前言
熬夜整理了一份java基礎面試題，希望大家支援，如果文中有錯誤希望大家指正；
公眾號：知識追尋者
知識追尋者(Inheriting the spirit of open source, Spreading technology knowledge;)
一 java基礎面試
1.1物件導向和麵向過程的區別
- 程式導向：
優點：效能比物件導向高，因為類呼叫時需要例項化，開銷比較大，比較消耗 資源
應用場景：微控制器、嵌入式開發、Linux/Unix ；
缺點：沒有物件導向易維護、易複用、易擴充套件
- 物件導向
優點：因為物件導向有封裝、繼承、多型性的特 性，可以設計出低耦合的系統，故易維護、易複用、易擴充套件；
應用場景：網頁開發，後臺開發等；
缺點：效能比程式導向低
1.2 物件導向的特性
- 封裝： 將一個物件的屬性私有化，並提供一個對外訪問的方法；
- 繼承：在已有類的基礎上建立新類；提供繼承資訊的類被稱為父類（超類、基類）；得到繼 承資訊的類被稱為子類（派生類）
- 多型：一個物件的多種表現形態；用同樣的物件引用呼叫同樣的方法但是做了不同的事情；可以向上轉型和向下轉型
多型實現形式：
重寫：子類對父類方法的重寫；
覆蓋：實現介面，並覆蓋方法；
1.3 抽象
抽象是指將物件抽象為具體類的過程；抽象只關注物件有哪些屬性和行為（方法）；
1.4 Java語言特點
- 簡單易學；
- 物件導向（封裝，繼承，多型）；
- 跨平臺（Java虛擬機器實現平臺無關性）；
- 可靠性；
- 安全性；
- 支援多執行緒
- 支援編譯與解釋；
- 支援網路程式設計
1.5 JDK,JRE,JVM之間的區別
JDK： java開發工具包；包含JRE, javac等調優診斷工具；能夠建立和編譯程式；
JRE： java執行環境； 包括 Java 虛擬機器（JVM），Java 類庫，java 命令和其他的一些基礎構件；不能建立程式；
JVM：java虛擬機器，提供執行位元組碼檔案(.class)的環境支援；
jdk 包含jre ; jre 包含 jvm
1.6 物件導向五大基本原則
- 單一職責原則SRP(Single Responsibility Principle)；設計類時要功能單一；
- 開放封閉原則OCP(Open－Close Principle)；一個模組對於擴充是開放的，對於修改是封閉；
- 裡式替換原則LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)；子類可以替換父類；
- 依賴倒置原則DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)；高層次的模組不應該依賴於低層次的模組，他們都應該依賴於抽象。抽象不應該依賴於具體實現，具體實現應該依賴於抽象；
- 介面分離原則ISP(the Interface Segregation Principle ISP)；設計類時，功能介面拆分為多個；
開發設計類時需考慮的事情，面試中如果碰見能答幾個就幾個；
1.7 什麼是java主類
java主類是java程式碼執行的入口，即包含 main方法的類；
1.8 構造器能否被重寫
子類無法繼承父類的構造器，所以構造器不能被重寫（overidde），但可以被過載(overload)；
1.9 過載和重寫的區別
重寫 :
-
發生在父類與子類之間
-
方法名，引數列表，必須相同，返回值小於等於父類；
-
訪問修飾符大於等於父類（public>protected>default>private)；父類方法為private，則無法重寫；
-
重丟擲異常的範圍要小於等於父類異常；
過載：
- 發生在同一個類中
- 方法名相同引數列表不同（引數型別不同、個數不同、順序不同）；
- 方法返回值和訪問修飾符可以不同；
1.10 equals與==的區別
