java基础面试题

1.List和array（数组）区别

1）数组必须声明大小，集合不需要。
2）数组的大小是固定的，集合的大小是可以动态扩展的，空间不足时可以动态扩展。

2.http请求是一个进程还是一个线程

tomcat维护了一个线程池，每一个http请求，会从线程池取出一个空闲线程。

3.讲一下什么是值传递和引用传递？

1）值传递：方法接收的是实参值的拷贝，会创建副本
2）引用传递：方法接收的是实参所引用对象在堆 中的地址，不会创建副本吧，对形参的修改将影响到实参。

java中只有值传递，如果传递的参数是基本类型，传递的就是基本类型的字面量的拷贝，会创建副本。如果是引用类型，传递的就是实参在栈中引用的拷贝，也会拷贝副本。

4.自动拆箱、自动装箱的原理是什么？

自动拆箱实质就是调用包装类的xxxValue()方法啊，自动装箱实质是调用了包装类的valueOf()方法。

4.1包装类的缓存机制了解吗

包装类通过缓存机制来提高性能。Byte、Short、Integer、Long这四种包装类默认创建数值[-128,127]的缓存数据，Character默认缓存[0,127]的数据。

5.面向过程与面向对象的区别

1）面向过程把解决问题的过程拆成一个个方法，然后通过调用这些方法解决问题
2）面向对象先抽象出对象，然后通过调用对象的方法解决问题

5.1面向过程性能比面向对象性能高。

1）加载类和对象的实例化消化资源
2）java是半编译半解释形语言，先编译成字节码文件，在转换成机器代码。无法直接转换为机器代码。

6.接口和抽象类的区别

共同点
1）都不能被实例化
2）都可以包含抽象方法
3）都可以有实现的方法
区别
1）接口是对类行为的约束，抽象类是对代码的复用
2）一个类只能继承一个类，而可以实现多个接口，接口可以多继承
3）接口只能定义public final staitc类型的变量（常量）
4）抽象类可以有构造方法，接口不能有

7.深拷贝、引用拷贝与引用拷贝

1）浅拷贝：在拷贝一个对象时只对这个对象的基本类型的属性进行拷贝，引用类型的成员变量只进行引用的传递。
2）深拷贝：深拷贝除了对基本类型的属性进行拷贝，还会对引用类型进行拷贝。深拷贝的方法：序列化和对其引用类型clone()方法。
3）引用拷贝：使用两个不同引用指向对象。

8.String intern()的作用

尝试将这个字符串对象放入字符串常量池
1）JDK1.6

• 如果字符串常量池中有，则并不会放入。返回已有的串池中的对象地址
• 如果没有，则会把对象复制一份，放入串池，并返回串池的引用地址

2）JDK1.7

• 如果串池中有，则并不会放入。返回已有的的串池中的对象地址
• 如果没有，则会把对象的引用地址复制一份，放入串池，并返回串池中的引用地址

9.不借助三个变量交换两个值

int x = 1, y = 3;
x = x + y;
y = x - y;
x = x - y;

10.HashMap jdk8与jdk7的区别

1）jdk1.7
底层是数组加链表,通过hash(）函数得到key哈希值后根据(n - 1) & hash判断当前元素在数组中存放的索引，遍历以这个元素为头结点的链表，依次和插入的 key 比较,相同就覆盖，不同就采用头插法插入元素;

2）jdk1.8
底层是数组加链表加红黑树。链表有一个阀值，当链表小于这个阀值时就遍历这个链表，依次比较，相同就覆盖，不同就插入到链表尾部。当链表长度大于阀值时会调用treeifyBin()方法，这个方法会在数组长度大于64时将链表转为红黑树。否则就rehash(）扩容。

10.1 HashMap扩容流程

jdk1.8当链表长度大于阀值（默认为8），将链表转化为红黑树前会判断数组的长度是否小于64，如果小于则先将数组扩容，数组的默认大小为16，每次扩容容量变为之前的两倍。反之则转化为红黑树。

11.HashMap为什么引入红黑树

由于链表中查询的时间复杂度为O(n)，红黑树的平均时间复杂度为O（logn)

