java面试近五年133问.docx
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java面试近五年133问
Java面试随着时间的改变而改变。
在过去的日子里，当你知道String和StringBuilder的区别（String类型和StringBuffer类型的主要性能区别其实在于String是不可变的对象。
因此在每次对String类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的String对象，然后将指针指向新的String对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用String，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后，JVM的GC就会开始工作，影响性能，可以考虑使用可变字符序列StringBuilder）就能让你直接进入第二轮面试，但是现在问题变得越来越高级，面试官问的问题也更深入。
在我初入职场的时候，类似于Vector与Array的区别、HashMap与Hashtable的区别是最流行的问题，只需要记住它们，就能在面试中获得更好的机会，但这种情形已经不复存在。
如今，你将会被问到许多Java程序员都没有看过的领域，如NIO，设计模式，成熟的单元测试，或者那些很难掌握的知识，如并发、算法、数据结构及编码。
由于我喜欢研究面试题，因此我已经收集了许多的面试问题，包括许多许多不同的主题。
我已经为这众多的问题准备一段时间了，现在我将它们分享给你们。
这里面不但包含经典的面试问题，如线程、集合、equals和hashcode、socket，而且还包含了NIO、数组、字符串、Java8等主题。
该列表包含了入门级Java程序员和多年经验的高级开发者的问题。
无论你是1、2、3、4、5、6、7、8、9还是10年经验的开发者，你都能在其中找到一些有趣的问题。
这里包含了一些超级容易回答的问题，同时包含经验丰富的Java程序员也会棘手的问题。
当然你们也是非常幸运的，当今有许多好的书来帮助你准备Java面试，其中有一本我觉得特别有用和有趣的是Markham的Java程序面试揭秘（JavaProgrammingInterviewExposed）。
这本书会告诉你一些Java和JEE面试中最重要的主题，即使你不是准备Java面试，也值得一读。
该问题列表特别长，我们有各个地方的问题，所以，答案必须要短小、简洁、干脆，不拖泥带水。
因此，除了这一个段落，你只会听到问题与答案，再无其他内容，没有反馈，也没有评价。
为此，我已经写好了一些博文，在这些文章中你可以找到我对某些问题的观点，如我为什么喜欢这个问题，这个问题的挑战是什么？
期望从面试者那获取到什么样的答案？
这个列表有一点不同，我鼓励你采用类似的方式去分享问题和答案，这样容易温习。
我希望这个列表对面试官和候选人都有很好的用处，面试官可以对这些问题上做一些改变以获取新奇和令人惊奇的元素，这对一次好的面试来说非常重要。
而候选者，可以扩展和测试Java程序语言和平台关键领域的知识。
2015年，会更多的关注并发概念，JVM内部，32位JVM和64JVM的区别，单元测试及整洁的代码。
我确信，如果你读过这个庞大的Java面试问题列表，无论是电话面试还是面对面的面试，你都能有很好的表现。
Java面试中的重要话题
除了你看到的惊人的问题数量，我也尽量保证质量。
我不止一次分享各个重要主题中的问题，也确保包含所谓的高级话题，这些话题很多程序员不喜欢准备或者直接放弃，因为他们的工作不会涉及到这些。
JavaNIO和JVM底层就是最好的例子。
你也可以将设计模式划分到这一类中，但是越来越多有经验的程序员了解GOF设计模式并应用这些模式。
我也尽量在这个列表中包含2015年最新的面试问题，这些问题可能是来年关注的核心。
为了给你一个大致的了解,下面列出这份Java面试问题列表包含的主题：
∙多线程，并发及线程基础
∙数据类型转换的基本原则
∙垃圾回收（GC）
∙Java集合框架
∙数组
∙字符串
∙GOF设计模式
∙SOLID（单一功能、开闭原则、里氏替换、接口隔离以及依赖反转）设计原则
∙抽象类与接口
∙Java基础，如equals和hashcode
∙泛型与枚举
∙JavaIO与NIO
∙常用网络协议
∙Java中的数据结构和算法
∙正则表达式
∙JVM底层
∙Java最佳实践
∙JDBC
