20道经典Java基础面试题

Java 面试题

1. ArrayList和LinkedList有什么区别？

可以从它们的底层数据结构、效率、开销进行阐述

• ArrayList是数组的数据结构，LinkedList是链表的数据结构。
• 随机访问的时候，ArrayList的效率比较高，因为LinkedList要移动指针，而ArrayList是基于索引(index)的数据结构，可以直接映射到。
• 插入、删除数据时，LinkedList的效率比较高，因为ArrayList要移动数据。

• LinkedList比ArrayList开销更大，因为LinkedList的节点除了存储数据，还需要存储引用。

  2. final, finally, finalize的区别

• final用于声明属性,方法和类, 分别表示属性不可变, 方法不可覆盖, 类不可继承.

• finally是异常处理语句结构的一部分，表示总是执行.

• finalize是Object类的一个方法，在垃圾收集器执行的时候会调用被回收对象的此方法，可以覆盖此方法提供垃圾收集时的其他资源回收，例如关闭文件等. JVM不保证此方法总被调用.

  3. 重写和重载的区别

• 作用范围：重写的作用范围是父类和子类之间；重载是发生在一个类里面

• 参数列表：重载必须不同；重写不能修改
• 返回类型：重载可修改；重写方法返回相同类型或子类
• 抛出异常：重载可修改；重写可减少或删除，一定不能抛出新的或者更广的异常

• 访问权限：重载可修改；重写一定不能做更严格的限制

  4. Java 8的接口新增了哪些特性？

  JDK8 的新特性
  

• lambada表达式

• 函数式接口
• 方法引用
• 默认方法
• Stream API
• Optional
• Date Time API（如LocalDate）
• 重复注解
• Base64

• JVM的新特性（如元空间Metaspace代替持久代）

  5. 两个对象的hashCode()相同，则 equals()是否也一定为 true？

  两个对象equals相等，则它们的hashcode必须相等，如果两个对象的hashCode()相同，则equals()不一定为true。
  hashCode 的常规协定：
  在 Java 应用程序执行期间，在对同一对象多次调用 hashCode 方法时，必须一致地返回相同的整数，前提是将对象进行 equals 比较时所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行，该整数无需保持一致。
  两个对象的equals()相等，那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。
  两个对象的equals()不相等，那么对这两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法不要求一定生成不同的整数结果。但是，为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。

  6. 抽象类和接口有什么区别

• 抽象类要被子类继承，接口要被子类实现。

• 抽象类可以有构造方法，接口中不能有构造方法。
• 抽象类中可以有普通成员变量，接口中没有普通成员变量，它的变量只能是公共的静态的常量
• 一个类可以实现多个接口，但是只能继承一个父类，这个父类可以是抽象类。
• 接口只能做方法声明，抽象类中可以作方法声明，也可以做方法实现。
• 抽象级别（从高到低）：接口>抽象类>实现类。
• 抽象类主要是用来抽象类别，接口主要是用来抽象方法功能。

• 抽象类的关键字是abstract，接口的关键字是interface

  7. BIO、NIO、AIO 有什么区别？

  BIO是同步并阻塞的，NIO是同步非阻塞，AIO是异步非阻塞。

• BIO：线程发起 IO 请求，不管内核是否准备好 IO 操作，从发起请求起，线程一直阻塞，直到操作完成。

• NIO：线程发起 IO 请求，立即返回；内核在做好 IO 操作的准备之后，通过调用注册的回调函数通知线程做 IO 操作，线程开始阻塞，直到操作完成。
• AIO：线程发起 IO 请求，立即返回；内存做好 IO 操作的准备之后，做 IO 操作，直到操作完成或者失败，通过调用注册的回调函数通知线程做 IO 操作完成或者失败。

BIO 是一个连接一个线程。,NIO 是一个请求一个线程。,AIO 是一个有效请求一个线程。

• BIO：同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。
• NIO：同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。

• AIO：异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的 IO 请求都是由 OS 先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。

  8. String，Stringbuffer，StringBuilder的区别

  String：

• String类是一个不可变的类，一旦创建就不可以修改。

• String是final类，不能被继承
• String实现了equals()方法和hashCode()方法

StringBuffer：

• 继承自AbstractStringBuilder，是可变类。
• StringBuffer是线程安全的
• 可以通过append方法动态构造数据。

StringBuilder：

• 继承自AbstractStringBuilder，是可变类。
• StringBuilder是非线性安全的。
• 执行效率比StringBuffer高。

  9. 静态代理和动态代理的区别

  静态代理中代理类在编译期就已经确定，而动态代理则是JVM运行时动态生成，静态代理的效 率相对动态代理来说相对高一些，但是静态代理代码冗余大，一单需要修改接口，代理类和委 托类都需要修改。

  10. JAVA中的几种基本数据类型是什么，各自占用多少字节呢

  | 基本类型 | 位数 | 字节 | | —- | —- | —- | | int | 32 | 4 | | short | 16 | 2 | | long | 64 | 8 | | byte | 8 | 1 | | char | 16 | 2 | | float | 32 | 4 | | double | 64 | 8 | | boolean | ？ | ？ |