== ： 判定是否是相同一個物件 ，比較的是變數(棧)記憶體中存放的物件的(堆)記憶體地址，用來判斷兩個物件的地址是否相同，；
equals: equals用來比較的是兩個物件的內容是否相等; 但Object中的equals方法返回的卻是==的判斷；
1.11什麼是hashCode
hashCode() 的作用是獲取雜湊碼，也稱為雜湊碼；它實際上一個int整數；雜湊碼的作用是確定該物件在雜湊表中的索引位置；雜湊表儲存的是鍵值對(key-value)，即能根據鍵獲取值；
當一個物件插入雜湊表時先會比較物件與雜湊表中已有的物件hash值，若不同，則直接插入雜湊表，若相同（hash碰撞），則會呼叫equals 方法檢查是否真的相同, 如果equal()判斷不相等，直接將該元素放入集合中，否則不放入；
物件中hashCode（）與equals（）的關係
- 如果兩個物件相等，則hashcode也相等；
- 兩個物件相等,對兩個物件分別呼叫equals方法都返回true
- 兩個物件有相同的hashcode值，它們不一定是同一個物件；
- equals 方法被覆蓋過，則 hashCode 方法也必須被覆蓋；
1.12 什麼是值傳遞和引用傳遞
值傳遞：傳遞了物件的一個副本，即使副本被改變，也不會影響源物件；
引用傳遞：著傳遞的並不是實際的物件，而是物件的引用；對外部物件的改變會反映到實際物件；
一般認為，Java 內的傳遞都是值傳遞，Java 中例項物件的傳遞是引用傳遞;
1.13 什麼是抽象類與介面
-
抽象類是對類的抽象，是一種模板設計； 而介面是行為的抽象，可以理解為行為的規範；
-
抽象類中可以包含非抽象方法；而介面是絕對的抽象方法；
-
介面預設是public 方法，java8中介面支援預設（default）方法；
-
一個類可以實現多個介面，但只能實現一個抽象類；
-
抽象類不能使用final修飾（final修飾的類為固定類，無法被繼承）
1.14String、String StringBuffer 和 StringBuilder 的區別
- String是隻讀字串，並不是基本資料型別，而是一個物件；其無法改變；每次操作都會產生新物件；
- StringBuilder 並沒有對方法進行加同步鎖，執行緒不安全；
- StringBuffer 對方法加了同步鎖，執行緒安全；
tip: 資料量少的時候使用 String; 單執行緒使用StringBuilder ; 多執行緒使用 StringBuffer ; 使用StringBuilder 效能比 StringBuffer 效能 提升大概有 10%~15%;
1.15 用最有效率的方法計算 2 乘以 8
2 << 3 = 8 ; 2 左移3位
1.16 & 與 && 的區別
& 運算子 按位與；
&& 運算子是短路與：&& 左邊的表示式的值是 false，右邊的表示式會被直接短路掉，不會進行運算
1.17 static 關鍵字
static 變數在 Java 中屬於類的，它在所有的例項中具有相同的值。當類被 Java 虛擬機器載入的時候，會對 static 變數進行初始化；故需要用例項來訪問 static 變數；
1.18 Java 支援的資料型別
- 整數值型：byte，short，int，long；
- 字元型：char；
- 浮點型別：float，double；
- 布林型：boolean；
| 型別 | 位數 | 位元組數 |
|---|---|---|
| short | 2 | 16 |
| int | 4 | 32 |
| long | 8 | 64 |
| float | 4 | 32 |
| double | 8 | 64 |
| char | 2 | 16 |
1.19 final, finally, finalize 的區別
- final：用於宣告屬性,方法和類, 分別表示屬性不可變, 方法不可覆蓋, 類不可繼承.
- finally：異常處理語句結構的一部分，表示最後總是會執行.