12.哈希冲突的解决方法

1）开放定址法
在发生哈希冲突时找个空闲的地址存放元素。

• 线性探测法：从发生冲突的地址开始，依次探测下一个地址，直到找到一个空闲地址为止
• 平方探测法：从发生冲突的地址，分别从左边和右边跳跃式的找到空闲的地址

2）再哈希法：提供多个hash函数，发生哈希冲突时使用另一个hash函数
3）建立公共溢出区：将hash表分为基本表和溢出表两部分，凡是发生哈希冲突的元素一律放入溢出表
4）拉链法：数组与链表结合，数组中的每一个单位都是链表，发生哈希冲突则将元素加到链表上。

12.1 HashMap死循环问题

JDK1.7中rehash方法在并发中会形成一个循环列表。如果数组扩容，transfer()方法将原数组中所有的链表重新移到新的位置，并反转链表，假如有两个线程同时在执行这个函数并移动同一个链表，一个获取头结点后阻塞了，另一个线程执行完后，之前阻塞的线程又恢复了，当前线程获取的节点实质是新链表的尾结点，由于是头插法，然后会指向头节点，这样就形成了一个循环链表。调用get(）函数获取一个不存在的key，且恰巧hash值与该链表的节点相同，在查找的过程中就会发生死循环。这个问题在JDK1.8解决了。

13.红黑树和平衡二叉树的区别

1）调整平衡的机制不同
二叉平衡树根据左右高度差不超过1的规则和旋转实现
红黑树是根据一系列规则和旋转实现
2）红黑树的插入效率更高
红黑树不追求完全的平衡，是非严格的平衡树，任何不平衡在三次内解决，从而提高了性能。
平衡二叉树是严格的平衡树，必须严格保证左右子树的高度差不超过1，在某些情况下，旋转的次数大于红黑树。
3）红黑树的统计性能比平衡二叉树强

14.BIO，NIO和AIO的区别

1）BIO是同步式阻塞IO，传统的IO。它一个线程只能处理一个连接请求。当线程执write或者read时，除非读完或者写完，在这个过程中不能执行其他的操作。而且BIO传输数据是单向传输的，如果要反向传输，还得创建一个IO流
2）NIO同步非阻塞式IO，NIO是一种可以多路复用的的IO，一个线程可以处理大量连接请求。它的非阻塞体现在当进行write或者read操作时候，如果不能立即执行就返回0，等待下一次操作。而且它的数据传输是双向的。
3）AIO异步式非阻塞式IO，可以认为是NIO的二代版本。

补充：
同步/非同步/阻塞/非阻塞的区别是什么
1）同步与异步与消息的通知机制有关。对于消息处理者，在同步情况下，消息处理者区自己去等消息处理是否返回；在异步的情况下，消息处理者不必区等待消息是否返回，之后通过通知或者回调机制通知消息处理者；同步与异步更多关注的是消息的通知机制，而不是消息的处理；

2）阻塞与非阻塞更多的是关注消息的处理。阻塞是指，函数在返回结果前，线程不会执行其他操作，直到函数返回；非阻塞是指函数不能立刻得到返回结果，便立刻返回，等待下一次操作。

15.HashMap的加载因子为什么是0.75

加载因子 = 填入表中的元素个数 / 散列表的长度，加载因子越大，填满的元素越多，空间利用率越高，但发生冲突的机会变大了。反之…。HashMap的初始容量大小默认是16，为了减少冲突发生的概率，当HashMap的数组长度到达一个临界值的时候，就会触发扩容，把所有元素rehash之后再放在扩容后的容器中，这是一个相当耗时的操作。而这个临界值就是由加载因子*当前容器的容量大小来确定的。
根据泊松分布和测试，0.75，是一种时间和空间上的折中选择·。当桶中元素到达8个的时候，概率已经变得非常小，也就是说用0.75作为加载因子，每个碰撞位置的链表长度超过８个是几乎不可能的。

