面试题—开发篇

目录

一、Java 基础

二、容器

三、多线程

四、反射

五、对象拷贝

六、Java Web

七、异常

八、网络

九、设计模式

十、Spring/Spring MVC

十一、Spring Boot/Spring Cloud

十二、Hibernate

十三、Mybatis

十四、RabbitMQ

十五、Kafka

十六、Zookeeper

十七、MySql

十八、Redis

十九、JVM

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一、Java 基础

1.JDK 和 JRE 有什么区别？

• JRE：Java Runtime Environment，是Java运行环境，如果你不需要开发只需要运行Java程序，那么你可以安装JRE。例如程序员开发出的程序最终卖给了用户，用户不用开发，只需要运行程序，所以用户在电脑上安装JRE即可。
• JDK：Java Development Kit，它是Java开发运行环境，在程序员的电脑上当然要安装JDK；JDK包含了JRE。

2.== 和 equals 的区别是什么？

• ==：比较的对象引用，也就是内存地址是否相等
• equals：比较的是值

2.Java重写equals()

• 保证具有对称性、传递性、一致性（自反性和非空性自动满足）

public class ColorPoint{
　　private Point point;
　　private Color color;
　　public ColorPoint(int x, int y, Color color){
　　　　point = new Point(x, y);
　　　　this.color = color;
　　}
　　//返回一个与该有色点在同一位置上的普通Point对象
　　public Point asPoint(){
　　　　return point;
　　}
　　public boolean equals(Object o){
　　　　if(o == this)
　　　　　return true;
　　　　if(!(o instanceof ColorPoint))
　　　　　return false;
　　　　ColorPoint cp = (ColorPoint)o;
　　　　return cp.point.equals(point)&&
　　　　　　　　　　　　　cp.color.equals(color);
　　}
}

3.hashCode()方法的作用是什么？

• Java Set中的元素是不可重复的，可两个元素是否重复应该依据什么来判断呢？这就是Object.equals方法了。但是，如果每增加一个元素就检查一次，那么当元素很多时，后添加到集合中的元素比较的次数就非常多了。如果集合中现在已经有1000个元素，那么第1001个元素加入集合时，它就要调用1000次equals方法。这显然会大大降低效率。   于是，Java采用了哈希表的原理。哈希算法将数据依特定算法直接指定到一个地址上。如果详细讲解哈希算法，那需要更多的文章篇幅，我在这里就不介绍了。初学者可以这样理解，hashCode方法实际上返回的就是对象存储的物理地址（实际可能并不是）。  这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。所以这里存在一个冲突解决的问题。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。  

3.两个对象的 hashCode()相同，则 equals()也一定为 tr      ue，对吗？

• 不对，存在hash冲突

4.final 在 java 中有什么作用？

• 终态，修饰类不能被继承、修饰函数不能被重写、修饰变量则变量只能读不能写；

5.java 中的 Math.round(-1.5) 等于多少？

• Math.round()是四舍五入函数，返回值为int型

6.String 属于基础的数据类型吗？

• 不是，是封装类型

7.java 中操作字符串都有哪些类？它们之间有什么区别？

• String：不可变对象，不能修改
• StringBuffer：长度可变，线程安全
• StringBulider：长度可变，线程不安全

8.String str1="i"、String str2="i"与 String str3=new String(“i”)一样吗？

• str1与str2一样，str1与str3不一样。
• String str="i"; 因为String 是final类型的，所以“i”应该是在常量池。
• new String("i");则是新建对象放到堆内存中。

9.如何将字符串反转？

• StringBuilder(str).reverse().toString();

10.String 类的常用方法都有那些？

• length()、toCharArray()、split(String)、contains(String)、startsWith(String)、endsWith(String)、toUpperCase()、replace(String,String)、substring(int,int)、trim()、charAt(int)、indexOf(String)

11.抽象类必须要有抽象方法吗？

• 抽象类不一定有抽象方法；但是包含一个抽象方法的类一定是抽象类。（有抽象方法就是抽象类）
• 在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的成员方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的成员方法都是abstract的。