- finalize：Object類的一個方法，在垃圾收集器執行的時候會呼叫被回收物件的此方法；
1.20 instanceof 關鍵字
instanceof 嚴格來說是Java中的一個雙目運算子，用來檢查一個物件是否為一個類的例項；
1.21 為什麼不能用浮點型表示金額
浮點數為非精確值，應該使用BigDecimal來修飾金額；
1.22 自動裝箱與拆箱
- 裝箱：自動將基本資料型別轉換為包裝器型別，呼叫 Integer的valueOf(int) 方法；
- 拆箱：自動將包裝器型別轉換為基本資料型別。呼叫Integer的intValue方法
tip: int 是基礎資料型別，佔用空間小； Integer 是物件佔用空間大；
1.23 switch中能否使用string做引數
在idk 1.7之前，switch只能支援byte, short, char, int或者其對應的封裝類以及Enum型別。從idk 1.7之後switch開始支援String。
可以用在byte上，但是不能用在long上。
1.24 java 建立物件的幾種方式
- 採用new
- 通過反射
- 採用clone
- 通過序列化機制
1.25 如何將byte轉為String
可以使用 String 接收 byte[] 引數的構造器來進行轉換, 但編碼必須正確；
1.26 final有哪些用法
1.被final修飾的類不可以被繼承
2.被final修飾的方法不可以被重寫
3.被final修飾的變數不可以被改變。
5.被final修飾的常量，在編譯階段會存入常量池中。
1.27 java當中的四種引用
- 強引用：如果一個物件具有強引用，它就不會被垃圾回收器回收。即使當前記憶體空間不足，JVM也不會回收它，而是丟擲 OutOfMemoryError 錯誤，使程式異常終止。如果想中斷強引用和某個物件之間的關聯，可以顯式地將引用賦值為null，這樣一來的話，JVM在合適的時間就會回收該物件。
- 軟引用：在使用軟引用時，如果記憶體的空間足夠，軟引用就能繼續被使用，而不會被垃圾回收器回收，只有在記憶體不足時，軟引用才會被垃圾回收器回收。
- 弱引用：具有弱引用的物件擁有的生命週期更短暫。因為當 JVM 進行垃圾回收，一旦發現弱引用物件，無論當前記憶體空間是否充足，都會將弱引用回收。
- 虛引用：如果一個物件僅持有虛引用，那麼它相當於沒有引用，在任何時候都可能被垃圾回收器回收。
1.28 Math. round(-1. 5) 等於多少？
Math.round(-1.5)的返回值是-1。四捨五入的原理是在引數上加0.5然後做向下取整
1.29 String str="i"與 String str=new String("i")一樣嗎？
tring str="i"的方式，Java 虛擬機器會將其分配到常量池中；而 String str=new String("i") 則會被分到堆記憶體中;所以一個是常量，一個是物件，不一樣；
1.30char 型變數中能不能儲存一箇中文漢字
char 型別可以儲存一箇中文漢字，因為 Java 中使用的編碼是 Unicode，一個 char 型別佔 2 個位元組，所以能放一箇中文。
1.31 break 和 continue 的區別
- break 跳出整個迴圈。
- continue 用於跳過本次迴圈，執行下次迴圈。
1.32 內部類與靜態內部類的區別
內部類：
1、內部類中的變數和方法不能宣告為靜態。
2、內部類例項化：B是A的內部類，例項化B：A.B b = new A().new B()。
3、內部類可以引用外部類的靜態或者非靜態屬性及方法。
靜態內部類：
1、靜態內部類屬性和方法可以宣告為靜態的或者非靜態的。
2、例項化靜態內部類：B是A的靜態內部類，A.B b = new A.B()。
3、靜態內部類只能引用外部類的靜態的屬性及方法。
1.33 throw和throws的區別？
- throw用於主動丟擲java.lang.Throwable 類的一個例項化物件，即通過關鍵字 throw 丟擲一個 Error 或者 一個Exception；
- throws 的作用是作為方法宣告和簽名的一部分；
1.34 error和exception的區別
- Error類和Exception類的父類都是throwable類
- Error類一般是指與虛擬機器相關的問題，如系統崩潰，虛擬機器錯誤，記憶體空間不足，方法呼叫棧溢等。直接終止程式即可；
- Exception類表示程式可以處理的異常，可以捕獲和有可能恢復。需要程式設計師手動處理；
1.35 什麼時候用斷言（assert）
斷言是一個包含布林表示式的語句，在執行這個語句時假定該表示式為true；如果表示式的值為false，那麼系統會報告一個AssertionError。
