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    2019年末尾总结面试常问的基础22道Java面试题,值得收藏学习! ...

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    发表于 2019-12-10 06:45:26 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式


    1)集合类:List和Set比较,各自的子类比较(ArrayList,Vector,LinkedList;HashSet,TreeSet)

    List:元素是有顺序的,元素可以重复因为每个元素有自己的角标(索引)
    |-- ArrayList:底层是数组结构,特点是:查询很快,增删稍微慢点,线程不同步:A线程将元素放在索引0位置,CPU调度线程A停止,B运行,也将元素放在索引0位置,当A和B同时运行的时候Size就编程了2.
    |-- LinkedList:底层使用的是链表数据结构,特点是:增删很快,查询慢。线程不安全,线程安全问题是由多个线程同时写或同时读写同一个资源造成的。
    |--Vector:底层是数组数据结构,线程同步,Vector的方法前面加了synchronized关键字,被ArrayList代替了,现在用的只有他的枚举。
    Set:元素是无序的,且不可以重复(存入和取出的顺序不一定一致),线程不同步。set底层是使用Map实现的,故可以通过ConcurrentHashMap的方式变通实现线程安全的Set。
    |--HashSet:底层是哈希表数据结构。根据hashCode和equals方法来确定元素的唯一性。
    hashCode和equals:作用一样,都是用来比较两个对象是否相等一致。
    equals比较的比较全面,而利用hashCode进行对比,则只要生成一个hash值进行比较久可以了,效率高。
    equal相等的两个对象他们的hashCode肯定相等,也就是equal是绝对可靠的。
    hashCode相等的两个对象他们的equal不一定相等,hashCode不是绝对可靠的。
    Map:这个集合是存储键值对的,一对一对往里存,而且要确保键的唯一性(01,张三)这样的形式打印出来就是 01=张三
    |--HashTable:底层是哈希表数据结构,不可以存入null键和null值,该集合线程是同步的,效率比较低。出现于JDK1.0。线程安全,使用synchronized锁住整张Hash表实现线程安全,即每次锁住整张表让线程独占。
    |--HashMap:底层是哈希表数据结构,可以存入null键和null值,线程不同步,效率较高,代替了HashTable,出现于JDK 1.2
    |--TreeMap:底层是二叉树数据结构,线程不同步,可以用于对map集合中的键进行排序
    ConcurrentHashMap:线程安全,允许多个修改操作并发进行,其关键在于使用了锁分离技术,它使用了多个锁来控制对hash表的不同部分进行的修改。ConcurrentHashMap内部使用段(Segment)来表示这些不同的部分,每个段其实就是一个小的Hashtable,它们有自己的锁。只要多个修改操作发生在不同的段上,它们就可以并发进行。
    当两个对象需要对比的时候,首先用hashCode去对比,如果不一样,则表示这两个对象肯定不相等(也就不用再比较equal(0)了),如果hashCode相同,再比较equal,如果equal相同,那两个对象就是相同的。
    |--TreeSet:可以对Set集合中的元素进行排序(自然循序),底层的数据结构是二叉树,
    2)HashMap的底层实现,之后会问ConcurrentHashMap的底层实现

    HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构,即数组和链表的结合体。允许使用null值和null键。
    HashMap底层就是一个数组结构,数组中的每一项又是一个链表。当新建一个HashMap的时候,就会初始化一个数组。
    HashMap是基于hash算法实现的,通过put(key,value)存储对象到HashMap中,也可以通过get(key)从HashMap中获取对象。
    当我们使用put的时候,首先HashMap会对key的hashCode的值进行hash计算,根据hash值得到这个元素在数组中的位置,将元素存储在该位置的链表上。
    当我们使用get的时候,首先HashMap会对key的hashCode的值进行hash计算,根据hash值得到这个元素在数组中的位置,将元素从该位置上的链表中取出
    当多线程的情况下,可能产生条件竞争。当重新调整HashMap大小的时候,确实存在条件竞争,如果两个线程都发现HashMap需要重新调整大小了,
    它们会同时试着调整大小。在调整大小的过程中,存储在链表中的元素的次序会反过来,因为移动到新的数组位置的时候,
    HashMap并不会将元素放在LinkedList的尾部,而是放在头部,这是为了避免尾部遍历(tail traversing)。如果条件竞争发生了,那么就死循环了

    • ConcurrentHashMap基于双数组和链表的Map接口的同步实现
    • ConcurrentHashMap中元素的key是唯一的、value值可重复
    • ConcurrentHashMap不允许使用null值和null键
    • ConcurrentHashMap是无序的
    为什么使用ConcurrentHashMap:
    我们都知道HashMap是非线程安全的,当我们只有一个线程在使用HashMap的时候,自然不会有问题,但如果涉及到多个线程,并且有读有写的过程中,HashMap就会fail-fast。要解决HashMap同步的问题,我们的解决方案有:Hashtable 、Collections.synchronizedMap(hashMap)
    这两种方式基本都是对整个hash表结构加上同步锁,这样在锁表的期间,别的线程就需要等待了,无疑性能不高,所以我们引入ConcurrentHashMap,既能同步又能多线程访问
    ConcurrentHashMap的数据结构:
    ConcurrentHashMap的数据结构为一个Segment数组,Segment的数据结构为HashEntry的数组,而HashEntry存的是我们的键值对,可以构成链表。可以简单的理解为数组里装的是HashMap
    3)如何实现HashMap顺序存储:可以参考LinkedHashMap的底层实现

