Java面试参考题

最新推荐文章于 2021-01-18 23:42:00 发布

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文章标签： java spring

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_40180979/article/details/109619347

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值传递与引用传递的区别：

值传递: 实参传递给形参的是值形参和实参在内存上是两个独立的变量对形参做任何修改不会影响实参

引用传递： 实参传递给形参的是参数对于堆内存上的引用地址实参和形参在内存上指向了同一块区域对形参的修改会影响实参

重载和重写的区别：

重载overload：

重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；

重写override：

重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的参数列表，有兼容的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。

Java的内存机制：

栈
　 1. 存放局部变量
　 2. 不可以被多个线程共享
　 3. 空间连续，速度快

堆
　 1. 存放对象
　 2. 可以被多个线程共享
　 3. 空间不连续，速度慢。但是灵活

方法区
　 1. 存放类的信息:代码、静态变量、字符串常量等
　 2. 可以被多个线程共享
　 3. 空间不连续，速度慢。但是灵活

java的数据结构

1、List：

List是有序的Collection，使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用bai户能够使用索引（元素在List中的位置，类似于数组下 >标）来访问List中的元素，这类似于Java的数组。

2、Vector：

基于数组（Array）的List，其实就是封装了数组所不具备的一些功能方便我们使用，所以它难易避免数组的限制，同时性能也不可能超越数组。

另外很重要的一点就是Vector是线程同步的(sychronized)的，这也是Vector和ArrayList 的一个的重要区别。

3、ArrayList：

同Vector一样是一个基于数组上的链表，但是不同的是ArrayList不是同步的。所以在性能上要比Vector好一些，但是当运行到多线程环境中时，可需要自己在管理线程的同步问题。

4、LinkedList：

LinkedList不同于前面两种List，它不是基于数组的，所以不受数组性能的限制。它每一个节点（Node）都包含两方面的内容：节点本身的数据（data），下一个节点的信息（nextNode）。

所以当对LinkedList做添加，删除动作的时候就不用像基于数组的ArrayList一样，必须进行大量的数据移动。只要更改nextNode的相关信息就可以实现了，这是LinkedList的优势。

5、HashSet：

虽然Set同List都实现了Collection接口，但是他们的实现方式却大不一样。List基本上都是以Array为基础。

但是Set则是在 HashMap的基础上来实现的，这就是Set和List的根本区别。HashSet的存储方式是把HashMap中的Key作为Set的对应存储项。

6、HashMap：

基于哈希表的 Map 接口的实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用 null 值和 null 键。(除了不同步和允许使用 null 之外，HashMap 类与 Hashtable 大致相同。)此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

7、HashTable：

Hashtable 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。Hashtable 继承于Dictionary，实现了Map、Cloneable、java.io.Serializable接口。

Hashtable 的函数都是同步的，这意味着它是线程安全的。它的key、value都不可以为nul

单例模式和多例模式：

1. 什么是单例多例:
所谓单例就是所有的请求都用一个对象来处理，比如我们常用的service和dao层的对象通常都是单例的，而多例则指每个请求用一个新的对象来处理，比如action;
2. 如何产生单例多例:
在通用的SSH中，单例在spring中是默认的，如果要产生多例，则在配置文件的bean中添加scope="prototype";
3. 为什么用单例多例：
之所以用单例，是因为没必要每个请求都新建一个对象，这样子既浪费CPU又浪费内存；
之所以用多例，是为了防止并发问题；即一个请求改变了对象的状态，此时对象又处理另一个请求，而之前请求对对象状态的改变导致了对象对另一个请求做了错误的处理；
用单例和多例的标准只有一个：
当对象含有可改变的状态时（更精确的说就是在实际应用中该状态会改变），则多例，否则单例；
4. 何时用单例？何时用多例？
对于struts2来说，action必须用多例，因为action本身含有请求参数的值，即可改变的状态；
而对于STRUTS1来说，action则可用单例，因为请求参数的值是放在actionForm中，而非action中的；
另外要说一下，并不是说service或dao一定是单例，标准同第3点所讲的，就曾见过有的service中也包含了可改变的状态，同时执行方法也依赖该状态，但一样用的单例，这样就会出现隐藏的BUG,而并发的 BUG通常很难重现和查找；