12.普通类和抽象类有哪些区别？

• 抽象类不能被实例化

13.抽象类能使用 final 修饰吗？

• 抽象方法不能用final修饰，因为子类需要重写抽象方法，如果被final修饰则无法重写

14.接口和抽象类有什么区别？

相同点：

• 都不能实例化对象
• 都可以包含抽象方法，而且抽象方法必须被继承的类全部实现。

不同点：

• 抽象类和接口都不能直接实例化，如果要实例化，抽象类变量必须指向实现所有抽象方法的子类对象，接口变量必须指向实现所有接口方法的类对象。
• 接口只能做方法申明，抽象类中可以做方法申明，也可以做方法实现
• 接口里定义的变量只能是公共的静态的常量，抽象类中的变量是普通变量
• 抽象方法只能申明，不能实现，接口是设计的结果 ，抽象类是重构的结果
• 抽象类里可以没有抽象方法
• 抽象方法要被实现，所以不能是静态的，也不能是私有的。
• 接口可继承接口，并可多继承接口，但类只能单根继承。

15.java 中 IO 流分为几种？

• BIO：同步阻塞I/O模式
• NIO：同步非阻塞的I/O模型
• AIO：异步非阻塞的IO模型。异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。

二、容器

18.java 容器都有哪些？

• ArrayList、LinkedList、Set、TreeSet、HashMap、TreeMap、Deque、PriorityQueue

19.Collection 和 Collections 有什么区别？

• java.util.Collection 是一个集合接口；
• java.util.Collections 是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态方法（对集合的搜索、排序、线程安全化等），此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框架。

20.List、Set、Map 之间的区别是什么？

• List：有序集合
• Set：不重复集合，LinkedHashSet按照插入排序，SortedSet可排序，HashSet无序
• Map：键值对集合

21.HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

• Hashtable：底层数组+链表实现，无论key还是value都不能为null，线程安全

• HashMap ：底层数组+链表或数组加红黑树实现，可以存储null键和null值，线程不安全

22.如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

• 不需要排序使用HashMap，需要排序使用TreeMap

23.说一下 HashMap 的实现原理？

• 用于存储Key-value集合的数据结构；底层用数组加链表或数组加红黑树实现，当链表长度超过8时转为红黑树；初识容量是16，扩容是2倍容量扩容；当数组大小使用率75%时触发扩容

24.说一下 HashSet 的实现原理？

• HashSet是一个HashMap实例，都是一个存放链表的数组。HashSet中不允许有重复元素，这是因为HashSet是基于HashMap实现的，HashSet中的元素都存放在HashMap的key上面，而value中的值都是统一的一个固定对象private static final Object PRESENT = new Object();
• HashSet中add方法调用的是底层HashMap中的put()方法，而如果是在HashMap中调用put，首先会判断key是否存在，如果key存在则修改value值，如果key不存在这插入这个key-value。而在set中，因为value值没有用，也就不存在修改value值的说法，因此往HashSet中添加元素，首先判断元素（也就是key）是否存在，如果不存在这插入，如果存在着不插入，这样HashSet中就不存在重复值。
• 所以判断key是否存在就要重写元素的类的equals()和hashCode()方法，当向Set中添加对象时，首先调用此对象所在类的hashCode()方法，计算次对象的哈希值，此哈希值决定了此对象在Set中存放的位置；若此位置没有被存储对象则直接存储，若已有对象则通过对象所在类的equals()比较两个对象是否相同，相同则不能被添加。

25.ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

• ArrayList：底层是数组，查找快，增加删除慢
• LinkedList：底层是链表，查找慢，增加删除快

26.如何实现数组和 List 之间的转换？

• 数组转 List ，使用 JDK 中 java.util.Arrays 工具类的 asList 方法
• List 转数组，使用 List 的toArray方法

27.ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

• Vector：线程安全的动态数组，虽然是线程安全的，但性能较差，一般情况下使用ArrayList,除非特殊需求；
• ArrayList：线程不安全

28.Array 和 ArrayList 有何区别？

• Array：可以包含基本类型和对象类型，大小是固定的
• ArrayList：只能包含对象类型，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。

29.在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？

• 异常处理方式不一样，offer()/peek()/poll()异常时返回null或false；add()/element()/remove()抛出异常30.哪些集合类是线程安全的？

