2024年Java实战面试题（北京）_java 5 年 面试-CSDN博客
一、redis基础类型：string（字符串）、hash（哈希）、list（列表）、set（集合）、sort set （有序集合）。

二、多线程有几种实现方式？
四种：①继承Thread类；②实现Runnable接口；③使用Callable和FutureTask实现有返回值的多线程；④使用ExecutorService和Executors工具类实现线程池(如果需要线程的返回值，需要在线程中实现Callable和Future接口)。

三、线程池有哪些？
六种常见线程池：FixedThreadPool（固定线程数的线程池）、CachedThreadPool（缓存线程池）、ScheduledThreadPool（定时线程池）、SingleThreadExecutor（单线程线程池）、SingleThreadScheduleExecutor（单线程线程池）、ForkJoinPool（分而治之）。

四、在Java中有哪些常见的队列？
ArrayList：ArrayList可以被用作队列。
LinkedList：LinkedList也可以用作队列。
ArrayBlockingQueue：ArrayBlockingQueue是一个有界阻塞队列。
LinkedBlockingQueue：LinkedBlockingQueue是一个可选有界或无界的阻塞队列。PriorityBlockingQueue：PriorityBlockingQueue是一个支持优先级的无界阻塞队列。ConcurrentLinkedQueue：ConcurrentLinkedQueue是一个非阻塞无界队列。

五、HashMap和HashTable区别？
1、继承的父类不同
Hashtable继承自Dictionary类，而HashMap继承自AbstractMap类。但二者都实现了Map接口。
2、线程安全性不同
Hashtable 中的方法有Synchronize锁，而HashMap中的方法没有Synchronize锁，在多线程并发的环境下，可以直接使用Hashtable，不需要自己为它的方法实现同步，但使用HashMap时就必须要自己增加同步处理。

六、ConcurrentHashMap和HashMap的区别？
1、线程安全性：ConcurrentHashMap是线程安全的、HashMap非线程安全
2、锁的粒度：在并发环境虾HashMap需要使用外部锁。ConcurrentHashMap则使用的是分段锁
3、迭代的一致性：HashMap在迭代中对其进行修改，可能会导ConcurrentModificationException 异常或者遍历时丢失一些元素。ConcurrentHashMap允许在迭代的过程中进行修改，不会抛出 ConcurrentModificationException 异常。
4、初始化容量和负载因子的意义：
4.1、HashMap： 初始容量和负载因子用于控制 HashMap 的性能和空间占用。当元素数量达到容量乘以负载因子时，HashMap 会进行扩容。
4.2、ConcurrentHashMap： 初始容量和负载因子在 ConcurrentHashMap 中依然存在，但它们的含义稍有不同。由于 ConcurrentHashMap 的分段结构，不同的段会根据负载因子动态调整大小，而不是整个表进行扩容。

七、ConcurrentHashMap原理是什么？
1、volatile修饰的节点数组
//ConcurrentHashMap使用volatile修饰节点数组，保证其可见性，禁止指令重排。
transient volatile Node<K,V>[] table;
2、ConcurrentHashMap的put()方法
//put()方法直接调用putVal()方法
public V put(K key, V value) {
 return putVal(key, value, false);
}
putVal方法内容语言解析
做插入操作时，首先进入乐观锁，
然后，在乐观锁中判断容器是否初始化，
如果没初始化则初始化容器，
如果已经初始化，则判断该hash位置的节点是否为空，如果为空，则通过CAS操作进行插入。
如果该节点不为空，再判断容器是否在扩容中，如果在扩容，则帮助其扩容。
如果没有扩容，则进行最后一步，先加锁，然后找到hash值相同的那个节点(hash冲突)，
循环判断这个节点上的链表，决定做覆盖操作还是插入操作。
循环结束，插入完毕。
3、ConcurrentHashMap的get()方法
//ConcurrentHashMap的get()方法是不加锁的，方法内部也没加锁。
public V get(Object key)
ConcurrentHashMap的get()方法是不加锁的，为什么可以不加锁？因为table有volatile关键字修饰，保证每次获取值都是最新的

八、线程生命周期？
new（初始化状态）、Runnable(就绪状态)、Running（运行状态）、Blocked（阻塞状态）、Terminated(终止状态)

九、JDK 和 JRE 有什么区别？
1、jdk和jre的区别为：JRE是java运行时环境而JDK是java开发工具包，JDK包含JRE，但是JRE可以独立安装。
2、JDK：java development kit (java开发工具)，JDK 是用于开发 Java 程序的最小环境。
3、JRE：java runtime environment (java运行时环境)，是提供给 Java 程序运行的最小环境