斷言有兩種形式：
assert Expression1;表示一個boolean表示式assert Expression1 : Expression2; Expression2表示一個基本型別、表示式或者是一個Object，用於在失敗時輸出錯誤資訊
assert false;
assert i == 0:"123";// 當 i不等於0 時會輸出錯誤資訊
1.36 常見的五種執行時異常
- ClassCastException（類轉換異常）
- IndexOutOfBoundsException（陣列越界）
- NullPointerException（空指標異常）
- ArrayStoreException（資料儲存異常，運算元組是型別不一致）
- BufferOverflowException（快取溢位異常）
二 IO流面試
2.1 序列化的含義
- 序列化：將物件寫入到IO流中
- 反序列化：從IO流中恢復物件
序列化機制將序列化的Java物件轉換為位位元組序列，這些位元組序列可以儲存在磁碟上，或通過網路傳輸，以達到以後恢復成原來的物件，通常被序列化的要實現Serializable介面，並指定序列值
Externalizable 可以控制整個序列化過程，指定特定的二進位制格式，增加安全機制
2.2 java 中 IO 流分類
-
按照流的流向分，可以分為輸入流和輸出流；
-
按照操作單元劃分，可以劃分為位元組流和字元流；
-
按照流的角色劃，可以分為節點流和處理流。
-
InputStream/Reader: 所有的輸入流的基類，前者是位元組輸入流，後者是字元輸入流。
-
OutputStream/Writer: 所有輸出流的基類，前者是位元組輸出流，後者是字元輸出流。
圖片來源網路：
2.3 BIO、NIO、AIO的區別
- BIO 就是傳統的
java.io包，它是基於流模型實現的，互動的方式是同步、阻塞方式IO; 在讀入輸入流或者輸出流時，在讀寫完成之前，執行緒會一直處於阻塞狀態。 - NIO （New IO）是 Java 1.4 引入的 java.nio 包，提供了 Channel、Selector、Buffer 等新的抽象，可以構建多路複用的、同步非阻塞 IO 程式。
- AIO（Asynchronous IO） 是 Java 1.7 之後引入的包，是 NIO 的升級版本，提供了非同步非堵塞的 IO 操作方式，所以人們叫它 AIO，非同步 IO 是基於事件和回撥機制實現。
三 集合面試
3.1 java 集合架構
3.2 Collection 和 Collections的區別
Collection：是java.uitl 下的介面，他是各種集合的父介面；
Conllecitons：是個java.util下的類，是針對集合的工具類，提供一系列靜態方法對集合的搜尋、查詢、同步等操作；
3.3 ArrayList和Vector的區別
- 共同點：都實現了List介面，為有序的集合，底層基於陣列實現，通過索引取值，允許元素重複和為null；都是實現 fail-fast機制；
- 區別：ArrayList不同步，Vector是同步（ArrayList 比 Vector 快，不會過載）；Vector擴容原來的一倍，ArrayList擴容原來的0.5倍；
3.4List,Set,Map 三者的區別？
List： 儲存的元素有序可重複。Set: 儲存的元素是無序的、不可重複的。Map: 使用鍵值對（kye-value）儲存，通過key 獲取value; key 不能重複；
3.5 ArrayList,LinkedList區別
共同點：
ArrayList 和 LinkedList 都是執行緒不安全；
區別：
- ArrayList的底層是陣列實現，LinkedList的底層是雙向連結串列實現。
- ArrayList 通過索引獲取值，查詢快；LinkedList通過遍歷連結串列獲取值查詢慢；
- ArrayList 增刪慢，LinkedList 增刪快；
3.6Enumeration和iterator介面的區別
- iterator是Enumeration介面的替代品，只提供了遍歷vector和HashTable型別集合元素的功能；
- Enumeration速度是iterator的2倍，同時佔用更少的記憶體。
- terator有fail-fast機制，比Enumeration更安全
- Iterator能夠刪除元素，Enumeration並不能刪除元素
3.7 簡述Iterator 迭代器
Iterator迭代器可以對集合進行遍歷， 遍歷方式都是 hasNext()和next()方法，，在當前遍歷集合元素被更改的時候，就會丟擲 ConcurrentModificationException 異常；
