java后端研发经典面试题总结五

HashMap和HashTable的区别

HashMap是线程不安全的；允许有null的键和值；执行的效率高一点；方法不是synchronize的要提供外同步；包含有containsvalue和containskey的方法

HashTable是线程安全的；不允许有null的键和值；效率稍微低些；方法是synchronize的；包含contains方法

GC垃圾回收机制原理

（参看博客）

＝＝ 与 equals区别

==：对于基本数据类型的变量，直接比较存储的值是否相等；作用于引用类型的变量，则比较的是该变量所指向的地址是否相同。

equals:不同作用于基本数据类型的变量，如果没有对equals方法进行重写，则比较的是引用类型的变量所指向的对象的地址（相当于直接使用父类的equals方法，而该方法则是用进行的比较，所以结果和用比较的效果是一样的）；但是比如String Date类对equals进行了重写，比较的是字面量。

final关键字

对于基本的数据类型，使用final关键字将使得数值恒定不变；

对于对象引用，final则是引用恒定不变，一但被初始化指向一个对象，它就不会再指向另外一个对象，但是该对象本身是可以被修改的；

对于类，如果不想继承某个类，可以将该类设置为fianl形式，该类不会有子类；

对于方法，final修饰的方法不会被重写

对于空白的final,对于没有给定初始值的fianl,编译器会在使用前初始化该final修饰的变量

对于宏变量：被final修饰的变量为宏常量 在编译的阶段被其本身的值直接替换

short s1=1；s1 ＝ s1+1；

表达式类型的自动提升，一个short类型的变量和一个int型的数在一起进行运算，会将short类型的数隐式转换为int参与运算，但是该运算的结果为int类型是不同直接赋值给一个short类型的，必须进行强制的类型转换，否则编译是通不过的。

八种基本数据类型的大小，以及他们的封装类。

类型转换：byte (1字节)—>short(1)/char(2)—>int(4)—>long(8)—>float(4)—>double(8)

分装类：Byte Short Character Integer Long Float Double

Switch能否用string做参数？（分版本讨论）

(1)在jdk1.7版本前不支持string作为参数，仅仅支持byte、short、char，因为可以转换为int,但是long和string不能转换为int，所以不能使用。

(2)在jdk1.7之后，支持使用string作为case的参数，实际匹配的是该字符串的hash值，然后用equals进行安全性检查。Switch支持String其实是一个语法糖，在编译后的字节码文件中都会被还原成原生的类型，并在相应的位置插入强制转换的代码，底层的JVM在switch上并没有修改;当传入switch是null时，在运行时对一个null调用hashcode()方法，会抛出空指针异常。

Object有哪些公用方法？

object是所有类的父类，任何类都默认继承Object类

9、Clone

private保护方法，实现对象的浅复制，只有类实现了Cloneable接口才可以调用该方法，否则抛出CloneNotSupportException

10、Equals

在object中与==是一样的，子类一般需要重写该方法

11、hashCode

该方法用于哈希查找，重写了equals方法一般都要重写hashcode方法，这个方法在一些具有哈希功能的collection中使用

12、getClass

final方法，获得运行时的类型

13、wait方法

使得当前的线程等待该对象的锁，当前线程必须是该对象的拥有者，也就是具有该对象的锁。Wait方法会一直等待，直到获得锁（到了睡眠的时间间隔也会唤醒自己）或者被中断掉。

调用该方法，当前的线程会进入到睡眠的状态，直到调用该对象的notify方法、notifyAll方法、调用interrupt中断该线程，时间间隔到了。

14、Notify

唤醒在该对象上的等待的某个线程

15、notifyAll

唤醒在该对象上的等待到所有的线程

16、toString

把对象转换成string类型进行输出

Java的四种引用，强弱软虚，用到的场景。

引用的级别：

强引用>软引用>弱引用>虚引用

强引用：如果一个对象具有强引用，垃圾回收器绝对不会回收它。当内存空间不足时，jvm宁愿抛出outofmemoryError,使得程序的异常终止。

软引用：如果一个对象具有软引用，则内存空间足够，垃圾回收机制就不会去回收它，当内存不足时，就会进行回收。如果软引用所引用的对象被垃圾回收器回收，java虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列。

应用场景：实现内存敏感的高速缓存

弱引用：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。

应用场景：gc运行后终止

虚引用：就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

写出生产者消费者模式。

Hashcode的作用。

(1)Hashcode 的存在主要用于解决查找的快捷性，比如在hashmap、hashtable中，hashcode是用来在散列的存储结构中确定对象的存储的位置的。