十、== 和 equals 的区别是什么？== 解读
"=="是判断两个变量或实例是不是指向同一个内存空间？
"equals"是判断两个变量或实例所指向的内存空间的值是不是相同。
==解读：==比较的是2个对象的地址，基本数据类型是直接保存在栈里面的,所以如果两个基本数据类型的值相同,则他们的栈的地址也相同。如果两个引用数据类型使用==比较,只要是两个分别new出来的对象,得到的结果就一定是false了。

十一、两个对象的 hashCode() 相同， 那么 equals() 也一定为 true吗？
不一定为true，哈希值是JDK根据对象的地址或者字符串或者数字（属性）算出来的int类型的数值，对象的地址一样String str1="通话"，String str2="话通" 内存地址一样字符串长度一样hashcode一样，但是value对比的是值，所以不一定为true。

十二、final 在 Java 中有什么作用？
final可以用来修饰的结构：类、方法、变量
final用来修饰一个类：此类不能被其它类继承。
final用来修饰方法  ：表明此方法不可以被重写 
final用来修饰变量 ，此时变量就相当于常量

十三、Java 中的 Math. round(-1. 5) 等于多少？
Math.round(-1.5)的返回值是-1。四舍五入的原理是在参数上加0.5然后做向下取整。

十四、String 属于基础的数据类型吗？
String不是基本数据类型,是引用数据类型。

十五、Java 中操作字符串都有哪些类？它们之间有什么区别？
操作字符串的类有：String、StringBuffer、StringBuilder。
拼接速度：StringBuilder>StringBuffer>String
线程方面：StringBuilder线程不安全、StringBuffer线程安全、

十六、String str="i"与 String str=new String("i")一样吗？（这道题考的原理是对Jvm对象一些存放位置的考察）
`String str="i";` 是一种简单的字符串字面量的创建方式，它使用字符串常量池中已经存在的 "i" 字符串。
而 `String str=new String("i");` 则是在堆上通过构造函数 new 一个新的 String 对象，这个新对象会在堆上分配一个新的内存地址。

十七、如何将字符串反转？
StringBuilder 或者StringBuffer的 reverse() 方法。

十八、String 类的常用方法都有那些？
equals：字符串是否相同、 equalsIgnoreCase：忽略大小写后字符串是否相同 、compareTo：根据字符串中每个字符的Unicode编码进行比较、 compareToIgnoreCase：根据字符串中每个字符的Unicode编码进行忽略大小写比较、 indexOf：目标字符或字符串在源字符串中位置下标、 lastIndexOf：目标字符或字符串在源字符串中最后一次出现的位置下标、 valueOf：其他类型转字符串 、charAt：获取指定下标位置的字符、 codePointAt：指定下标的字符的Unicode编码、 concat：追加字符串到当前字符串、 isEmpty：字符串长度是否为0、 contains：是否包含目标字符串 、startsWith：是否以目标字符串开头、 endsWith：是否以目标字符串结束、 format：格式化字符串、 getBytes：获取字符串的字节数组 、getChars：获取字符串的指定长度字符数组、 toCharArray：获取字符串的字符数组 、join：以某字符串，连接某字符串数组、 length：字符串字符数、 matches：字符串是否匹配正则表达式、 replace：字符串替换 、replaceAll：带正则字符串替换 、replaceFirst：替换第一个出现的目标字符串 、split：以某正则表达式分割字符串、 substring：截取字符串、 toLowerCase：字符串转小写 、toUpperCase：字符串转大写、 trim：去字符串首尾空格。

十九、抽象类必须要有抽象方法吗？
 不需要,抽象类不一定非要有抽象方法

二十、普通类和抽象类有哪些区别？
抽象类需要abstract进行修饰
普通类可以实例化，抽象类不可以实例化
抽象方法只能定义在抽象类中，但是抽象类中可以有抽象方法和普通方法

二十一、抽象类能使用 final 修饰吗？
抽象类不能使用 final 修饰符,因为这两者的设计目的是相互矛盾的。抽象类是为了被继承和实现而存在的,使用 final 修饰符就不能被继承了。

