Java基础

1. Java中的基本数据类型有哪些？

• 答案：Java中的基本数据类型包括整数类型（byte、short、int、long）、浮点类型（float、double）、字符类型（char）和布尔类型（boolean）.

2. Java中如何实现多线程？

• 答案：Java中实现多线程主要有两种方式：

  • 继承Thread类：创建一个类继承Thread类，并重写run()方法，然后创建该类的实例并调用start()方法启动线程.

  • 实现Runnable接口：创建一个类实现Runnable接口，并实现run()方法，然后将该类的实例作为参数传递给Thread类的构造函数，创建Thread对象并调用start()方法启动线程.

3. Java中的异常处理机制是什么？

• 答案：Java中的异常处理机制包括try-catch-finally语句块和throws关键字.

  • try块：用于包裹可能抛出异常的代码.

  • catch块：用于捕获并处理特定类型的异常.

  • finally块：无论是否发生异常，都会执行的代码块，通常用于释放资源.

  • throws关键字：用于在方法签名中声明方法可能抛出的异常类型，将异常的处理责任交给调用者.

Java集合

4. List、Set、Map三者有什么区别？

• 答案：

  • List：有序的集合，可以包含重复的元素，元素有索引，可以通过索引访问元素.常见的实现类有ArrayList、LinkedList等.

  • Set：无序的集合，不允许包含重复的元素，没有索引，不能通过索引访问元素.常见的实现类有HashSet、LinkedHashSet、TreeSet等.

  • Map：键值对的集合，键是唯一的，值可以重复，通过键来访问对应的值.常见的实现类有HashMap、LinkedHashMap、TreeMap等.

5. ArrayList和LinkedList的区别是什么？

• 答案：

  • 底层数据结构：ArrayList基于动态数组实现，而LinkedList基于双向链表实现.

  • 性能特点：

    • ArrayList在随机访问元素时性能较好，因为可以通过索引直接定位到元素，时间复杂度为O(1).但在插入和删除元素时性能较差，因为可能需要移动大量元素来维护数组的连续性，时间复杂度为O(n).

    • LinkedList在插入和删除元素时性能较好，因为只需要修改相邻节点的指针，时间复杂度为O(1).但在随机访问元素时性能较差，因为需要从头节点开始遍历链表，时间复杂度为O(n).

Java并发

6. synchronized关键字的作用是什么？

• 答案：synchronized关键字用于实现同步，确保多个线程在访问共享资源时不会发生冲突.它可以修饰方法或代码块：

  • 修饰方法：将整个方法作为同步代码块，锁对象是当前实例对象（this）或当前类对象（类名.class）.

  • 修饰代码块：将代码块作为同步代码块，锁对象可以是任意对象，通常使用this或某个共享对象作为锁.

7. volatile关键字的作用是什么？

• 答案：volatile关键字用于保证变量的可见性和禁止指令重排.

  • 可见性：当一个线程修改了volatile变量的值时，其他线程能够立即看到这个修改后的值，确保变量的最新值对所有线程都是可见的.

  • 禁止指令重排：volatile变量的读写操作不会被JVM优化和重排，确保操作的顺序性.

Java虚拟机（JVM）

8. Java堆和栈有什么区别？

• 答案：

  • 堆（Heap）：用于存储对象实例和数组，是所有线程共享的内存区域.堆是垃圾回收器管理的主要区域，也称为GC堆.堆内存的大小可以通过JVM参数进行调整.

  • 栈（Stack）：用于存储局部变量和部分结果，并在方法调用和返回时起作用，每个线程有自己的栈.栈由栈帧（Stack Frame）组成，每个栈帧包含局部变量表、操作数栈、动态链接信息和方法返回地址等.

9. 垃圾回收器（GC）的作用是什么？

• 答案：垃圾回收器（GC）的作用是自动回收Java堆中不再使用的对象所占用的内存，释放内存资源，避免内存泄漏和手动内存管理的复杂性.常见的垃圾回收器有Serial、Parallel、CMS、G1等，它们采用不同的算法和策略进行垃圾回收.

设计模式

10. 单例模式是什么？如何实现单例模式？

• 答案：单例模式是一种创建型设计模式，确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来获取这个实例.

  • 饿汉式单例：在类加载时就创建实例，线程安全，但可能会造成资源浪费.

    java复制

    public class Singleton {
        private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();
        private Singleton() {}
        public static Singleton getInstance() {
            return INSTANCE;
        }
    }

  • 懒汉式单例：在第一次使用时才创建实例，需要同步控制以确保线程安全.

    java复制

    public class Singleton {
        private static Singleton instance;
        private Singleton() {}
        public static synchronized Singleton getInstance() {
            if (instance == null) {
                instance = new Singleton();
            }
            return instance;
        }
    }

  • 双重校验锁单例：在懒汉式单例的基础上使用双重校验锁，减少同步锁的开销.

    java复制

    public class Singleton {
        private static volatile Singleton instance;
        private Singleton() {}
        public static Singleton getInstance() {
            if (instance == null) {
                synchronized (Singleton.class) {
                    if (instance == null) {
                        instance = new Singleton();
                    }
                }
            }
            return instance;
        }
    }

Java 8及以上特性

11. Java 8中新增的Lambda表达式有什么作用？

• 答案：Lambda表达式是一种简洁的匿名函数表示方式，可以用于实现函数式接口（只有一个抽象方法的接口）.它使得代码更加简洁，特别是在使用集合的流式操作和多线程编程时.例如：

  java复制

  // 使用Lambda表达式实现Runnable接口
  new Thread(() -> System.out.println("Hello, Lambda!")).start();

12. Java 8中Stream API的作用是什么？

• 答案：Stream API是一种用于处理集合的高级抽象，提供了丰富的操作符来对集合进行各种操作，如过滤、映射、排序、聚合等.它支持链式操作和函数式编程风格，使得集合操作更加灵活和高效.例如：

  java复制

  List<String> names = people.stream()
                             .filter(p -> p.getAge() >= 18)
                             .map(Person::getName)
                             .collect(Collectors.toList());

这些是一些常见的Java面试题及其答案，涵盖了Java基础、集合、并发、JVM、设计模式以及Java 8及以上特性等多个方面.在实际面试中，还可能会遇到更多深入和具体的问题，建议根据自己的经验和面试要求进行充分准备.