Java程序员面试题及答案(19道常见必考题解析)

今天给大家总结了一份Java程序员面试题及答案，主要包含了19道常见的Java程序员面试题，下面详解答案@mikechen

Java集合框架有哪些？

Java集合类主要由两个根接口Collection和Map派生出来的。

Collection代表一组对象，每一个对象都是它的子元素；

Set不包含重复元素的Collection，包含：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet等。

List有顺序的collection，并且可以包含重复元素，常见包含：ArrayList、LinkedList等。

Map可以把键(key)映射到值(value)的对象，键不能重复，常见包含：HashMap、TreeMap、Hashtable等。

 

HashMap的数据结构

HashMap的数据结构:数组+链表+红黑树（JDK1.8增加了红黑树部分）的数据结构。

如下所示:

 

ArrayList、Vector、LinkedList优劣势比较？

1）ArrayList
优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
缺点: 线程不安全，效率高

2）Vector
优点: 底层数据结构是数组，查询快，增删慢。
缺点: 线程安全，效率低

3）LinkedList
优点: 底层数据结构是链表，查询慢，增删快。
缺点: 线程不安全，效率高

 

面向对象三大特征

1. 封装，隐藏内部实现，只暴露公共行为

2. 继承，提高代码的重用性

3. 多态，体现现实生活中相似对象的差异性

4. 抽象，抽取现实世界中相似对象的共同点

 

抽象类和接口有什么区别?

含有abstract修饰符的class即为抽象类，abstract类不能创建的实例对象。含有abstract方法的类必须定义为abstract class，abstract class类中的方法不必是抽象的。abstract class类中定义抽象方法必须在具体(Concrete)子类中实现，所以，不能有抽象构造方法或抽象静态方法。如果的子类没有实现抽象父类中的所有抽象方法，那么子类也必须定义为abstract类型。

接口（interface）可以说成是抽象类的一种特例，接口中的所有方法都必须是抽象的。接口中的方法定义默认为public abstract类型，接口中的成员变量类型默认为public static final。

 

HashMap和Hashtable的区别?

1. 线程同步，Hashtable线程安全，HashMap线程不安全

2. 效率问题，Hashtable效率低，HashMap效率高

3. HashMap可以使用null作为key，Hashtable不可以使用null为key

4. HashMap使用的是新实现，继承AbstractMap，而Hashtable是继承Dictionary类，实现比较老

5. Hash算不同，HashMap的hash算法比Hashtable的hash算法效率高

6. HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，改成containsValue和containsKey。因为contains方法容易让人引起误解。

7. 取值不同，HashMap用的是Iterator接口，而Hashtable中还有使用Enumeration接口

 

HashMap线程安全的？有哪些线程安全的？

HashMap不是线程安全的，线程安全的有HashTable、ConcurrentHashMap、SynchronizedMap，性能最好的是ConcurrentHashMap。

 

什么是多线程？

多线程：多个线程并发执行。

 

线程的生命周期

如下图所示：

在线程的生命周期中，它要经过新建(New)、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞(Blocked)和死亡(Dead)5种状态。

 

Spring框架的好处是什么？

•  轻量：Spring是轻量的，基本的版本大约2MB。
•  控制反转：Spring通过控制反转实现了松散耦合，对象们给出它们的依赖，而不是创建或查找依赖的对象们。
•  面向切面的编程(AOP)：Spring支持面向切面的编程，并且把应用业务逻辑和系统服务分开。
•  容器：Spring包含并管理应用中对象的生命周期和配置。
•  MVC框架：Spring的WEB框架是个精心设计的框架，是Web框架的一个很好的替代品。
•  事务管理：Spring提供一个持续的事务管理接口，可以扩展到上至本地事务下至全局事务（JTA）。
•  异常处理：Spring提供方便的API把具体技术相关的异常（比如由JDBC，HibernateorJDO抛出的）转化为一致的unchecked异常。

 

怎么理解IOC？

IOC是Inversion of Control的缩写，多数书籍翻译成“控制反转”。

IOC不是一种技术，只是一种思想，一个重要的面向对象编程的法则，它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。

传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象，从而导致类与类之间高耦合，难于测试，有了IoC容器后，把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器，如下图所示：

上图引入了IOC容器，使得A、B、C、D这4个对象没有了耦合关系，齿轮之间的传动全部依靠“第三方”了，全部对象的控制权全部上缴给“第三方”IOC容器。

所以，IOC借助于“第三方”实现具有依赖关系的对象之间的解耦，使程序更优良。

 

怎么理解AOP？

AOP （Aspect Orient Programming）,直译过来就是 面向切面编程,AOP 是一种编程思想，是面向对象编程（OOP）的一种补充。

面向切面编程，实现在不修改源代码的情况下给程序动态统一添加额外功能的一种技术，如下图所示：

AOP可以拦截指定的方法并且对方法增强，而且无需侵入到业务代码中，使业务与非业务处理逻辑分离，比如Spring的事务，通过事务的注解配置，Spring会自动在业务方法中开启、提交业务，并且在业务处理失败时，执行相应的回滚策略。

