如果能使用64-bit，使用64-bitJVM。
选择一个正确的GC（GargageCollection）。
由于当JAVA程序GC的时候，会停下当前程序。尤其FullGC的时候，会停留很长时间。一般对于GUI程序来说，是很难接受的。JAVA5以后，开始自带了好几种GC，你可以选择一个适合你的种类。有以下四种SerialCollector，Parallelcollector(推荐使用并行收集)，ConcurrentCollector。
正确设置内存大小。进行JVM调优时对JVM堆内的各个区域（young,old,perm）正确设置大小。
通常使用一下几个参数调整-Xms-Xmx-XX:MaxPermSize。

3.1 调高-XX:NewRatio（NewSize/MaxNewSize）的值，会减少younggc的次数，但会增加oldgc的时间。

3.2 增加普通GC的方法（减小FullGC）。扩大young区域的大小（最大40%），并过大Survivor的区域。使得更多的object留在younggen。

以下是几个写程序时，应该注意的地方。也可减小GC，提高JVM性能。

     1.不要使用System.gc()方法。因为它会产生FullGC。
     2.尽可能少分配大的临时对象（生命周期短的）,可能会直接分配到old区域里，old区域只有FullGC的时候会收集。
     3.避免使用finalize()方法。finalize()会增加GC的负担，使用java.lang.ref代替。

2) JVM内存溢出问题

最近在熟悉一个开发了有几年的项目，需要把数据库从mysql移植到oracle，首先把jdbc的连接指向mysql，打包放到tomcat里面，可以跑起来，没有问题，可是当把jdbc连接指向oracle的时候，tomcat就连续抛java.lang.OutOfMemoryError的错误。

1.JVM内存溢出现象提示一：java.lang.OutOfMemoryError:Javaheapspace

解释：
Heapsize设置
JVM堆的设置是指java程序运行过程中JVM可以调配使用的内存空间的设置.JVM在启动的时候会自动设置Heapsize的值，其初始空间(即-Xms)是物理内存的1/64，最大空间(-Xmx)是物理内存的1/4。可以利用JVM提供的-Xmn-Xms-Xmx等选项可进行设置。Heapsize的大小是YoungGeneration和TenuredGeneraion之和。

提示：在JVM中如果98％的时间是用于GC且可用的Heapsize不足2％的时候将抛出此异常信息。
提示：HeapSize最大不要超过可用物理内存的80％，一般的要将-Xms和-Xmx选项设置为相同，而-Xmn为1/4的-Xmx值。
解决方法：
手动设置Heapsize
修改
TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat
在“echo"UsingCATALINA_BASE:$CATALINA_BASE"”上面加入以下行：

2、JVM内存溢出现象提示二：java.lang.OutOfMemoryError:PermGenspace

原因：
PermGenspace的全称是PermanentGenerationspace,是指内存的永久保存区域，这块内存主要是被JVM存放Class和Meta信息的,Class在被Loader时就会被放到PermGenspace中，它和存放类实例(Instance)的Heap区域不同,GC(GarbageCollection)不会在主程序运行期对PermGenspace进行清理，所以如果你的应用中有很多CLASS的话,就很可能出现PermGenspace错误，这种错误常见在web服务器对JSP进行precompile的时候。如果你的WEBAPP下都用了大量的第三方jar,其大小超过了jvm默认的大小(4M)那么就会产生此错误信息了。

解决方法：手动设置MaxPermSize大小

修改TOMCAT_HOME/bin/catalina.bat（Linux下为catalina.sh），在Java代码
“echo"UsingCATALINA_BASE:$CATALINA_BASE"”上面加入以下行：
在这里插入图片描述
catalina.sh下为：

3) 泛型

从Java SE5.0开始引入，其实质是将原本确定不变的数据类型参数化。

为什么会出现泛型？

因为集合存放的数据类型不固定，故往集合里面存放元素时，存在安全隐患，如果在定义集合时，可以想定义数组一样指定数据类型，那么就可以解决该类安全问题。JDK1.5后出现了泛型，用于解决集合框架的安全问题。
泛型是一个类型安全机制。
泛型优点:作为对原有Java类型体系的扩充，使用泛型可以提高Java应用程序的类型安全、可维护性和可靠性。范型类，范型方法