工厂模式：

工厂模式（Factory Pattern）是 Java 中最常用的设计模式之一。这种类型的设计模式属于创建型模式，它提供了一种创建对象的最佳方式。

在工厂模式中，我们在创建对象时不会对客户端暴露创建逻辑，并且是通过使用一个共同的接口来指向新创建的对象。

介绍

意图：定义一个创建对象的接口，让其子类自己决定实例化哪一个工厂类，工厂模式使其创建过程延迟到子类进行。

主要解决：主要解决接口选择的问题。

何时使用：我们明确地计划不同条件下创建不同实例时。

如何解决：让其子类实现工厂接口，返回的也是一个抽象的产品。

关键代码：创建过程在其子类执行。

应用实例： 1、您需要一辆汽车，可以直接从工厂里面提货，而不用去管这辆汽车是怎么做出来的，以及这个汽车里面的具体实现。 2、Hibernate 换数据库只需换方言和驱动就可以。

优点： 1、一个调用者想创建一个对象，只要知道其名称就可以了。 2、扩展性高，如果想增加一个产品，只要扩展一个工厂类就可以。 3、屏蔽产品的具体实现，调用者只关心产品的接口。

缺点：每次增加一个产品时，都需要增加一个具体类和对象实现工厂，使得系统中类的个数成倍增加，在一定程度上增加了系统的复杂度，同时也增加了系统具体类的依赖。这并不是什么好事。

使用场景： 1、日志记录器：记录可能记录到本地硬盘、系统事件、远程服务器等，用户可以选择记录日志到什么地方。 2、数据库访问，当用户不知道最后系统采用哪一类数据库，以及数据库可能有变化时。 3、设计一个连接服务器的框架，需要三个协议，"POP3"、"IMAP"、"HTTP"，可以把这三个作为产品类，共同实现一个接口。

注意事项：作为一种创建类模式，在任何需要生成复杂对象的地方，都可以使用工厂方法模式。有一点需要注意的地方就是复杂对象适合使用工厂模式，而简单对象，特别是只需要通过 new 就可以完成创建的对象，无需使用工厂模式。如果使用工厂模式，就需要引入一个工厂类，会增加系统的复杂度。

HashMap面试题：

1.谈一下HashMap的特性？

1.HashMap存储键值对实现快速存取，允许为null。key值不可重复，若key值重复则覆盖。

2.非同步，线程不安全。

3.底层是hash表，不保证有序(比如插入的顺序)

 

2.谈一下HashMap的底层原理是什么？

基于hashing的原理，jdk8后采用数组+链表+红黑树的数据结构。我们通过put和get存储和获取对象。当我们给put()方法传递键和值时，先对键做一个hashCode()的计算来得到它在bucket数组中的位置来存储Entry对象。当获取对象时，通过get获取到bucket的位置，再通过键对象的equals()方法找到正确的键值对，然后在返回值对象。

 

3.谈一下hashMap中put是如何实现的？

1.计算关于key的hashcode值（与Key.hashCode的高16位做异或运算）

2.如果散列表为空时，调用resize()初始化散列表

3.如果没有发生碰撞，直接添加元素到散列表中去

4.如果发生了碰撞(hashCode值相同)，进行三种判断

    4.1:若key地址相同或者equals后内容相同，则替换旧值

    4.2:如果是红黑树结构，就调用树的插入方法

    4.3：链表结构，循环遍历直到链表中某个节点为空，尾插法进行插入，插入之后判断链表个数是否到达变成红黑树的阙值8；也可以遍历到有节点与插入元素的哈希值和内容相同，进行覆盖。

5.如果桶满了大于阀值，则resize进行扩容

 

4.谈一下hashMap中什么时候需要进行扩容，扩容resize()又是如何实现的？

调用场景：

1.初始化数组table

2.当数组table的size达到阙值时即++size > load factor * capacity 时，也是在putVal函数中

实现过程：(细讲)

1.通过判断旧数组的容量是否大于0来判断数组是否初始化过

否：进行初始化

判断是否调用无参构造器，
是:使用默认的大小和阙值
否:使用构造函数中初始化的容量，当然这个容量是经过tableSizefor计算后的2的次幂数
是，进行扩容，扩容成两倍(小于最大值的情况下)，之后在进行将元素重新进行与运算复制到新的散列表中