对于boolean，官方文档未明确定义，它依赖于 JVM 厂商的具体实现。逻辑上理解是占用 1位，但是实际中会考虑计算机高效存储因素

11. Comparator与Comparable有什么区别？

• Comparable & Comparator 都是用来实现集合中元素的比较、排序的，只是 Comparable 是在集合内部定义的方法实现的排序，Comparator 是在集合外部实现的排序，所以，如想实现排序，就需要在集合外定义 Comparator 接口的方法或在集合内实现 Comparable 接口的方法。
• Comparator位于包java.util下，而Comparable位于包 java.lang下。
• Comparable 是一个对象本身就已经支持自比较所需要实现的接口（如 String、Integer 自己就可以完成比较大小操作，已经实现了Comparable接口） 自定义的类要在加入list容器中后能够排序，可以实现Comparable接口，在用Collections类的sort方法排序时，如果不指定Comparator，那么就以自然顺序排序， 这里的自然顺序就是实现Comparable接口设定的排序方式。
• 而 Comparator 是一个专用的比较器，当这个对象不支持自比较或者自比较函数不能满足你的要求时，你可以写一个比较器来完成两个对象之间大小的比较。

• 可以说一个是自已完成比较，一个是外部程序实现比较的差别而已。用 Comparator 是策略模式（strategy design pattern），就是不改变对象自身，而用一个策略对象（strategy object）来改变它的行为。比如：你想对整数采用绝对值大小来排序，Integer 是不符合要求的，你不需要去修改 Integer 类（实际上你也不能这么做）去改变它的排序行为，只要使用一个实现了 Comparator 接口的对象来实现控制它的排序就行了。

  12. JDK动态代理和CGLIB动态代理的区别

• JDK动态代理只能对实现了接口的类生成代理，而不能针对类。

• CGLIB是针对类实现代理，主要是对指定的类生成一个子类，覆盖其中的方法。因为是继承， 所以该类或方法最好不要声明成final。

  13. String类能被继承吗，为什么。

  首先，String是一个final修饰的类，final修饰的类不可以被继承。

  public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

  String类为什么不能被继承呢？
  有两个原因：

• 效率性，String 类作为最常用的类之一，禁止被继承和重写，可以提高效率。

• 安全性，String 类中有很多调用底层的本地方法，调用了操作系统的 API，如果方法可以重写，可能被植入恶意代码，破坏程序。

  14.说说Java中多态的实现原理

• 多态机制包括静态多态（编译时多态）和动态多态（运行时多态）

• 静态多态比如说重载，动态多态一般指在运行时才能确定调用哪个方法。
• 我们通常所说的多态一般指运行时多态，也就是编译时不确定究竟调用哪个具体方法，一直等到运行时才能确定。
• 多态实现方式：子类继承父类（extends）和类实现接口（implements）
• 多态核心之处就在于对父类方法的改写或对接口方法的实现，以取得在运行时不同的执行效果。
• Java 里对象方法的调用是依靠类信息里的方法表实现的，对象方法引用调用和接口方法引用调用的大致思想是一样的。当调用对象的某个方法时，JVM查找该对象类的方法表以确定该方法的直接引用地址，有了地址后才真正调用该方法。

举个例子吧，假设有个Fruit父类，一个taste味道方法，两个子类Apple和Pear，如下：

abstract class Fruit {
    abstract String taste() ;
}
class Apple extends Fruit {
    @Override
    String taste() {
        return "酸酸的";
    }
}
class Pear extends Fruit {
    @Override
    String taste() {
        return "甜甜的";
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Fruit f = new Apple();
        System.out.println(f.taste());
    }
}

程序运行，当调用对象Fruit f的方法taste时，JVM查找Fruit对象类的方法表以确定taste方法的直接引用地址，到底来自Apple还是Pear，确定后才真正调用对应子类的taste方法，

15. 说下面向对象四大特性

封装、继承、多态、抽象。

16. int和Integer有什么区别，还有Integer缓存的实现

这里考察3个知识点吧：

• int 是基本数据类型，interger 是 int 的封装类
• int 默认值为 0 ，而interger 默认值为 null， Interger使用需要判空处理
• Integer的缓存机制：为了节省内存和提高性能，Integer类在内部通过使用相同的对象引用实现缓存和重用，Integer类默认在-128 ~ 127 之间，可以通过 -XX:AutoBoxCacheMax进行修改，且这种机制仅在自动装箱的时候有用，在使用构造器创建Integer对象时无用。

看个Integer的缓存的例子，加深一下印象哈：

Integer a = 10;
Integer b = 10;
Integer c = 129;
Integer d = 129;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);

输出结果：

true
false

17. 说说反射的用途及实现原理，Java获取反射的三种方法

这道面试题，看我这篇文章哈：谈谈Java反射：从入门到实践，再到原理
Java获取反射的三种方法：

• 第一种，使用 Class.forName 静态方法。
• 第二种，使用类的.class 方法

• 第三种，使用实例对象的 getClass() 方法。

  18. &和&&的区别

• 按位与, a&b 表示把a和b都转换成二进制数，再进行与的运算；

• &和&&都是逻辑运算符号，&&又叫短路运算符
• 逻辑与，a&& b ，a&b 都表示当且仅当两个操作数均为 true时，其结果才为 true，否则为false。

• 逻辑与跟短路与的差别是非常巨大的，虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是true，整个表达式的值才是true。但是，&&之所以称为短路运算，是因为如果&&左边的表达式的值是false，右边的表达式会被直接短路掉，不会进行运算。

  19. Java中IO流分为几种?

• Java中的流分为两种：一种是字节流，另一种是字符流。

• IO流分别由四个抽象类来表示（两输入两输出）:InputStream，OutputStream，Reader，Writer。

  20.Java有哪些数据类型

  定义：Java语言是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体的数据类型，在内存中分 配了不同大小的内存空间。
  基本数据类型

• 数值型

• 整数类型(byte,short,int,long)
• 浮点类型(float,double)
• 字符型(char)
• 布尔型(boolean)

引用数据类型

• 类(class)
• 接口(interface)
• 数组([])