(2)如果两个对象相同，就是通过equals方法比较返回true,两个对象装在一个桶里，也就是hashcode也要一定相同。

(3)两个对象的hashcode相同，并不一定代表两个对象就是相同的，只能说明他们存储在一个桶里。

(4)一般重写了equals方法，也尽量去重写hashcode方法，保证先找到该桶，再去找到对应的类，通过equals方法进行比较。

ArrayList、LinkedList、Vector的区别。

1、ArrayList:是基于动态数组的数据结构，LinkedList的基于链表的数据结构

2、对于随机访问get和set,ArrayList性能较好，因为LinkedList会去移动指针

3、对于新增和删除的操作，linkedList只需要修改指针的指向，性能较好，但是arrayList会移动数据。

vector的特点：

1、vector的方法都是线程同步的，是线程安全的，但是arraylist和linkedlist不是，由于线程的同步必然会影响性能，所以vector的性能不太高。

2、当vector或者arraylist的元素超过它的初始的大小时，vector会将容量翻倍，但是arraylist只会增加50%，这样有利于节约内存的空间。

Map、Set、List、Queue、Stack的特点与用法。

HashMap和ConcurrentHashMap的区别

hashMap不是线程安全的；

concurrentHashMap是线程安全的；在其中引入了“分段锁”，而不是将所有的方法加上synchronized，因为那样就变成了hashtable.

所谓“分段锁”，就是把一个大的Map拆分成N个小的hashtable,根据key.hashcode()决定把key放在哪一个hashtable中。

通过把整个Map分为N个Segment（类似HashTable），可以提供相同的线程安全，但是效率提升N倍，默认提升16倍。

TreeMap、HashMap、LindedHashMap的区别。

HashMap:根据键的hashcode值进行存储数据，根据键可以直接获取它的值，具有快速访问的特点，遍历时取得数据是随机的，hashmap最多只允许一条记录的键为null（set无序不重复），允许多条记录的值为Null;如果要保证线程的同步，应该使用Collections.synchronizedMap()方法进行包装，或者使用ConcurrentHashMap

LinkedHashMap：保存了记录的插入的顺序，在迭代遍历Linkedhashmap时，先得到的记录肯定是先插入的，它遍历的速度只和实际的数据有关和容量没关。

TreeMap:实现的是SortMap，能够把保存的记录按照键进行排序，默认会按照键值的升序进行排序，当遍历TreeMap时得到的记录是排序过后的。

Collection包结构，与Collections的区别。

Collection是一个集合的接口，提供了对集合对象进行操作的通用的方法。

在它下面的子接口：set、list、map

java.util.Collections是一个包装的类，包含有各种的有关集合操作的静态方法，比如包含对集合的搜索、排序、线程安全化等一系列的操作，此类不能被实例化，相当于是操作集合的工具类，服务于java的collection的框架。

介绍下Concurrent包

concurrent包基本有3个package组成
(1)java.util.concurrent：提供大部分关于并发的接口和类，如BlockingQueue,Callable,ConcurrentHashMap,ExecutorService, Semaphore等

(2)java.util.concurrent.atomic：提供所有原子操作的类， 如AtomicInteger, AtomicLong等；

(3)java.util.concurrent.locks:提供锁相关的类, 如Lock, ReentrantLock, ReadWriteLock, Condition等；

concurrent包的优点：

1. 首先，功能非常丰富，诸如线程池(ThreadPoolExecutor)，CountDownLatch等并发编程中需要的类已经有现成的实现，不需要自己去实现一套； 毕竟jdk1.4对多线程编程的主要支持几乎就只有Thread, Runnable,synchronized等

2. concurrent包里面的一些操作是基于硬件级别的CAS(compare and swap),就是在cpu级别提供了原子操作，简单的说就可以提供无阻塞、无锁定的算法； 而现代cpu大部分都是支持这样的算法的；

Try-catch -finally，try里有return，finally还执行么？

任然会执行。

1、不管有木有出现异常，finally块中代码都会执行；

2、当try和catch中有return时，finally仍然会执行；

3、finally是在return后面的表达式运算后执行的（此时并没有返回运算后的值，而是先把要返回的值保存起来，不管finally中的代码怎么样，返回的值都不会改变，任然是之前保存的值），所以函数返回值是在finally执行前确定的；

4、finally中最好不要包含return，否则程序会提前退出，返回值不是try或catch中保存的返回值。

Excption与Error包结构。OOM你遇到过哪些情况，SOF你遇到过哪些情况。

Java面向对象的三个特征与含义。

封装：

是指将某事物的属性和行为包装到对象中，这个对象只对外公布需要公开的属性和行为，而这个公布也是可以有选择性的公布给其它对象。在[Java]中能使用private、protected、public三种修饰符或不用（即默认defalut）对外部对象访问该对象的属性和行为进行限制。

继承：

是子对象可以继承父对象的属性和行为，亦即父对象拥有的属性和行为，其子对象也就拥有了这些属性和行为。

多态：

java的引用变量有两种类型，一个是编译时的类型，一个是运行时的类型，编译时类型由申明该变量时的类型决定，运行时的类型由实际赋值给该变量的对象所决定，如果编译时的类型和运行时的类型不一致就可能出现所谓的多态。