∙Date,Time与Calendar
∙Java处理XML
∙JUnit
∙编程
120大Java面试题及答案
现在是时候给你展示我近5年从各种面试中收集来的120个问题了。
我确定你在自己的面试中见过很多这些问题，很多问题你也能正确回答。
多线程、并发及线程的基础问题
1）Java中能创建volatile数组吗？
能，Java中可以创建volatile类型数组，不过只是一个指向数组的引用，而不是整个数组。
我的意思是，如果改变引用指向的数组，将会受到volatile的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素，volatile标示符就不能起到之前的保护作用了。
2）volatile能使得一个非原子操作变成原子操作吗？
一个典型的例子是在类中有一个long类型的成员变量。
如果你知道该成员变量会被多个线程访问，如计数器、价格等，你最好是将其设置为volatile。
为什么？
因为Java中读取long类型变量不是原子的，需要分成两步，如果一个线程正在修改该long变量的值，另一个线程可能只能看到该值的一半（前32位）。
但是对一个volatile型的long或double变量的读写是原子。
3）volatile修饰符的有过什么实践？
一种实践是用volatile修饰long和double变量，使其能按原子类型来读写。
double和long都是64位宽，因此对这两种类型的读是分为两部分的，第一次读取第一个32位，然后再读剩下的32位，这个过程不是原子的，但Java中volatile型的long或double变量的读写是原子的。
volatile修复符的另一个作用是提供内存屏障（memorybarrier），例如在分布式框架中的应用。
简单的说，就是当你写一个volatile变量之前，Java内存模型会插入一个写屏障（writebarrier），读一个volatile变量之前，会插入一个读屏障（readbarrier）。
意思就是说，在你写一个volatile域时，能保证任何线程都能看到你写的值，同时，在写之前，也能保证任何数值的更新对所有线程是可见的，因为内存屏障会将其他所有写的值更新到缓存。
4）volatile类型变量提供什么保证？
volatile变量提供顺序和可见性保证，例如，JVM或者JIT为了获得更好的性能会对语句重排序，但是volatile类型变量即使在没有同步块的情况下赋值也不会与其他语句重排序。
volatile提供happens-before的保证，确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。
某些情况下，volatile还能提供原子性，如读64位数据类型，像long和double都不是原子的，但volatile类型的double和long就是原子的。
5）10个线程和2个线程的同步代码，哪个更容易写？
从写代码的角度来说，两者的复杂度是相同的，因为同步代码与线程数量是相互独立的。
但是同步策略的选择依赖于线程的数量，因为越多的线程意味着更大的竞争，所以你需要利用同步技术，如锁分离，这要求更复杂的代码和专业知识。
6）你是如何调用wait（）方法的？
使用if块还是循环？
为什么？
wait（）方法应该在循环调用，因为当线程获取到CPU开始执行的时候，其他条件可能还没有满足，所以在处理前，循环检测条件是否满足会更好。
下面是一段标准的使用wait和notify方法的代码：
//Thestandardidiomforusingthewaitmethod
synchronized（obj）{
while（conditiondoesnothold）
obj.wait（）;//（Releaseslock,andreacquiresonwakeup）
...//Performactionappropriatetocondition
}
参见EffectiveJava第69条，获取更多关于为什么应该在循环中来调用wait方法的内容。
7）什么是多线程环境下的伪共享（falsesharing）？
伪共享是多线程系统（每个处理器有自己的局部缓存）中一个众所周知的性能问题。
伪共享发生在不同处理器的上的线程对变量的修改依赖于相同的缓存行，如下图所示：
伪共享问题很难被发现，因为线程可能访问完全不同的全局变量，内存中却碰巧在很相近的位置上。
如其他诸多的并发问题，避免伪共享的最基本方式是仔细审查代码，根据缓存行来调整你的数据结构。
有经验程序员的Java面试题