31.迭代器 Iterator 是什么？

• 用于顺序访问集合对象的元素，无需知道集合对象的底层实现。

32.Iterator 怎么使用？有什么特点？

• 使用方法iterator（）要求容器返回一个Iterator。Iterator将准备好返回序列的第一个元素。
• 使用next（）获得序列中的下一个元素
• 使用hasNext（）检查序列中是否还有元素。
• 使用remove（）将迭代器新近返回的元素删除。

32.List如何一边遍历，一边删除？

• 使用迭代器的remove()方法
• 使用for正循环遍历，每次删除时修改下标i=i-1

public static void main(String[] args) {
    List<String> platformList = new ArrayList<>();
    platformList.add("博客园");
    platformList.add("优快云");
    platformList.add("掘金");

    Iterator<String> iterator = platformList.iterator();
    while (iterator.hasNext()) {
        String platform = iterator.next();
        if (platform.equals("博客园")) {
            iterator.remove();
        }
    }

    System.out.println(platformList);
}

33.Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

• ListIterator 继承 Iterator
• ListIterator 比 Iterator多方法
• 使用范围不同，Iterator可以迭代所有集合；ListIterator 只能用于List及其子类

34.怎么确保一个集合不能被修改？

• 首先我们要清楚，集合（map,set,list…）都是引用类型，所以我们如果用final修饰的话，集合里面的内容还是可以修改的。可以采用Collections包下的unmodifiableMap方法，通过这个方法返回的map,是不可以修改的

35.unmodifiableMap不能修改的原理：

• 当调用其读相关方法（size、isEmpty、get）时，间接调用的是成员属性m的对应方法。
• 当调用其修改相关方法（put、remove、clear）时，直接抛出UnsupportedOperationException异常，不让修改。

三、多线程

35.并行和并发有什么区别？

• 并行：进程并行执行，多核cpu并行执行多个进程
• 并发：一个进程的多个线程并发，并发只是看起来像同时执行，其实是轮流使用cpu的

36.线程和进程的区别？

1）功能不同

• 进程就是运行中的程序，是系统进行资源分配和调度的基本单位，是操作系统结构的基础。
• 线程是操作系统能够进行运算调度的最小单位。它被包含在进程之中，是进程中的实际运作单位。

2）工作原理不同

• 进程是线程的容器。程序是指令、数据及其组织形式的描述，进程是程序的实体。
• 线程是独立调度和分派的基本单位。线程可以为操作系统内核调度的内核线程，如Win32线程；由用户进程自行调度的用户线程，如Linux平台的POSIX Thread；或者由内核与用户进程，如Windows 7的线程，进行混合调度。

3）作用不同

• 进程是操作系统中最基本、重要的概念。是多道程序系统出现后，为了刻画系统内部出现的动态情况，描述系统内部各道程序的活动规律引进的一个概念,所有多道程序设计操作系统都建立在进程的基础上。
• 通常在一个进程中可以包含若干个线程，它们可以利用进程所拥有的资源。在引入线程的操作系统中，通常都是把进程作为分配资源的基本单位，而把线程作为独立运行和独立调度的基本单位。

36.python协程是什么？与线程有什么区别？

• 进程上的一把锁，python程序运行时，只有一个线程可以获取这把锁，这也是python为什么是伪并发的原因

37.守护线程是什么？

• java里线程分2种，守护线程、用户线程。守护线程是专门用于服务其他的线程，比如垃圾回收线程，就是最典型的守护线程。
• 如果其他的线程（即用户自定义线程）都执行完毕，连main线程也执行完毕，那么jvm就会退出（即停止运行）——此时，连jvm都停止运行了，守护线程当然也就停止执行了。
• 当线程只剩下守护线程的时候,JVM就会退出；补充一点如果还有其他的任意一个用户线程还在，JVM就不会退出。

37.使用守护线程需要注意什么？

• thread.setDaemon(true)必须在thread.start()之前设置，否则会跑出一个IllegalThreadStateException异常。你不能把正在运行的常规线程设置为守护线程。
• 在Daemon线程中产生的新线程也是Daemon的。
• 守护线程不能用于去访问固有资源，比如读写操作或者计算逻辑。因为它会在任何时候甚至在一个操作的中间发生中断。
• Java自带的多线程框架，比如ExecutorService，会将守护线程转换为用户线程，所以如果要使用后台线程就不能用Java的线程池。