 

SpringBean的生命周期？

Spring中每个Bean的生命周期如下，主要分为以下8大步骤：

 

事务四大特性？

事务应该具有4个属性：原子性、一致性、隔离性、持久性，这四个属性通常称为ACID特性。

1. 原子性：事务作为一个整体被执行，包含在其中的对数据库的操作要么全部都执行，要么都不执行；
2. 一致性：指在事务开始之前和事务结束以后，数据不会被破坏，假如A账户给B账户转10块钱，不管成功与否，A和B的总金额是不变的；
3. 隔离性：多个事务并发访问时，事务之间是相互隔离的，一个事务不应该被其他事务干扰，多个并发事务之间要相互隔离；
4. 持久性：表示事务完成提交后，该事务对数据库所作的操作更改，将持久地保存在数据库之中。

 

MySQL事务隔离级别有哪些?

MySQL 事务隔离级别总共有以下 4 种：

1. READ UNCOMMITTED：读未提交;
2. READ COMMITTED：读已提交;
3. REPEATABLE READ：可重复读;
4. SERIALIZABLE：序列化。

 

Spring  MVC 模型怎么理解？

可以用如下的图形来表示MVC三者之间的关系：

1.模型(Model)

模型封装了数据及对数据的操作，可以直接对数据库进行访问，不依赖视图和控制器，也就是说模型并不关注数据如何展示，只负责提供数据。GUI 程序模型中数据的变化一般会通过观察者模式通知视图，而在 web 中则不会这样。

2.视图(View)

视图从模型中拉取数据，只负责展示，没有具体的程序逻辑。

3.控制器(Controller)

控制器用于控制程序的流程，将模型中的数据展示到视图中。

 

什么是线程池？ 有哪几种创建方式？

线程池就是提前创建若干个线程，如果有任务需要处理，线程池里的线程就会处理任务，处理完之后线程并不会被销毁，而是等待下一个任务。由于创建和销毁线程都是消耗系统资源的，所以当你想要频繁的创建和销毁线程的时候就可以考虑使用线程池来提升系统的性能。

java 提供了一个 java.util.concurrent.Executor接口的实现用于创建线程池。

四种线程池的创建：

1）newCachedThreadPool创建一个可缓存线程池；

2）newFixedThreadPool 创建一个定长线程池，可控制线程最大并发数；

3）newScheduledThreadPool 创建一个定长线程池，支持定时及周期性任务执行；

4）newSingleThreadExecutor 创建一个单线程化的线程池，它只会用唯一的工作线程来执行任务。

 

JVM内存模型

JVM内存模型结构，如下图所示：

 

JVM垃圾回收算法？

1.标记-清除: 这是垃圾收集算法中最基础的，根据名字就可以知道，它的思想就是标记哪些要被回收的对象，然后统一回收。这种方法很简单，但是会有两个主要问题：1.效率不高，标记和清除的效率都很低；2.会产生大量不连续的内存碎片，导致以后程序在分配较大的对象时，由于没有充足的连续内存而提前触发一次GC动作。

2.复制算法: 为了解决效率问题，复制算法将可用内存按容量划分为相等的两部分，然后每次只使用其中的一块，当一块内存用完时，就将还存活的对象复制到第二块内存上，然后一次性清楚完第一块内存，再将第二块上的对象复制到第一块。但是这种方式，内存的代价太高，每次基本上都要浪费一般的内存。 于是将该算法进行了改进，内存区域不再是按照1：1去划分，而是将内存划分为8:1:1三部分，较大那份内存交Eden区，其余是两块较小的内存区叫Survior区。每次都会优先使用Eden区，若Eden区满，就将对象复制到第二块内存区上，然后清除Eden区，如果此时存活的对象太多，以至于Survivor不够时，会将这些对象通过分配担保机制复制到老年代中。(java堆又分为新生代和老年代)

3. 标记-整理 该算法主要是为了解决标记-清除，产生大量内存碎片的问题；当对象存活率较高时，也解决了复制算法的效率问题。它的不同之处就是在清除对象的时候现将可回收对象移动到一端，然后清除掉端边界以外的对象，这样就不会产生内存碎片了。

4.分代收集 现在的虚拟机垃圾收集大多采用这种方式，它根据对象的生存周期，将堆分为新生代和老年代。在新生代中，由于对象生存期短，每次回收都会有大量对象死去，那么这时就采用复制算法。老年代里的对象存活率较高，没有额外的空间进行分配担保，所以可以使用标记-整理 或者 标记-清除。

 

mikechen睿哥

mikechen睿哥，十余年BAT架构经验，资深技术专家，就职于阿里、淘宝、百度等一线互联网大厂。

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