枚举

一些方法在运行时，它需要的数据不能是任意的，而必须是一定范围内的值， Java5以后可以直接使用
枚举予以解决。

 可以这样来定义一个枚举类型。

public　enum　Color {
    
     　　　
		Red, 　　　
		White, 　　　
		Blue 
	}

 也可以这样使用

Color　myColor　=　Color.Red

5) 设计模式

单态模式、工厂模式、MVC、代理模式（spring中的AOP功能）、DAO、
观察者模式(发布-订阅模式)：定义了一种一对多的依赖关系，让多个观察者对象同事监听某一个主题对象。这个主题对象在状态发生变化时，会通知所有观察者对象，使他们能够自动更新自己。
工厂模式：该模式将创建对象的过程放在了一个静态方法中来实现.在实际编程中,如果需要大量的创建对象,该模式是比较理想的。

6) 反射技术

类字节码文件是在硬盘上存储的，是一个个的.class文件。我们在new一个对象时，JVM会先把字节码文件的信息读出来放到内存中，第二次用时，就不用在加载了，而是直接使用之前缓存的这个字节码信息。
字节码的信息包括：类名、声明的方法、声明的字段等信息。在Java中“万物皆对象”，这些信息当然也需要封装一个对象，这就是Class类、Method类、Field类。
通过Class类、Method类、Field类等类可以得到这个类型的一些信息，甚至可以不用new关键字就创建一个实例，可以执行一个对象中的方法，设置或获取字段的值，这就是反射技术。

举例:在spring中，生成对象时就是使用反射技术

如何通过反射创建对象？

方法1：通过类对象调用newInstance()方法，例如：String.class.newInstance()
方法2：通过类对象的getConstructor()或getDeclaredConstructor()方法获得构造器（Constructor）对象并调用其newInstance()方法创建对象，例如：String.class.getConstructor(String.class).newInstance(“Hello”);

7) Junit单元测试框架的基本使用

软件测试有很多分类

从测试的方法上可分为：黑盒测试、白盒测试、静态测试、动态测试等；

从软件开发的过程分为：单元测试、集成测试、确认测试、验收、回归等。

在众多的分类中，与开发人员关系最紧密的莫过于单元测试了。像其他种类的测试基本上都是由专门的测试人员来完成，只有单元测试是完全由开发人员来完成的。那么今天我们就来说说什么是单元测试，为什么要进行单元测试，以及如更好的何进行单元测试。
单元测试（unit testing），是指对软件中的最小可测试单元进行检查和验证。比如我们可以测试一个类，或者一个类中的一个方法。

8) 如何实现对象克隆？

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

9) Java对XML文件的处理方式

DOM解析和SAX解析

DOM解析原理：xml解析器一次性把整个xml文档加载进内存，然后在内存中构建一棵Document的对象树，通过Document对象，得到树上的节点对象，通过节点对象访问（操作）到xml文档的内容。（DOM4J）

DOM解析原理：一次性把xml文档加载进内存，然后在内存中构建Document树。
	对内存要求比较要。	
	缺点：不适合读取大容量的xml文件，容易导致内存溢出。	
	SAX解析原理：加载一点，读取一点，处理一点。对内存要求比较低。
    XML是一种重量级的数据交换格式。JSON是轻量级数据交换格式。

在这里插入图片描述

10) 你在项目中哪些地方用到了XML？

答：XML的主要作用有两个方面：数据交换和信息配置。在做数据交换时，XML将数据用标签组装成起来，然后压缩打包加密后通过网络传送给接收者，接收解密与解压缩后再从XML文件中还原相关信息进行处理，XML曾经是异构系统间交换数据的事实标准，但此项功能几乎已经被JSON（JavaScript Object Notation）取而代之。当然，目前很多软件仍然使用XML来存储配置信息，我们在很多项目中通常也会将作为配置信息的硬代码写在XML文件中，Java的很多框架也是这么做的，而且这些框架都选择了dom4j作为处理XML的工具。

11) 你了解大O符号(big-O notation) 么？你能给出不同数据结构的例子么？

此问题是问算法的时间复杂度

大 O 符号描述了当数据结构里面的元素增加的时候，算法的规模或者是性能在最坏的场景下有多么好。
大 O 符号也可用来描述其他的行为，比如：内存消耗。因为集合类实际上是数据结构，我们一般使用大 O 符号基于时间，内存和性能来选择最好的实现。大 O 符号可以对大量数据的性能给出一个很好的说明。