8）什么是Busyspin？
我们为什么要使用它？
Busyspin是一种在不释放CPU的基础上等待事件的技术。
它经常用于避免丢失CPU缓存中的数据（如果线程先暂停，之后在其他CPU上运行就会丢失）。
所以，如果你的工作要求低延迟，并且你的线程目前没有任何顺序，这样你就可以通过循环检测队列中的新消息来代替调用sleep（）或wait（）方法。
它唯一的好处就是你只需等待很短的时间，如几微秒或几纳秒。
LMAX分布式框架是一个高性能线程间通信的库，该库有一个BusySpinWaitStrategy类就是基于这个概念实现的，使用busyspin循环EventProcessors等待屏障。
9）Java中怎么获取一份线程dump文件？
在Linux下，你可以通过命令kill-3PID（Java进程的进程ID）来获取Java应用的dump文件。
在Windows下，你可以按下Ctrl+Break来获取。
这样JVM就会将线程的dump文件打印到标准输出或错误文件中，它可能打印在控制台或者日志文件中，具体位置依赖应用的配置。
如果你使用Tomcat。
10）Swing是线程安全的？
不是，Swing不是线程安全的。
你不能通过任何线程来更新Swing组件，如JTable、JList或JPanel，事实上，它们只能通过GUI或AWT线程来更新。
这就是为什么Swing提供invokeAndWait（）和invokeLater（）方法来获取其他线程的GUI更新请求。
这些方法将更新请求放入AWT的线程队列中，可以一直等待，也可以通过异步更新直接返回结果。
你也可以在参考答案中查看和学习到更详细的内容。
11）什么是线程局部变量？
当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,每个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本,是线程隔离的。
线程隔离的秘密在于ThreadLocalMap类（ThreadLocal的静态内部类）
线程局部变量是局限于线程内部的变量，属于线程自身所有，不在多个线程间共享。
Java提供ThreadLocal类来支持线程局部变量，是一种实现线程安全的方式。
但是在管理环境下（如web服务器）使用线程局部变量的时候要特别小心，在这种情况下，工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。
任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放，Java应用就存在内存泄露的风险。
ThreadLocal的方法：
voidset（Tvalue）、Tget（）以及TinitialValue（）。
ThreadLocal是如何为每个线程创建变量的副本的：
首先，在每个线程Thread内部有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals，这个threadLocals就是用来存储实际的变量副本的，键值为当前ThreadLocal变量，value为变量副本（即T类型的变量）。
初始时，在Thread里面，threadLocals为空，当通过ThreadLocal变量调用get（）方法或者set（）方法，就会对Thread类中的threadLocals进行初始化，并且以当前ThreadLocal变量为键值，以ThreadLocal要保存的副本变量为value，存到threadLocals。
然后在当前线程里面，如果要使用副本变量，就可以通过get方法在threadLocals里面查找。
总结：
a、实际的通过ThreadLocal创建的副本是存储在每个线程自己的threadLocals中的
b、为何threadLocals的类型ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象，因为每个线程中可有多个threadLocal变量，就像上面代码中的longLocal和stringLocal；
c、在进行get之前，必须先set，否则会报空指针异常；如果想在get之前不需要调用set就能正常访问的话，必须重写initialValue（）方法
12）用wait-notify写一段代码来解决生产者-消费者问题？
请参考答案中的示例代码。
只要记住在同步块中调用wait（）和notify（）方法，如果阻塞，通过循环来测试等待条件。