二十二、接口和抽象类有什么区别？
声明方式不同：接口通过interface关键字声明；抽象类通过abstract声明。
修饰方式的不同：接口通常使用 public 修饰，也允许默认修饰符，只限本包访问。抽象类可以被 public、protected、default 修饰，但是不能被 private 和 final 修饰，抽象类可以有非抽象的方法。
变量的不同：接口中声明的变量全是静态常量；抽象类中可以有不同类型的变量。
实现的不同：类通过implements关键字来实现接口，一个类可以实现多个接口；类通过extends关键字来继承抽象类，一个类只能继承一个抽象类，因为抽象类首先是一个类。
方法是否需要实现： 抽象类里的抽象方法必须全部被子类所实现，如果子类不能全部实现父类抽象方法，那么该子类只能是抽象类；接口里的接口方法如果不能被全部实现，那么该类也只能为抽象类。

二十三、Java 中 IO 流分为几种？
在Java中,IO流主要分为4种类型:字节流、字符流、字节缓冲流和字符缓冲流。

二十四、BIO、NIO、AIO 有什么区别？
BIO：Blocking IO，阻塞io，效率很低，因为经常被阻塞
NIO：New Non-Blocking：非阻塞IO（单线程模式）
AIO：异步IO

二十五、Files的常用方法都有哪些？
Files.exists() : 检测该路径文件是否存在
Files.createFile() : 创建文件
Files.createDirectory() : 创建目录
Files.copy() : 复制文件
Files.move() : 移动文件
Files.delete() : 删除文件
Files.size() : 查询文件个数
Files.read() : 读文件
Files.write() : 写文件

二十六、Java 容器都有哪些？
Collection：
list：
ArrayList：动态数组，可以根据需要自动扩展大小。
LinkedList：双向链表，可以高效地进行插入和删除操作。
Vector：动态数组,可以根据需要自动扩展大小。->Stack：栈，后进先出的数据结构。
Queue(队列，先进先出的数据结构)：
LinkedList：双向链表，可以高效地进行插入和删除操作。
PriorityQueue：优先队列，根据元素的优先级进行排序。
set：
HashSet：无序集合，不允许重复元素。->LinkHashSet：实现的有序去重集合列表
TreeSet：有序集合，按照元素的自然顺序进行排序。
Map:
HashMap：无序键值对集合，根据键快速查找值。
TreeMap：有序键值对集合，根据键的自然顺序进行排序。

二十七、Collection 和 Collections 有什么区别？
collection是一个集合接口，它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法，实现该接口的类主要有List和Set。
collections是针对集合类的一个包裹类，它提供了一系列静态方法实现对各种集合的搜索、排序以及线程安全化等操作。

二十八、List、Set、Map 之间的区别是什么？
List：有序、可重复。通过索引查找快，增删速度慢 （操作时后续的数据需要移动）。
Set：无序、不可重复的集合。
Map：键值对、键唯一、值不唯一。Map 集合中存储的是键值对，键不能重复，值可以重复。根据键得到值，对 map 集合遍历时先得到键的 set 集合，对 set 集合进行遍历，得到相应的值。

二十九、如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？
你需要得到一个有序的结果时就应该使用TreeMap（因为HashMap中元素的排列顺序是不固定的）。除此之外，由于HashMap有更好的性能，所以大多不需要排序的时候我们会使用HashMap。

三十、说一下 HashMap 的实现原理？
数组、链表、红黑树(jdk1.8)

三十一、说一下 HashSet 的实现原理？
HashSet的底层是使用一种称为哈希表的数据结构，值得一提的是，在Java中，HashSet内部是使用HashMap来存储元素的(将整个元素作为key)

三十二、ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？
数据结构不同：
ArrayList是Array(动态数组)的数据结构，LinkedList是Link(链表)的数据结构。
效率不同：
当随机访问List（get和set操作）时，ArrayList比LinkedList的效率更高，因为LinkedList是线性的数据存储方式，所以需要移动指针从前往后依次查找。
当对数据进行增加和删除的操作(add和remove操作)时，LinkedList比ArrayList的效率更高，因为ArrayList是数组，所以在其中进行增删操作时，会对操作点之后所有数据的下标索引造成影响，需要进行数据的移动。
自由性不同：
ArrayList自由性较低，因为它需要手动的设置固定大小的容量，但是它的使用比较方便，只需要创建，然后添加数据，通过调用下标进行使用；
而LinkedList自由性较高，能够动态的随数据量的变化而变化，但是它不便于使用。
主要控件开销不同
ArrayList主要控件开销在于需要在List列表预留一定空间；而LinkList主要控件开销在于需要存储结点信息以及结点指针信息。
1、在后方插入时，ArrayList和LinkedList数据量小时速度相差无几，数据量大了之后ArrayList完胜；
2、在前方插入时，LinkedList速度完爆ArrayList，充分体现了其优势；
3、在随机插入时，LinkedList又被ArrayList完爆了（出来混迟早要还的）
4、在前方插入时，ArrayList可以使用后方插入，最后再使用Collections.reverse()方法反转，速度依然完爆LinkedList