    LinkedHashMap底层使用哈希表与双向链表来保存所有元素,它维护着一个运行于所有条目的双向链表(如果学过双向链表的同学会更好的理解它的源代码),此链表定义了迭代顺序,该迭代顺序可以是插入顺序或者是访问顺序

    • 按插入顺序的链表:在LinkedHashMap调用get方法后,输出的顺序和输入时的相同,这就是按插入顺序的链表,默认是按插入顺序排序
    • 按访问顺序的链表:在LinkedHashMap调用get方法后,会将这次访问的元素移至链表尾部,不断访问可以形成按访问顺序排序的链表。简单的说,按最近最少访问的元素进行排序(类似LRU算法)
    4)String,StringBuffer和StringBuilder的区别

    运行速度快慢为:StringBuilder > StringBuffer > String
    String最慢的原因:
    String为字符串常量,而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量,即String对象一旦创建之后该对象是不可更改的,但后两者的对象是变量,是可以更改的。

    • String:适用于少量的字符串操作的情况,
    • StringBuilder:适用于单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况(线程不安全)
    • StringBuffer:适用多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况(线程安全)
    5)Object的方法有哪些:比如有wait方法,为什么会有wait、notify、notifuAll


    • 使用wait、notify和notifyAll时需要首先对调用对象加锁
    • 调用wait方法后,线程状态会从RUNNING变为WAITING,并将当线程加入到lock对象的等待队列中
    • 调用notify或者notifyAll方法后,等待在lock对象的等待队列的线程不会马上从wait方法返回,必须要等到调用notify或者notifyAll方法的线程将lock锁释放,等待线程才有机会从等待队列返回。这里只是有机会,因为锁释放后,等待线程会出现竞争,只有竞争到该锁的线程才会从wait方法返回,其他的线程只能继续等待
    • notify方法将等待队列中的一个线程移到lock对象的同步队列,notifyAll方法则是将等待队列中所有线程移到lock对象的同步队列,被移动的线程的状态由WAITING变为BLOCKED
    • wait方法上等待锁,可以通过wait(long timeout)设置等待的超时时间
    6)wait和sleep的区别,必须理解

    sleep方法属于线程,wait方法属于对象
    sleep休眠当前线程,不会释放对象锁,wait使当前线程进入等待状态,释放对象锁,只有针对此对象调用notify方法(且共享对象资源释放)后本线程才会继续执行
    7)JVM的内存结构,JVM的算法

    JVM内存结构主要有三大块:堆内存、方法区和栈,几乎所有的对象实例都存放在堆里,如果在堆中没有内存完成实例分配,并且堆也无法再扩展时,将会抛出OutOfMemoryError异常。
    方法区用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据,当方法区无法满足内存分配需求时,将抛出OutOfMemoryError异常。
    每个方法被执行的时候都会同时创建一个栈帧(Stack Frame)用于存储局部变量表、操作栈、动态链接、方法出口等信息。
    每一个方法被调用直至执行完成的过程,就对应着一个栈帧在虚拟机栈中从入栈到出栈的过程。
    如果线程请求的栈深度大于虚拟机所允许的深度,将抛出StackOverflowError异常。
    8)强引用,软引用和弱引用的区别

    强引用:
    以前我们使用的大部分引用实际上都是强引用,这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用,那就类似于必不可少的生活用品,垃圾回收器绝不会回收它。
    当内存空间不足,Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误,使程序异常终止,也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。
    软引用:
    如果一个对象只具有软引用,那就类似于可有可物的生活用品。如果内存空间足够,垃圾回收器就不会回收它,如果内存空间不足了,就会回收这些对象的内存
    弱引用:
    弱引用与软引用的区别在于:只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。
    在垃圾回收器线程扫描它所管辖的内存区域的过程中,一旦发现了只具有弱引用的对象,不管当前内存空间足够与否,都会回收它的内存
    总结:

    • 强引用:String str = “abc”; list.add(str);
    • 软引用:如果弱引用对象回收完之后,内存还是报警,继续回收软引用对象
    • 弱引用:如果虚引用对象回收完之后,内存还是报警,继续回收弱引用对象
    • 虚引用:虚拟机的内存不够使用,开始报警,这时候垃圾回收机制开始执行System.gc; String s = “abc”;如果没有对象回收了, 就回收没虚引用的对象
    9)数组在内存中如何分配

    当一个对象使用关键字“new”创建时,会在堆上分配内存空间,然后返回对象的引用,这对数组来说也是一样的,因为数组也是一个对象
    简单的值类型的数组,每个数组成员是一个引用(指针),引用到栈上的空间
    10)用过哪些设计模式,手写一个(除单例)

    1.懒汉模式


    2.饿汉模式


    3.简单工厂模式
    面条工厂:


