Java高频面试题深度解析（附实战代码案例）

Java高频面试题深度解析与实战

最新推荐文章于 2025-09-24 23:52:26 发布

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#java #开发语言 #其他

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一、String的不可变性（必考题）

"你以为String就是简单的字符组合？大错特错！"面试官最爱用这个知识点挖坑。来看关键点：

内存模型：每个String对象都存储在堆内存的字符串常量池中
修改真相：String s = "hello"; s += " world"; 实际上创建了3个对象！（原"hello"、" world"和新的"hello world"）
实战对比：

String str1 = "java";
String str2 = new String("java");
System.out.println(str1 == str2);  // false！！！

为什么这样设计？（面试加分项）

安全性：防止敏感数据被篡改
哈希码缓存：提升哈希表性能
线程安全：天生适合多线程环境

二、==与equals的世纪对决

这个知识点每年坑掉50%的求职者！看黑板：

String a = new String("android");
String b = new String("android");
System.out.println(a == b);          // false
System.out.println(a.equals(b));     // true（因为String重写了equals）

内存示意图：

栈内存        堆内存
a --> 0x001 --> "android"
b --> 0x002 --> "android"

（超级重要）记住黄金法则：

== 比较内存地址
equals 比较对象内容（但需要正确重写）

三、异常处理黑科技

你以为try-catch-finally就是全部？Too young！

异常金字塔（开发必知）：

Throwable
├── Error（系统级错误）
└── Exception
    ├── RuntimeException（可处理可不处理）
    └── 非RuntimeException（必须处理）

最新try-with-resources写法：

try (FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt")) {
    // 自动关闭资源！！！
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

四、多线程三大核心问题

1. 线程创建姿势大全：

继承Thread类（不推荐，Java单继承限制）
实现Runnable接口（最常用）
使用Callable+Future（需要返回值时使用）

2. synchronized的隐藏特性：

public class Counter {
    private int count = 0;
    
    // 锁住整个实例对象
    public synchronized void add() {
        count++;
    }
    
    // 锁住类对象
    public static synchronized void print() {
        System.out.println("Static method");
    }
}

3. volatile的可见性魔法：

volatile boolean flag = false;

// 线程A
flag = true;

// 线程B
while(!flag) { 
    // 立即看到flag变化
}

五、集合框架死亡陷阱

1. HashMap底层原理：

JDK1.7：数组+链表
JDK1.8：数组+链表/红黑树（链表长度>8时转换）

2. ConcurrentHashMap演进史：

JDK1.7 -> 分段锁
JDK1.8 -> CAS + synchronized

3. ArrayList扩容机制：

// 默认容量10
List<Integer> list = new ArrayList<>();

// 扩容公式：newCapacity = oldCapacity + (oldCapacity >> 1)
// 第11个元素触发扩容到15
// 第16个元素扩容到22...

六、JVM内存模型揭秘

内存结构图：

┌──────────────┐
│  方法区      │（存储类信息）
├──────────────┤
│  堆          │（对象实例）
├──────────────┤
│ 虚拟机栈     │（方法调用）
├──────────────┤
│ 本地方法栈   │
├──────────────┤
│ 程序计数器   │
└──────────────┘

GC算法三大门派：

标记-清除（会产生内存碎片）
复制算法（新生代使用）
标记-整理（老年代使用）

七、设计模式实战精选

1. 单例模式双重校验锁：

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

2. 工厂模式应用场景：

数据库连接池创建
日志记录器
加密算法选择

八、最新特性速览（JDK17+）

1. 模式匹配：

// 旧写法
if (obj instanceof String) {
    String s = (String) obj;
    System.out.println(s.length());
}

// 新写法
if (obj instanceof String s) {
    System.out.println(s.length());
}

2. 密封类：

public sealed class Shape 
    permits Circle, Square, Rectangle {
    // 只有指定类可以继承
}

高频考点思维导图

Java基础
├── 数据类型
├── 面向对象
├── 异常处理
├── 集合框架
├── 多线程
├── IO流
└── 新特性

（温馨提示）面试前必做的三件事：

手写单例模式（至少掌握3种写法）
画HashMap的put流程图
准备2个项目中的实际场景问题

记得把代码自己敲三遍！光看不动手等于白学！遇到问题欢迎留言讨论～