13）用Java写一个线程安全的单例模式（Singleton）？
请参考答案中的示例代码，这里面一步一步教你创建一个线程安全的Java单例类。
当我们说线程安全时，意思是即使初始化是在多线程环境中，仍然能保证单个实例。
Java中，使用枚举作为单例类是最简单的方式来创建线程安全单例模式的方式。
14）Java中sleep方法和wait方法的区别？
虽然两者都是用来暂停当前运行的线程，但是sleep（）实际上只是短暂停顿，因为它不会释放锁，而wait（）意味着条件等待，这就是为什么该方法要释放锁，因为只有这样，其他等待的线程才能在满足条件时获取到该锁。
15）什么是不可变对象（immutableobject）？
Java中怎么创建一个不可变对象？
不可变对象指对象一旦被创建，状态就不能再改变。
任何修改都会创建一个新的对象，如String、Integer及其它包装类。
详情参见答案，一步一步指导你在Java中创建一个不可变的类。
16）我们能创建一个包含可变对象的不可变对象吗？
是的，我们是可以创建一个包含可变对象的不可变对象的，你只需要谨慎一点，不要共享可变对象的引用就可以了，如果需要变化时，就返回原对象的一个拷贝。
最常见的例子就是对象中包含一个日期对象的引用。
数据类型和Java基础面试问题
17）Java中应该使用什么数据类型来代表价格？
如果不是特别关心内存和性能的话，使用BigDecimal，否则使用预定义精度的double类型。
18）怎么将byte转换为String？
可以使用String接收byte[]参数的构造器来进行转换，需要注意的点是要使用的正确的编码，否则会使用平台默认编码，这个编码可能跟原来的编码相同，也可能不同。
19）Java中怎样将bytes转换为long类型？
String接收bytes的构造器转成String，再Long.parseLong
20）我们能将int强制转换为byte类型的变量吗？
如果该值大于byte类型的范围，将会出现什么现象？
是的，我们可以做强制转换，但是Java中int是32位的，而byte是8位的，所以，如果强制转化是，int类型的高24位将会被丢弃，byte类型的范围是从-128到127。
21）存在两个类，B继承A，C继承B，我们能将B转换为C么？
如C=（C）B；
可以，向下转型。
但是不建议使用，容易出现类型转型异常.
22）哪个类包含clone方法？
是Cloneable还是Object？
java.lang.Cloneable是一个标示性接口，不包含任何方法，clone方法在object类中定义。
并且需要知道clone（）方法是一个本地方法，这意味着它是由c或c++或其他本地语言实现的。
23）Java中++操作符是线程安全的吗？
不是线程安全的操作。
它涉及到多个指令，如读取变量值，增加，然后存储回内存，这个过程可能会出现多个线程交差。
24）a=a+b与a+=b的区别
+=隐式的将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型。
如果两这个整型相加，如byte、short或者int，首先会将它们提升到int类型，然后在执行加法操作。
bytea=127;
byteb=127;
b=a+b;//error:
cannotconvertfrominttobyte
b+=a;//ok
（因为a+b操作会将a、b提升为int类型，所以将int类型赋值给byte就会编译出错）
25）我能在不进行强制转换的情况下将一个double值赋值给long类型的变量吗？
不行，你不能在没有强制类型转换的前提下将一个double值赋值给long类型的变量，因为double类型的范围比long类型更广，所以必须要进行强制转换。
26）3*0.1==0.3将会返回什么？
true还是false？
false，因为有些浮点数不能完全精确的表示出来。
27）int和Integer哪个会占用更多的内存？
Integer对象会占用更多的内存。
Integer是一个对象，需要存储对象的元数据。
但是int是一个原始类型的数据，所以占用的空间更少。
28）为什么Java中的String是不可变的（Immutable）？
Java中的String不可变是因为Java的设计者认为字符串使用非常频繁，将字符串设置为不可变可以允许多个客户端之间共享相同的字符串。
更详细的内容参见答案。
29）我们能在Switch中使用String吗？
从Java7开始，我们可以在switchcase中使用字符串，但这仅仅是一个语法糖。