16.如何访问私有属性

get、set方法
或者反射，不过需要设置访问权限setAccessible（true）

17、创建对象的方法

1. new关键字
2. Class.newInstance（无参）
3. Constructor.newInstance（有参）
4. Clone方法
5. 反序列化

18、c++与java的区别

1）java不提供指针直接访问内存，程序更加安全
2）java是单继承的，C++支持多继承；虽然java不可以多继承，但接口可以多实现。
3）java有垃圾回收机制，C++需程序员手动释放无用内存
4）C++支持方法和运算符重载，java只支持方法的重载

18.1 c为什么比java快

1）java需要先编译为.class的二进制文件然后由JVM虚拟机解释执行；C语言先预编译为.obj文件再编译为汇编语言的二进制文件，相比较java省略了很多步骤。
2）java有垃圾回收，c没有

19. equal 和 ==

对于基本数据类型来说，==比较的是两者的值；对于引用类型来说，==比较的两者的内存地址。
对于基本数据类型来说，没有equals方法；对于引用类型来说，equals比较的可能是内存地址，也可能是内存地址和值都比较，从equals的实现上来说，其实用的比较也是==，所以equals的具体比较得看重写后的方法。具体如下：

对于Object类型来说，equals方法比较的是两者的内存地址。但很多类型都重写了equals方法

20.重写equal方法还要重写hashcode方法？

equals()只是判断对象属性是否相同，hashCode()要判断二者地址是否相同。java中如果要判断两个对象是否相等，需要同时满足地址 + 属性都相同!

如果两个对象相同（即：用 equals() 比较返回true），那么它们的 hashCode 值一定要相同；
如果两个对象的 hashCode 相同，它们并不一定相同；

21.string和stringbuffer区别

StringBuffer对象的内容可以修改;而字符串对象一旦产生后就不可以被修改，重新赋值其实是两个对象

StringBuffer线程安全

字符串对象通过“+”的字符串拼接方式，实际上是通过 StringBuilder 调用 append() 方法实现的，拼接完成之后调用 toString() 得到一个 String 对象

string存在字符串常量池 是 JVM 为了提升性能和减少内存消耗针对字符串（String 类）专门开辟的一块区域，主要目的是为了避免字符串的重复创建。

注：如果是 String str = “a” + “b”;实际创建了一个对象，因为编译器优化为String str = “ab”;

场景：
对于三者使用的总结：

1. 操作少量的数据: 适用 String
2. 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuilder
3. 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuffer

22.包装类型的缓存机制了解么

包装类通过缓存机制来提高性能。Byte,Short,Integer,Long 这 4 种包装类默认创建了数值 [-128，127] 的相应类型的缓存数据，Character 创建了数值在 [0,127] 范围的缓存数据，Boolean 直接返回 True or False。

23.array和arraylist的区别

Array 可以容纳基本类型和对象，而 ArrayList 只能容纳对象。
Array 是指定大小的，而 ArrayList 大小不是固定的，可以动态增长但牺牲效率；。
Array 没有提供 ArrayList 那么多功能，比如 addAll 、 removeAll 和 iterator 等。尽管 ArrayList 明显是更好的选择，但也有些时候 Array 比较好用。
1 、 如果列表的大小已经指定，大部分情况下是存储和遍历它们。
2 、 对于遍历基本数据类型，尽管 Collections 使用自动装箱来减轻编码任务，在指定大小的基本类型的列表上工作也会变得很慢。这时建议使用Array
3 、 如果你要使用多维数组，使用 [][] 比 List<List<>> 更容易

24、快速排序的最坏情况

• 在分解时每次选取的主元素为最小元素
• 在分解时每次选取的主元素为最大元素

25、error和exception

Error 和 Exception 都是 Throwable 的子类，用于表示程序出现了不正常的情况。区别在于：

Error 是程序错误，通常为虚拟机相关错误，如系统崩溃，内存不足，堆栈溢出等，编译器不会对这类错误进行检测，JAVA 应用程序也不应对这类错误进行捕获，一旦这类错误发生，通常应用程序会被终止，仅靠应用程序本身无法恢复；
Exception 是程序异常，是可以在应用程序中进行捕获并处理的，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。

Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别？
Checked Exception 即 受检查异常 ，Java 代码在编译过程中，如果受检查异常没有被 catch或者throws 关键字处理的话，就没办法通过编译。

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常 。常见的受检查异常有： IO 相关的异常、ClassNotFoundException 、SQLException…。
Unchecked Exception 即 不受检查异常 ，Java 代码在编译过程中 ，我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。
RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常，常见的有（建议记下来，日常开发中会经常用到）：

• NullPointerException(空指针错误)
• IllegalArgumentException(参数错误比如方法入参类型错误)
• NumberFormatException（字符串转换为数字格式错误，IllegalArgumentException的子类）
• ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界错误）
• ClassCastException（类型转换错误）
• ArithmeticException（算术错误）
• SecurityException （安全错误比如权限不够）
• UnsupportedOperationException(不支持的操作错误比如重复创建同一用户)
• ……

26、二维数组，行遍历和列遍历哪个更快，从cpu缓存的角度解释

：在计算机系统中，CPU高速缓存是用于减少处理器访问内存所需平均时间的部件。当处理器发出内存访问请求时，会先查看缓存内是否有请求数据。如果存在（命中），则不经访问内存直接返回该数据；如果不存在（失效），则要先把内存中的相应数据载入缓存，再将其返回处理器。
数组在内存中是按行存储的，缓存从内存中抓取一般都是整个数据块，所以它的物理内存是连续的，几乎都是同行不同列的，而如果内循环以列的方式进行遍历的话，将会使整个缓存块无法被利用，而不得不从内存中读取数据，而从内存读取速度是远远小于从缓存中读取数据的。随着数组元素越来越多，按列读取速度也会越来越慢。

27、递归与循环的区别

递归由于是调用自身，而函数调用是有时间和空间的消耗的：每一次函数调用，都需要再内存中分配空间以保存参数、返回地址及临时变量，而且往栈里压入数据和弹出数据都需要时间，更何况，每个进程的栈的容量是有限的。因此，递归实现的效率不如循环，而且，递归还有可能引起严重的调用栈溢出等问题。

28.为什么说java是半编译半解释形语言

• 编译形语言，把做好的源程序编译为二进制代码的文件，然后就可以直接运行这个程序。执行快，效率高，依赖编译器，跨平台性差。
• 解释性语言，将源程序翻译一句，执行一句，执行慢，效率低，依靠编译器，但跨平台性强。

为什么说他是解释形语言呢？因为java程序要想运行，必须将.java程序编译成.class（二进制文件）
为什么说他是编译形语言了？因为将.java文件编译成.class后仍然需要JVM编译器解释执行。所以java既有解释形语言的特点也有编译形语言的特点。

29.java的多态性

java的多态分为编译时多态和运行时多态。
1）编译时多态（编译时就能确定调用那个方法）

• 方法的重载，根据实际参数在编译时能够确定执行重载方法的哪一个
• 方法的重写，重写也表现出两种多态性，当子类对象引用调用自身方法为编译时多态，其他则为运行时多态。

2）运行时多态（运行时才能确定调用那个方法）

• 方法的重写，当父类对象引用子类实例方法为运行时多态，需要根据传入的参数确定

30.反射机制了解吗？大概如何操作，有那些方法？

反射就是把java的各种成分（方法、属性）映射成相应的java类

• 优点：可以让咱们的代码更加灵活，为各种框架提供便利。
• 缺点：破坏了类的封装性，可以调用私有属性和方法，增加了安全问题

可以通过Class.forName()或者classLoader.load()获取Class类对象 ，然后通过该Class对象调用newInstance()缺省（无参）构造方法方法创建实例，或者得到这个类的Constructor，通过这个Constructor创建实例。然后通过getDeclareMethmod()获取方法或者getDeclareField()方法和获取属性，传入实例调用。

相关方法

getDeclaredFields()与getFields()的区别是前者可以获取本类的所有属性包括private，后者获取本类以及父类的public成员

31.JDK动态代理如何实现

JDK动态代理本质是创建一个JDK动态代理类实现InvocationHandler接口，然后重写invoke(）方法
创建代理独对象通过Proxy.newInstance()创建