在java中把一个子类的对象直接赋值给一个父类的引用变量，当运行该引用变量的方法时，其方法行为总是表现出子类方法的行为特征，这就有可能出现，相同类型的变量，调用同一个方法时呈现多种不同的行为特征，出现了“多态”

Override和Overload的含义和区别。

Overload：方法重载，在同一个类中，方法名相同，参数列表不同，至于方法的修饰符，反回值的类型，与方法的重载没有任何的联系。

Override:方法重写，两同两小一大

两同：方法名称相同、参数列表相同

两小：返回值类型要小或者相等；抛出的异常要小或者相等

一大：子类方法的访问权限要相等或者更大

Interface与abstract类的区别。

实例化：

都不能被实例化

类：一个类只能继承一次abstract类；一个类可以实现多个interface

数据成员：可以有自己的；接口的数据成员必须定义成static final的

方法：可以有私有的，非abstract方法必须实现；接口中不可以有私有的方法，默认都是public abstract的

变量：可以有私有的，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值；接口中不可以有私有的成员变量，默认是public static final 实现类中不能去重新定义和改变其值

Java IO与NIO

IO是面向流的，NIO是面向缓冲区

Java NIO和IO之间第一个最大的区别是，IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的。 Java IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节，直至读取所有字节，它们没有被缓存在任何地方。此外，它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据，需要先将它缓存到一个缓冲区。 Java NIO的缓冲导向方法略有不同。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是，还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且，需确保当更多的数据读入缓冲区时，不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据。

阻塞与非阻塞IO

Java IO的各种流是阻塞的。这意味着，当一个线程调用read() 或 write()时，该线程被阻塞，直到有一些数据被读取，或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 Java NIO的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道，但不需要等待它完全写入，这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作，所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道（channel）。

选择器（Selectors）

Java NIO的选择器允许一个单独的线程来监视多个输入通道，你可以注册多个通道使用一个选择器，然后使用一个单独的线程来“选择”通道：这些通道里已经有可以处理的输入，或者选择已准备写入的通道。这种选择机制，使得一个单独的线程很容易来管理多个通道。

反射的作用原理。

见博客

wait()和sleep()的区别。

(1)sleep方法，该方法属于thread类；wait方法属于object类

(2)sleep方法导致程序会暂停执行指定的时间，让出cpu给其他的线程，但是他还是监控状态的保持者，当到达指定的时间又会自动恢复运行。也就是调用sleep方法线程不会释放对象锁；调用wait方法会释放对象锁，进入到等待此对象的等待锁定池，只有当针对此对象调用了notify()方法后，才会获取对象锁进入运行的状态。

foreach与正常for循环效率对比。

For循环可以从前向后遍历，也可以从后向前遍历，可以不逐个遍历，通常用于已知次数的循环。

foreach循环不能向迭代变量赋值，通常对集合对象从头到位进行读取，其有优化的存在。

Java与C++对比。

1、指针

java语言不提供指针，增加了自动的内存管理，有效的防止c/c++中的指针操作失误。

2、多重继承

C++支持多重继承，java不支持多重继承，但是允许实现多个接口。

3、数据类型和类

java将数据和方法结合起来，分装到类中，每个对象都可以实现自己的特点和方法；而c++允许将函数和变量定义全局的。

4、内存管理

java可以对所有的对象进行内存管理，自动回收不再使用的对象的内存；c++必须由程序员显式分配内存释放内存。

5、操作符的重载

C++支持操作符的重载，java不允许进行操作符的重载。

6、预处理功能

java不支持预处理功能，c++有一个预编译的阶段，也就是预处理器。

7、字符串

C++不支持字符串，java中支持字符串，是java的类对象。

8、数组

java引入了真正的数组，不同于c++中利用指针实现的伪数组。

9、类型的转换

C++中有时会出现数据类型的隐含转换，设计到自动强制类型的转换问题，比如存在将浮点数直接转换为整数的情况，java不支持自动的强制类型转换，如果需要，必须显示进行强制的类型转换。

10、异常

java中使用try{}catch(){}finally{}进行异常的处理，c++没有。

HTTP和HTTPS的区别

https：是http的安全版本，利用ssl可以对所传输的数据进行加密，默认端口是443

cookie和session的区别

(1)cookie数据存放在客户的浏览器上，session数据放在服务器上。

(2)cookie不是很安全，别人可以分析存放在本地的COOKIE并进行COOKIE欺骗,如果主要考虑到安全应当使用session。

(3)session会在一定时间内保存在服务器上。当访问增多，会比较占用你服务器的性能，如果主要考虑到减轻服务器性能方面，应当使用COOKIE。

(4)单个cookie在客户端的限制是4K，就是说一个站点在客户端存放的COOKIE不能4K。
(5)所以：将登陆信息等重要信息存放为SESSION;其他信息如果需要保留，可以放在COOKIE中