 

 

概括的讲：扩容需要重新分配一个新数组，新数组是老数组的2倍长，然后遍历整个老结构，把所有的元素挨个重新hash分配到新结构中去。

PS：可见底层数据结构用到了数组，到最后会因为容量问题都需要进行扩容操作

5.谈一下hashMap中get是如何实现的？

对key的hashCode进行hashing，与运算计算下标获取bucket位置，如果在桶的首位上就可以找到就直接返回，否则在树中找或者链表中遍历找，如果有hash冲突，则利用equals方法去遍历链表查找节点。

 

6.谈一下HashMap中hash函数是怎么实现的？还有哪些hash函数的实现方式？

对key的hashCode做hash操作，与高16位做异或运算

还有平方取中法，除留余数法，伪随机数法

 

7.为什么不直接将key作为哈希值而是与高16位做异或运算？

因为数组位置的确定用的是与运算，仅仅最后四位有效，设计者将key的哈希值与高16为做异或运算使得在做&运算确定数组的插入位置时，此时的低位实际是高位与低位的结合，增加了随机性，减少了哈希碰撞的次数。

 

HashMap默认初始化长度为16，并且每次自动扩展或者是手动初始化容量时，必须是2的幂。

 

8.为什么是16？为什么必须是2的幂？如果输入值不是2的幂比如10会怎么样？

https://blog.youkuaiyun.com/sidihuo/article/details/78489820

https://blog.youkuaiyun.com/eaphyy/article/details/84386313

1.为了数据的均匀分布，减少哈希碰撞。因为确定数组位置是用的位运算，若数据不是2的次幂则会增加哈希碰撞的次数和浪费数组空间。(PS:其实若不考虑效率，求余也可以就不用位运算了也不用长度必需为2的幂次)

2.输入数据若不是2的幂，HashMap通过一通位移运算和或运算得到的肯定是2的幂次数，并且是离那个数最近的数字

 

9.谈一下当两个对象的hashCode相等时会怎么样？

会产生哈希碰撞，若key值相同则替换旧值，不然链接到链表后面，链表长度超过阙值8就转为红黑树存储

 

10.如果两个键的hashcode相同，你如何获取值对象？

HashCode相同，通过equals比较内容获取值对象

11."如果HashMap的大小超过了负载因子(load factor)定义的容量，怎么办？

超过阙值会进行扩容操作，概括的讲就是扩容后的数组大小是原数组的2倍，将原来的元素重新hashing放入到新的散列表中去。

12.HashMap和HashTable的区别

相同点：都是存储key-value键值对的

不同点：

HashMap允许Key-value为null，hashTable不允许；
hashMap没有考虑同步，是线程不安全的。hashTable是线程安全的，给api套上了一层synchronized修饰;
HashMap继承于AbstractMap类，hashTable继承与Dictionary类。
迭代器(Iterator)。HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException。
容量的初始值和增加方式都不一样：HashMap默认的容量大小是16；增加容量时，每次将容量变为"原始容量x2"。Hashtable默认的容量大小是11；增加容量时，每次将容量变为"原始容量x2 + 1"；
添加key-value时的hash值算法不同：HashMap添加元素时，是使用自定义的哈希算法。Hashtable没有自定义哈希算法，而直接采用的key的hashCode()。
 

13.请解释一下HashMap的参数loadFactor，它的作用是什么？

loadFactor表示HashMap的拥挤程度，影响hash操作到同一个数组位置的概率。默认loadFactor等于0.75，当HashMap里面容纳的元素已经达到HashMap数组长度的75%时，表示HashMap太挤了，需要扩容，在HashMap的构造器中可以定制loadFactor。

 

14.传统hashMap的缺点(为什么引入红黑树？)：

JDK 1.8 以前 HashMap 的实现是 数组+链表，即使哈希函数取得再好，也很难达到元素百分百均匀分布。当 HashMap 中有大量的元素都存放到同一个桶中时，这个桶下有一条长长的链表，这个时候 HashMap 就相当于一个单链表，假如单链表有 n 个元素，遍历的时间复杂度就是 O(n)，完全失去了它的优势。针对这种情况，JDK 1.8 中引入了 红黑树（查找时间复杂度为 O(logn)）来优化这个问题。