内部实现在switch中使用字符串的hashcode。
30）Java中的构造器链是什么？
当你从一个构造器中调用另一个构造器，就是Java中的构造器链。
这种情况只在重载了类的构造器的时候才会出现。
JVM底层与GC（GarbageCollection）的面试问题
31）64位JVM中，int的长度是多数？
Java中，int类型变量的长度是一个固定值，与平台无关，都是32位。
意思就是说，在32位和64位的Java虚拟机中，int类型的长度是相同的。
32）Serial与ParallelGC之间的不同之处？
Serial与Parallel在GC执行的时候都会引起stop-the-world。
它们之间主要不同serial收集器是默认的复制收集器，执行GC的时候只有一个线程，而parallel收集器使用多个GC线程来执行。
33）32位和64位的JVM，int类型变量的长度是多数？
32位和64位的JVM中，int类型变量的长度是相同的，都是32位或者4个字节。
34）Java中WeakReference与SoftReference的区别？
Java中一共有四种类型的引用。
StrongReference、SoftReference、WeakReference以及PhantomReference。
StrongReference是Java的默认引用实现,它会尽可能长时间的存活于JVM内，当没有任何对象指向它时将会被GC回收
WeakReference，顾名思义,是一个弱引用,当所引用的对象在JVM内不再有强引用时,将被GC回收
虽然WeakReference与SoftReference都有利于提高GC和内存的效率，但是WeakReference，一旦失去最后一个强引用，就会被GC回收，而SoftReference会尽可能长的保留引用直到JVM内存不足时才会被回收（虚拟机保证）,这一特性使得SoftReference非常适合缓存应用
35）WeakHashMap是怎么工作的？
WeakHashMap的工作与正常的HashMap类似，但是使用弱引用作为key，意思就是当key对象没有任何引用时，key/value将会被回收。
36）JVM选项-XX:
+UseCompressedOops有什么作用？
为什么要使用？
当你将你的应用从32位的JVM迁移到64位的JVM时，由于对象的指针从32位增加到了64位，因此堆内存会突然增加，差不多要翻倍。
这也会对CPU缓存（容量比内存小很多）的数据产生不利的影响。
因为，迁移到64位的JVM主要动机在于可以指定最大堆大小，通过压缩OOP可以节省一定的内存。
通过-XX:
+UseCompressedOops选项，JVM会使用32位的OOP，而不是64位的OOP。
37）怎样通过Java程序来判断JVM是32位还是64位？
你可以检查某些系统属性如sun.arch.data.model或os.arch来获取该信息。
38）32位JVM和64位JVM的最大堆内存分别是多数？
理论上说上32位的JVM堆内存可以到达2^32，即4GB，但实际上会比这个小很多。
不同操作系统之间不同，如Windows系统大约1.5GB，Solaris大约3GB。
64位JVM允许指定最大的堆内存，理论上可以达到2^64，这是一个非常大的数字，实际上你可以指定堆内存大小到100GB。
甚至有的JVM，如Azul，堆内存到1000G都是可能的。
39）JRE、JDK、JVM及JIT之间有什么不同？
JRE代表Java运行时（Javarun-time），是运行Java应用所必须的。
JDK代表Java开发工具（Javadevelopmentkit），是Java程序的开发工具，如Java编译器，它也包含JRE。
JVM代表Java虚拟机（Javavirtualmachine），它的责任是运行Java应用。
JIT代表即时编译（JustInTimecompilation），当代码执行的次数超过一定的阈值时，会将Java字节码转换为本地代码，如，主要的热点代码会被准换为本地代码，这样有利大幅度提高Java应用的性能。
3年工作经验的Java面试题
40）解释Java堆空间及GC？
当通过Java命令启动Java进程的时候，会为它分配内存。
内存的一部分用于创建堆空间，当程序中创建对象的时候，就从对空间中分配内存。
GC是JVM内部的一个进程，回收无效对象的内存用于将来的分配。
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