容易计算的方法是：看看有几重for循环，只有一重则时间复杂度为O(n)，二重则为O(n^2)，依此类推，如果有二分则为O(logn)，二分例如快速幂、二分查找，如果一个for循环套一个二分，那么时间复杂度则为O(nlogn)。

12) Java注解及实现原理

一.什么是注解：
注解是标记，也可以理解成是一种应用在类、方法、参数、属性、构造器上的特殊修饰符。注解作用有以下三种：
第一种：生成文档，常用的有@param@return等。
第二种：替代配置文件的作用，尤其是在spring等一些框架中，使用注解可以大量的减少配置文件的数量。
第三种：检查代码的格式，如@Override，标识某一个方法是否覆盖了它的父类的方法。
二.注解的底层实现原理：
注解的底层也是使用反射实现的，我们可以自定义一个注解来体会下。注解和接口有点类似，不过申明注解类需要加上@interface，注解类里面，只支持基本类型、String及枚举类型，里面所有属性被定义成方法，并允许提供默认值。
```
 java 5.0开始，在java.lang.annotations中提供了四种元注解，专门注解其他的注解：
```

   @Target?  ——注解用于什么地方
    TYPE,  //给类（型）注解
    FIELD, //给字段注解，不要忘了，字段可以是对象
    METHOD, //给方法注解
    PARAMETER, //给参数注解
    CONSTRUCTOR, //给构造方法注解
    LOCAL_VARIABLE, //给局部变量注解
    ANNOTATION_TYPE,//给注解注解（这貌似把自己不当类来看）
    PACKAGE, //给包注解
   @Retention ——注解运行状态
	SOURCE, //源码状态运行，
	 CLASS, //编译类文件时运行
	 RUNTIME //运行时运行
   @Documented ——生成说明文档，添加类的解释
   @Inherited ——允许子类继承父类中的注解。

我们自定义一个注解来感受下：
定义注解类：

@Target({
    
    ElementType.TYPE})  
@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)  
@Documented  
public @interface User {
    
      
   String name() default "张三";  
}

由于我们的注解是类注解，所以我们创建一个类

@User  
 public class test {
    
      
}

到了这里，注解可能还没起什么作用。我们需要通过反向代理去读取类中定义的注解，读出来使用就简单了。
创建测试类，来读取：

public class testamin {
    
      
public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException{
    
      
        Class<?> classTest=Class.forName("com.test.test");  
        Annotation[] ann=classTest.getAnnotations();  
        for(Annotation aa:ann){
    
      
            User u=(User)aa;  
            System.out.println(u.name());  
        }  
     }  
}

13) Java8新特性

1）Lambda表达式和函数式接口
Lambda表达式（也称为闭包）是Java 8中最大和最令人期待的语言改变。它允许我们将函数当成参数传递给某个方法，或者把代码本身当作数据处理：函数式开发者非常熟悉这些概念。很多JVM平台上的语言（Groovy、Scala等）从诞生之日就支持Lambda表达式，但是Java开发者没有选择，只能使用匿名内部类代替Lambda表达式。
2）接口的默认方法和静态方法
Java 8使用两个新概念扩展了接口的含义：默认方法和静态方法。默认方法使得接口有点类似traits，不过要实现的目标不一样。默认方法使得开发者可以在不破坏二进制兼容性的前提下，往现存接口中添加新的方法，即不强制那些实现了该接口的类也同时实现这个新加的方法。
默认方法和抽象方法之间的区别在于抽象方法需要实现，而默认方法不需要。接口提供的默认方法会被接口的实现类继承或者覆写
3）方法引用
方法引用使得开发者可以直接引用现存的方法、Java类的构造方法或者实例对象。方法引用和Lambda表达式配合使用，使得java类的构造方法看起来紧凑而简洁，没有很多复杂的模板代码。
4）重复注解
自从Java 5中引入注解以来，这个特性开始变得非常流行，并在各个框架和项目中被广泛使用。不过，注解有一个很大的限制是：在同一个地方不能多次使用同一个注解。Java 8打破了这个限制，引入了重复注解的概念，允许在同一个地方多次使用同一个注解。

在Java 8中使用@Repeatable注解定义重复注解

14) 你知道哪些数据结构？

	线性表
	队列
	栈和堆
	二叉树
	二叉树可以为空。二叉树结点的子树要区分左子树和右子树，即使只有一棵子树也要进行区分，说明它是左子树，
还是右子树。这是二叉树与树的最主要的差别。

Java面试题-day09高级问题