    先来一份兰州拉面(具体的产品类):


    程序员加班必备也要吃泡面(具体的产品类):


    准备工作做完了,我们来到一家“简单面馆”(简单工厂类),菜单如下:


    11)springmvc的核心是什么,请求的流程是怎么处理的,控制反转怎么实现的aop和ioc

    流程:用户发送请求给服务器。url:user.do--->Dispatchservlet处理-->DispatchServlet通过HandleMapping调用这个url对应的Controller
    Controller执行完毕后,如果返回字符串,则ViewResolver将字符串转化成相应的视图对象;如果返回ModelAndView对象,该对象本身就包含了视图对象信息。
    DispatchServlet将执视图对象中的数据,输出给服务器并呈现给客户
    IOC控制反转:典型的工厂模式,就是具有依赖注入功能的容器,是可以创建对象的容器,IOC容器负责实例化、定位、配置应用程序中的对象及建立这些对象间的依赖。
    通常new一个实例,控制权由程序员控制,而"控制反转"是指new实例工作不由程序员来做而是交给Spring容器来做。。在Spring中BeanFactory是IOC容器的实际代表者
    AOP依赖注入:典型的代理模式,面向切面编程将程序中的交叉业务逻辑(比如安全,日志,事务),封装成一个切面,然后注入到目标业务逻辑中去。
    aop框架具有的两个特征:

    • 各个步骤之间的良好隔离性
    • 源代码无关性
    12)mybatis如何处理结果集:反射,建议看看源码

    通过在mapper配置文件里配置的属性对照反射进对象里
    13)java的多态表现在哪里

    多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。
    多态就是同一个接口,使用不同的实例而执行不同操作
    比如同一个打印机,可以打印黑白的纸张也可以打印彩色的,同样是人,却有黑人白人之分
    14)接口有什么用

    接口是一种规范,在这里举两个例子

    • 接口就比如KFC,你一听KFC就知道是卖炸鸡薯条的,他可以有不同的分店,也可以有自己的创新食品(多态),但是招牌炸鸡、鸡肉卷、全家桶什么的肯定会有,你不用进店看菜单就知道他有,但如果不叫KFC换成炸鸡店你也可以吃到炸鸡,但是你不进店看菜单你不知道他具体都卖的有哪些食品,这就是接口的好处
    • 比如电插孔,多是两孔和三孔的那种,如果没有这种规范那每家电器公司都来做一种插孔的话,试想一下插头换了怎么办?是不是只能买原装的来替换了
    15)说说http,https协议

    http是一种超文本协议,默认端口80,以明文传输。
    https是http协议的安全版,安全基础是SSL,以密文传输
    16)osi五层网络协议


    • 应用层
    • 传输层
    • 网络层
    • 数据链路层
    • 物理层
    17)用过哪些加密算法


    • 对称加密
    • 非对称加密算法
    • Base64加密算法
    • MD5加密算法
    • SHA1加密算法
    18)说说tcp三次握手,四次挥手


    • 客户端向服务器发送一个syn包,进入发送状态
    • 服务器收到syn包,确认客户的syn,并向客户端发送syn+ack包,进入接受状态
    • 客户端接受的来自服务的的syn包信息,向服务的发出ack包,次数两者进入tcp连接成功状态
    19)cookie和session的区别,分布式环境怎么保存用户状态

    cookie存在客户端,session存在服务端
    分布式Session的几种实现方式

    • 基于亚博平台可以赌的Session共享
    • 基于NFS共享文件系统
    • 基于memcached 的session,如何保证 memcached 本身的高可用性?
    • 基于resin/tomcat web容器本身的session复制机制
    • 基于TT/Redis 或 jbosscache 进行 session 共享。
    • 基于cookie 进行session共享(唯一值token)
    20)git,svn区别

    Git是分布式的,而Svn不是分布的
    Git下载下来后,在OffLine状态下可以看到所有的Log,SVN不可以
    SVN的特点是简单,只是需要一个放代码的地方时用是OK的,Git的特点版本控制可以不依赖网络做任何事情,对分支和合并有更好的支持
    21)请写一段栈溢出、堆溢出的代码

    堆溢出,死循环存值,JVM就会抛出OutOfMemoryError:java heap space异常


    22)ThreadLocal可以用来共享数据吗

    可以
    ThreadLocal使用场合主要解决多线程中数据数据因并发产生不一致问题。ThreadLocal为每个线程的中并发访问的数据提供一个副本,通过访问副本来运行业务,这样的结果是耗费了内存,单大大减少了线程同步所带来性能消耗,也减少了线程并发控制的复杂度。
    ThreadLocal和Synchonized都用于解决多线程并发访问。但是ThreadLocal与synchronized有本质的区别。synchronized是利用锁的机制,使变量或代码块在某一时该只能被一个线程访问。而ThreadLocal为每一个线程都提供了变量的副本,使得每个线程在某一时间访问到的并不是同一个对象,这样就隔离了多个线程对数据的数据共享。而Synchronized却正好相反,它用于在多个线程间通信时能够获得数据共享。
    Synchronized用于线程间的数据共享,而ThreadLocal则用于线程间的数据隔离。

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