2024年最新java(高级）面试题

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已于 2024-05-27 15:54:43 修改 · 1.5k 阅读

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#java #面试

于 2024-05-16 17:07:02 首次发布

1. 创建对象的几种方式

使用 new 关键字：使用 new 关键字可以在堆内存中创建一个新的对象。
通过反射机制：通过Java反射机制，可以在运行时动态地获取类的信息并创建对象。这种方式可以通过 Class 类的 newInstance() 方法或 Constructor 类的 newInstance() 方法来创建对象。
- Class 类的 newInstance() 方法
```
ClassName objectName = (ClassName)Class.forName("ClassName").newInstance();
```
- Constructor 类的 newInstance() 方法
```
Constructor<ClassName> constructor =  ClassName.class.getConstructor(parameterTypes);
ClassName objectName = constructor.newInstance(parameters);
```
通过 clone() 方法：Cloneable接口提供了 clone() 方法，通过该方法可以创建一个对象副本。被复制的对象必须实现 Cloneable 接口。
通过反序列化：将一个对象序列化成字节流后，可以通过反序列化操作将其重新转换为对象。这种方式可以使用 ObjectInputStream 类的 readObject() 方法来实现。
使用工厂模式：通过定义一个工厂类，使用该工厂类中的静态方法来创建对象。这样可以封装对象的创建过程，并且可以根据需要返回不同类型的对象。
使用单例模式：通过单例模式可以确保一个类只有一个实例对象，可以使用静态方法或者静态块来创建这个唯一的实例。
通过依赖注入框架：使用依赖注入框架（如Spring）可以自动创建对象并注入依赖。

2. 反射机制

        反射机制是指在运行时动态地获取类的信息、调用类的方法、操作类的属性等能力。通过反射机制，可以在运行时检查类的结构并对其进行操作，而无需在编译时知道类的具体信息。
        Java 反射机制主要涉及以下几个核心类：
1. Class类：java.lang.class 类代表一个类的实例，在运行时，每个类都有一个对应的 Class 对象。通过 Class 类，可以获取类的构造函数、字段、方法等信息，以及实例化对象。
2. Constructor类：java.lang.reflect.Constructor 类用于表示类的构造函数。通过 Constructor 类可以创建新的类实例。
3. Method类：java.lang.reflect.Method 类用于表示类的方法。通过 Method 类可以调用类的方法。
4. Field类：java.lang.reflect.Field 类用于表示类的字段。通过Field 类可以访问和修改类的字段。
        通过这些类，可以实现动态地加载类、调用类的方法、访问和修改类的属性等操作。反射机制常用于框架设计、动态代理、注解处理等领域，但由于反射操作较为灵活，也会导致性能上的一定开销，因此在实际应用中需要谨慎使用。
        反射机制为Java提供了更大的灵活性和动态性，使得程序能够在运行时动态地适应不同的情况和需求。

3. Java集合框架结构

在这里插入图片描述

4. ArrayList与LinkedList的区别

数据结构
- ArrayList基于动态数组实现，通过数组存储元素，支持随机访问（根据索引快速访问元素）。
- LinkedLsit基于双向链表实现，通过节点间的引用关系存储元素，不支持随机访问，需要顺序遍历链表来访问元素。
插入和删除操作
- ArrayList在中间或末尾插入/删除元素时，需要移动移动后续元素，效率较低，在末尾增加元素时效率较高。
- LinkedList在插入和删除操作上效率较高，特别是在中间插入/删除元素时，只需调整相邻节点的指针。
访问效率
- ArrayList的随机访问效率比较高，时间复杂度为O(1)。
- LinkedList的随机访问效率较低，需要从头到尾开始顺序查找，时间复杂度为O(n)。
内存占用
- ArrayList在添加或删除元素时可能会出发数组的扩容货收缩操作，可能会产生额外的空间浪费。
- LinkedList的每个元素需要额外的空间存储前后节点的引用，可能会占用更多的内存。

如果频繁随机访问和末尾操作，可以选择ArrayList；如果需要频繁插入和删除，可以选择LinkedList。
ArrayList 和 LinkedList *都是线程不安全的。

5. 如何保证ArrayList的线程安全？

使用 Collections 工具类中的 synchronizedList 方法

    List<String> synchronizedList = Collections.synchronizedList(new ArrayList<>());

使用锁机制
在访问ArratList时使用显式的锁机制（如ReentrantLock）来保证线程安全。

    List<String> list = new ArrayList<>();
    ReentrantLock lock = new ReentantLock();
    //在访问list之前获取锁
    lock.lock();
    try{
     
     
        //对list进行访问
    }finally{
     
     
        //操作完成后释放锁
        lock.unlock();
    }

使用线程安全的替代类
使用CopyOnWriteArrayList 类：CopyOnWriteArrayList 是java.util.concurrent包下的一个线程安全的ArrayList实现。它通过在修改操作时创建一个新的数组来实现线程安全，适用于读多写少的场景。
```
    List<String> copyOnWriteArrayList = new CopyOnWriteArrayList<
```