32.集合体系有哪些，分别有哪些实现类

• List：ArrayList(数组)，LinkedList(双向链表)
• Map：HashMap（数组+链表），LinkedHashMap（HashMap的基础上加上双向链表），TreeMap(红黑树)，HashTable（数组+链表，线程安全的）
• Set：HashSet（基于HashMap），LinkedHashSet（基于LinkedHashMap），TreeSet（基于TreeMap）
• queue：PriorityQueue（数组）

33.List和Set的区别

1）list允许有重复的对象，set不能有
2）list可以插入多个null元素，set只能允许插入一个null
3）list是有序的，保持了每个元素的插入顺序。set是无序的

34.Comparator与Comparable的区别

使用Comparator可以创建一个匿名对象来实现排序，不用去修改排序对象的代码；使用Comparable必须重写需要排序的代码

35.ArrayList原理

首先ArrayList有三种方式初始化
1）无参初始化，初始容量默认为10，但只有在第一次添加元素时才会分配容量
2）指定初始容量
3）指定集合，将集合的元素拷贝到新创建的ArrayList中

扩容机制
添加元素时会调用ensureCapacityInternal（) 会确保空间是否够用，传参是容器实际长度加1，如果不是第一次添加会判断容器实际长度加1是否大于容器最大长度，如果大于则调用grow()方法啊扩容，扩容规则是扩容到原来的1.5倍，

36.arraycopy()与copyOf(）的区别

arrycopy需要传递两个数组参数一个原数组，一个目标数组，而 copyOf只用传参一个原数组，它在方法内部创建了个数组，并调用arrcopy() 并返回这个创建的数组

37.ArrayList是线程安全的吗？如何保证

ArrayList不是线程安全，使用Collections.synchronizedList()，返回一个线程安全的SynchronizedList对象，它本质是对List对象的封装，他有个List的成员变量，它的get()，add()方法都有同步代码块。

38.ArrayLIst与LInkedList的区别

1）ArrayList是通过数组实现的，LinkedList是通过链表实现的
2）ArrayList的get() 效率要比LinkedList快，而LinkedList是基于链表的查找要从头往后遍历。而LinkedList删除或插入的效率要比ArrayList快，ArrayList删除或者插入要移动部分数组。
3）ArrayList支持随机访问，LinkedList不支持随机访问，所谓的随机访问就是通过下标在时间复杂度为O(1）的情况下快速访问元素
4）ArrayList实现了RandomAcess接口，这个接口没有什么实际作用，标记这个类是否支持随机访问，一些方法会根据是否实现RandomAcess选择不同的算法，比如可以通过这来分辨ArrayList和LinkedList，比如binarySearch（）方法判断

39.内存排序为什么用红黑树不用B+树

B+树只是查询效率高，修改不占优势。红黑树查找和修改删除都是O(logn)

40.元素的无序性与不可重复性是什么

元素的无序性是指数据存储在底层的并非按照索引添加顺序，而是根据哈希值确定的；反之有序性指的是元素在底层的存储顺序是按照其添加顺序决定的

41.浮点数的计算为什么有丢失风险？如何解决

由于浮点数的存储长度是有限的，无限循环小数会被截断，精度会丢失；用BigDecimal解决，BigDecimal本质通过字符串存储数据

41.1 BigDeciaml为什么不能用equals

因为equals除了比较值是否相等还比较精度是否相等

42.JVM VS JRE VS JDK

JVM是java字节码虚拟机，是用来运行字节码的；JRE是java运行的环境，包括JVM，java类库和java命令等；JDK包含JRE和编译器；

43.String为什么是不可变的

1）他的字符串数组被final修饰，且String类没有提供修改该字符串数组的方法
2）String类被final继承避免了子类破坏String不可变

44.什么是泛型

泛型：就是指在类定义时不会设置类类中的属性或方法参数具体类型，在类创建时才定义。主要有泛型类，泛型接口，泛型方法