3.8 HashMap和Hashtable的區別
共同點： 都實現 Map介面;
區別：
- HashMap不同步；Hashtable同步；HashMap效率比Hashtable高；
- HashMap允許為null ；Hashtable不允許為null
- Hashtable 預設的初始大小為 11，之後每次擴充，容量變為原來的 2n+1，HashMap 預設的初始化大小為 16；
- HashMap 在 jdk1.8 改變了資料結構為 陣列 + 連結串列 + 紅黑樹方式； HashTable使用全表鎖，效率低下;
3.9HashSet 和 HashMap 的區別
- HashMap 實現了Map介面;HashSet實現了Set介面
- HashMap儲存鍵值對;HashSet僅僅儲存物件
- HashMap使用put()方法將元素放入map中;HashSet使用add()方法將元素放入set中;
- HashMap中使用鍵物件來計算hashcode值;ashSet使用成員物件來計算hashcode值;
- HashSet較HashMap來說比較慢;
3.10 HashMap和TreeMap區別
TreeMap實現SortMap介面，能夠將記錄根據鍵排序（預設升序排序），也可以指定排序的比較器Comparator，當用Iterator 遍歷TreeMap時得到排序後的結果；
對於插入、刪除和定位元素等操作，選擇HashMap；如果對一個有序的key集合進行遍歷，選擇TreeMap
3.11 併發集合和普通集合區別
併發集合常見的有 ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue、ConcurrentLinkedDeque 等。併發集合位於 java.util.concurrent 包下,是 jdk1.5 之後才有；其相比與普通集合新增了 synchronized 同步鎖，執行緒安全，但效率低；
3.12 ConcurrentHashMap1.7和1.8的區別
jdk1.8的實現不再使用jdk1.7的Segment+ HashEntry分段鎖機制實現，利用Node陣列+CAS+Synchronized來保證執行緒安全；底層採用陣列+連結串列+紅黑樹的儲存結構；
ConcurrentHashMap1.7
dk1.7
ConcurrentHashMap1.8
3.13HashMap 的長度為什麼是2的冪次方
目的是為了能讓 HashMap 存取高效，儘量減少Hash碰撞，儘量使Hash演算法的結果均勻分佈，每個連結串列/紅黑樹長度大致相同；
演算法實際是取模，hash%length，計算機中求餘效率不如位移運算，原始碼中做了優化hash&(length-1)；
hash%length==hash&(length-1)的前提是length是2的n次方
3.14 ArrayList集合如何高效加入10萬條資料
直接在初始化的時候就指定ArrayList的容量值；
3.15 如何選用集合
根據集合的特點來選用集合；根據鍵獲取值選用 Map 介面下的集合；需要排序選擇 TreeMap,不需要排序選擇 HashMap,需要執行緒安全選 ConcurrentHashMap。
只存放元素值時，就選擇實現Collection 介面的集合；需要元素唯一時選擇實現 Set 介面的集合，如TreeSet或HashSet; 不需要元素唯一性就選擇實現 List 介面,如 ArrayList 或 LinkedList;
3.16 快速失敗（fail-fast）和安全失敗（fail-safe）的區別是什麼
-
快速失敗：當你在迭代一個集合的時候，如果有另一個執行緒正在修改你正在訪問的那個集合時，就會丟擲一個 ConcurrentModification 異常。 在 java.util 包下的都是快速失敗。
-
安全失敗：你在迭代的時候會去底層集合做一個拷貝，所以你在修改上層集合的時候是不會受影響的，不會丟擲 ConcurrentModification 異常。在java.util.concurrent 包下的全是安全失敗的。
附：
HashMap 原始碼分析： https://blog.csdn.net/youku1327/article/details/105332136；
ArrayList原始碼分析https://blog.csdn.net/youku1327/article/details/105314040
tip: 需要懂 HashMap,ArrayList,LinkedList，ConcurrentHashMap底層實現原理