三十三、如何实现数组和 List 之间的转换？
List<X> XList =  Arrays.asList(X类型的数组);

三十四、ArrayList 和 Vector 的区别是什么？
Vector的方法都是同步的(Synchronized),是线程安全的(thread-safe)，而ArrayList的方法不是，由于线程的同步必然要影响性能，因此,ArrayList的性能比Vector好。 
当Vector或ArrayList中的元素超过它的初始大小时,Vector会将它的容量翻倍,而ArrayList只增加50%的大小，这样,ArrayList就有利于节约内存空间。

三十五、Array 和 ArrayList 有何区别？
Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。
Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。
ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。

三十六、在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？
poll()方法队列为null返回null或特定的空值
remove()方法在队列为空时常是NoSuchElementException或类似的异常

三十七、哪些集合类是线程安全的？
线程安全的集合有Vector、HashTable、Stack、ArrayBlockingQueue、ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue等。

三十八、迭代器 Iterator 是什么？
迭代器(Iterator)是一个对象，它的工作是遍历并目标序列中的对象，它提供了一种访问一个容器(container)对象中的各个元素的方法，把访问逻辑从不同类型的集合类中抽象出来，又不必暴露该对象内部细节。通过迭代器，开发人员不需要了解容器底层的结构，就可以实现对容器的遍历。由于创建迭代器的代价小，因此迭代器通常被称为轻量级的容器。

三十九、 Iterator 怎么使用？有什么特点？
可以在遍历的同时进行删除操作
对于所有的集合都可以使用
不会影响集合的遍历过程

四十、Iterator 和 ListIterator 有什么区别？
1. 支持遍历方向不同：Iterator 只支持从前向后遍历集合，而 ListIterator 支持从前向后遍历和从后向前遍历两个方向。
2. 支持修改元素的方法不同：Iterator 只支持使用 remove() 方法删除集合中的元素，不支持修改和添加操作；而 ListIterator 则支持使用 set() 修改当前元素，以及使用 add() 方法在当前元素之前添加元素。
3. 支持元素索引不同：Iterator 没有提供获取元素索引的方法，而 ListIterator 可以通过 nextIndex() 和 previousIndex() 方法获取下一个元素和上一个元素的索引值。

四十一、怎么确保一个集合不能被修改？
可以使用Collections.unmodifiableXXX方法来确保一个集合不能被修改

四十二、并行和并发有什么区别？
并行：在同一时刻，任务同时开始进行，彼此没有依赖关系。多个任务同一时刻同时执行。
并发：以交替的方式 利用等待某件事情完成的时间  来做其他事情，轮流执行任务，不一定同时。宏观上同时,微观上依次执行。

四十三、线程和进程的区别？
进程包含线程：一个进程可以拥有多个线程，每个进程至少要有一个线程存在，这一个线程称之为主线程。
进程是系统分配资源的最小单位，线程是操作系统调度的最小单位
线程的创建、消耗、调度都要比进程快
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四十四、守护线程是什么？
守护线程，是指在程序运行的时，后台提供一种通用服务的线程。比如垃圾回收线程就是一个很称职的守护者，并且这种线程并不属于程序中不可或缺的部分。因此，当所有的非守护线程结束时，程序也就终止了

四十五、创建线程有哪几种方式？
继承Thread，重写run方法
实现Runnable接口，重写run方法
使用匿名内部类创建 Thread 子类对象
使用匿名内部类，实现Runnable接口
lambda表达式
实现Callable接口
使用线程池创建线程

四十六、说一下 runnable 和 callable 有什么区别？
两者最大的不同点是：Runnable 接口 run 方法无返回值；Callable 接口 call 方法有返回值
Runnable 接口 run 方法只能抛出运行时异常，且无法捕获处理；Callable 接口 call 方法允许抛出异常，可以获取异常信息。

四十七、线程有哪些状态？
new（初始化状态）、Runnable（就绪状态）、Running（运行状态）、Blocked（阻塞状态）、Terminated（终止状态）

四十八、sleep() 和 wait() 有什么区别？
1、类的不同：sleep() 是 Thread线程类的静态方法，wait() 是 Object类的方法。
2、是否释放锁：sleep() 不释放锁；wait() 释放锁。
3、用途不同：Wait 通常被用于线程间交互/通信，sleep 通常被用于暂停执行。
4、用法不同：wait() 方法被调用后，线程不会自动苏醒，需要别的线程调用同一个对象上的 notify() 或者 notifyAll() 方法。sleep() 方法执行完成后，线程会自动苏醒。或者可以使用wait(long timeout)超时后线程会自动苏醒