网路

TCP三次握手、四次挥手，各个状态的名称和含义timewait的作用？

ACK:tcp协议规定，只有ack=1时才有效，在连接建立后所有发送的豹纹的ack=1

Syn(SYNchronization):在连接建立时用来同步序号。

当SYN=1而ACK=0:这是一个连接请求报文；

当对方同意建立连接时，则应该使得SYN=1而且ACK=1;

当SYN=1:这是一个连接请求或者连接接受报文

FIN(finis):终结的意思，用来释放一个连接。当fin=1,表示次报文段的发送方的数据已经发送完毕并要求释放连接。

A的状态：关闭状态—>同步已发送—>已建立

B的状态：关闭状态—>监听状态—>同步收到—>已建立

A:建立状态—>终止等待1—>终止等待2—>等待2MSL

B:建立状态—>关闭等待—>最后确认

Timewait的作用？

(1)为了保证A发送最后一个ACK报文能到达B,因为这个ACK报文有可能会丢失，这样会使得处在最后确认阶段的B收不到已经发送的FIN+ACK的确认信息，B会超时重传该报文段，在2MSL的时间内，A会收到信息，重传依次确认，重启该计时器。

(2)保证在2MSL的时间内，所有在本网络上产生的报文段都消失，使得在新的连接中不会出现旧的连接请求的报文段。

（2）SYN攻击防范

TCP/IP层次架构，每层的作用和协议

OSI模型：应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层

TCP/IP模型：应用层、传输层、网络互联层、主机到网络层

协议：

(1)应用层：FTP、TELNET、HTTP | SNMP、TFTP、NTP

将OSI模型的会话层和表示层整合成应用层，应用层面向不同的网络应用引入了不同的应用层协议。

(2)传输层：TCP|UDP

功能是使得源端主机和目标端主机上的对等实体可以进行会话，定义了两种服务质量不同的协议，分别是TCP和UDP协议。

TCP协议是一个面向连接的、可靠的协议。它将一台主机发出的字节流无差错地发往互联网上的其他主机。在发送端，它负责把上层传送下来的字节流分成报文段并传递给下层。在接收端，它负责把收到的报文进行重组后递交给上层。TCP协议还要处理端到端的流量控制，以避免缓慢接收的接收方没有足够的缓冲区接收发送方发送的大量数据。　　
UDP协议是一个不可靠的、无连接协议。主要适用于不需要对报文进行排序和流量控制的场合。

(3)网络互联层：IP

网络互联层是整个TCP/IP协议栈的核心。功能是把分组发往目标网络或者主机。为了尽快发送分组，可能会沿着不同的路径同时进行分组传递。因此，分组到达的顺序和发送的顺序可能会不一致，这就需要上层必须对分组进行排序。同时它可以将不同类型的网络进行互联，完成拥塞控制的功能。

(4)主机到网络层：以太网、令牌环网、PPP

该层未被定义，具体的实现方式随着网络类型的不同而不同。

TCP拥塞控制

拥塞：计算机网络中的带宽、交换节点中的缓存和处理机都是网络中的资源，当在某一个时间，对网络中的某一个资源的需求超出了该资源所能提供的部分，网络的性能会变坏，就出现了拥塞。

拥塞控制：防止过多的数据注入到网路，使得网络中的路由器和链路不至于过载。拥塞控制是一个全局的过程，和流量控制不同，流量控制是点对点的通信量的控制。

慢开始和拥塞避免：

发送方维持一个叫做拥塞窗口的状态变量，拥塞窗口取决于网络的拥塞程度，并且会动态的变化。发送方让自己的发送窗口等于拥塞窗口，考虑接受方的接受能力，发送窗口可能会小于拥塞窗口。

慢开始算法：不要一开始就发送大量的数据，先探测下网络的拥塞程度，由小到大逐渐增加拥塞窗口的数量。

拥塞避免算法：让拥塞窗口缓慢增长，每进过一个往返时间就把发送方的拥塞窗口cwnd+1,而不是加倍，此时拥塞窗口按照线性的规律缓慢增长。

结合使用：为了防止拥塞窗口增长过大引发网络的拥塞，设置一个慢开始门限ssthresh状态变量。其用法：

当cwnd<ssthresh,使用慢开始算法

当cwnd>ssthresh,使用拥塞避免算法

当cwnd=ssthresh,慢开始算法和拥塞避免算法随意。

当遇到网络拥塞时，就把慢开始门限设置为出现拥塞时发送窗口大小的一半，同时将拥塞的窗口设置为1，再重新开始执行慢开始算法。