四十九、notify()和 notifyAll()有什么区别？
1、notifyAll() 会唤醒所有的线程，notify() 只会唤醒一个线程。
2、notifyAll() 调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而
3、notify()只会唤醒一个线程，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制
4、调用对象的 notify()方法后，当前线程不会马上释放该对象锁，呈wait状态的线程也不能马上获得该对象锁，要等到执行notify方法的线程将程序执行完 ，也就是退出sychronized代码块后，当前线程才会释放锁，该而呈wait状态所在的线程才可以获取对象锁。由于所有的这些方法都需要线程持有对象的锁，这样就只能通过同步来实现，所以他们只能在同步方法或者同步块中被调用

五十、线程的 run() 和 start() 有什么区别？
run() 方法用于执行线程的任务，而 start() 方法用于启动线程。
run() 方法可以被多次调用，每次调用都会执行一次任务，而 start() 方法只能被调用一次。

五十一、创建线程池有哪几种方式？
Executors.newFixedThreadPool：创建⼀个固定⼤⼩的线程池，可控制并发的线程数，超出的线程会在队列中等待；
Executors.newCachedThreadPool：创建⼀个可缓存的线程池，若线程数超过处理所需，缓存⼀段时间后会回收，若线程数不够，则新建线程；
Executors.newSingleThreadExecutor：创建单个线程数的线程池，它可以保证先进先出的执⾏顺序；
Executors.newScheduledThreadPool：创建⼀个可以执⾏延迟任务的线程池； Executors.newSingleThreadScheduledExecutor：创建⼀个单线程的可以执⾏延迟任务的线程池；
Executors.newWorkStealingPool：创建⼀个抢占式执⾏的线程池（任务执⾏顺序不确定）【JDK1.8 添加】。
ThreadPoolExecutor：最原始的创建线程池的⽅式，它包含了 7 个参数可供设置

五十二、线程池都有哪些状态？
Running、ShutDown、Stop、Tidying、Terminated
线程池的初始化状态是RUNNING
当一个线程池调用shutdown()方法时，线程池由RUNNING -> SHUTDOWN
调用线程池的shutdownNow()方法的时候，线程池由(RUNNING或者SHUTDOWN ) -> STOP
当所有的任务已终止，记录的”任务数量”为0，线程池会变为TIDYING状态。当线程池变为TIDYING状态时，会执行钩子函数terminated()。 terminated()方法在ThreadPoolExecutor类中是空的，没有任何实现
线程池处在TIDYING状态时，执行完terminated()之后，就会由 TIDYING -> TERMINATED

五十三、线程池中 submit() 和 execute() 方法有什么区别？
execut()可以添加一个Runable任务,submit()不仅可以添加Runable任务还可以添加Callable任务
execut()没有返回值,而submit()在添加Callable任务时会有返回值(再添加Runable任务时也有,不过无意义),可以通过返回值来查看线程执行的情况
如果发生异常submit()可以通过捕获Future.get抛出的异常,而execute()会终止这个线程

五十四、在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？
线程切换带来的原子性问题
解决办法：使用多线程之间同步synchronized或使用锁(lock)。
缓存导致的可见性问题
解决办法：synchronized、volatile、LOCK，可以解决可见性问题
编译优化带来的有序性问题
解决办法：Happens-Before 规则可以解决有序性问题

五十五、多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？
锁的升级过程是为了适应不同竞争程度的场景。在竞争不激烈的情况下，使用偏向锁和轻量级锁可以减少系统开销和线程切换，提高性能。而在竞争激烈的情况下，采用重量级锁可以确保线程访问的同步性，保证数据的一致性。这种升级策略可以根据实际场景进行优化，提高程序运行效率。

五十六、什么是死锁？
是指多个进程循环等待它方占有的资源而无限期地僵持下去的局面

五十七、怎么防止死锁？
1、避免嵌套锁： 尽量避免一个线程在持有一个锁的同时去请求另一个锁。
2、请求和释放锁的顺序： 确保所有线程以相同的顺序请求和释放锁。
3、使用定时锁： 使用tryLock()方法来请求锁，它允许线程等待锁一定的时间后放弃，从而避免死锁。
4、锁分割： 将大的锁分割成几个小的锁，如果可能的话，使得不同的线程可以同时访问不同的资源。
5、检测死锁： 使用工具或JVM内置功能（如JConsole）来监控和检测系统中的死锁，然后进行相应的处理。

五十八、ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？