38.创建线程有哪几种方式？

• 两种，继承Thread类或者实现Runnable接口，因为Java不允许多继承，但允许实现多个接口，所以推荐使用实现Runnable接口的方式

39.说一下 runnable 和 callable 有什么区别？

• 两者最大的不同点是：实现Callable接口的任务线程能返回执行结果；而实现Runnable接口的任务线程不能返回结果；
• Callable接口的call()方法允许抛出异常；而Runnable接口的run()方法的异常只能在内部消化，不能继续上抛；

39.callable创建线程的demo

public class CallableImpl implements Callable<String> {
    private String acceptStr;
    public CallableImpl(String acceptStr) {
        this.acceptStr = acceptStr;
    }
    @Override
    public String call() throws Exception {
        // 任务阻塞 1 秒
        Thread.sleep(1000);
        return this.acceptStr + " append some chars and return it!";
    }

    public static void main(String[] args) throws ExecutionException, InterruptedException {
        Callable<String> callable = new CallableImpl("my callable test!");
        FutureTask<String> task = new FutureTask<>(callable);
        long beginTime = System.currentTimeMillis();
        // 创建线程
        new Thread(task).start();
        // 调用get()阻塞主线程，反之，main线程不会阻塞
        String result = task.get();
        long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("hello : " + result);
        System.out.println("cast : " + (endTime - beginTime) / 1000 + " second!");
    }
}

40.线程有哪些状态？

• 创建(new)、就绪(runnable)、运行(running)、阻塞(blocked)、time waiting、waiting、消亡（dead）

41.sleep() 和 wait() 有什么区别？

• wait、notify/notifyAll是Object的本地final方法，wait使当前线程阻塞，前提是必须先获得锁，所以只能在synchronized锁范围内里使用wait、notify/notifyAll方法，
• sleep方法是Thead类的静态方法，sleep可以在任何地方使用，
• sleep() 和 wait() 都会释放cpu资源，但sleep()不会释放锁，wait()会释放锁

42.notify()和 notifyAll()有什么区别？

• notify()：唤醒等待线程
• notifyAll()：唤醒所有等待线程，但最终也只有一个线程能够获得锁

42.选择使用notify还是notifyAll()?

• notify方法和notifyAll()方法两者非常相似，到底该用哪一个，老实说，这个选择有点困难。选择notify的话，因为要唤醒的线程比较少（only one），程序的处理速度当然比notifyAll略胜一筹。但是选择notify时，若这部分处理不好，可能会出现程序挂掉的危险。一般说来，选择notifyAll所写出来的程序代码会比notify可靠。除非你能确定程序员对程序代码的意义和能力限度一清二楚，否则选择notifyAll应该是比较稳扎稳打。

43.线程的 run()和 start()有什么区别？

•  start() 方法是用来启动线程的，轮到该线程执行时，会自动调用 run()；
• 直接调用 run() 方法，无法达到启动多线程的目的，相当于主线程线性执行 Thread 对象的 run() 方法。
• 一个线程对线的 start() 方法只能调用一次，多次调用会抛出 java.lang.IllegalThreadStateException 异常；run() 方法没有限制。

44.创建线程池有哪几种方式？

• 通过Executors工厂方法创建
• 通过new ThreadPoolExecutor(int corePoolSize, int maximumPoolSize, long keepAliveTime, TimeUnit unit, BlockingQueue<Runnable> workQueue)自定义创建
• 推荐：使用ThreadPoolExecutor方式创建线程池（阿里不允许使用Executors，使用ThreadPoolExecutor可以避免资源耗尽的风险）

//创建使用单个线程的线程池
ExecutorService es1 = Executors.newSingleThreadExecutor();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
    es1.submit(new Runnable() {
        @Override
        public void run() {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "正在执行任务");
        }
    });
}
//创建使用固定线程数的线程池
ExecutorService es2 = Executors.newFixedThreadPool(3);
//创建一个会根据需要创建新线程的线程池
ExecutorService es3 = Executors.newCachedThreadPool();
//创建拥有固定线程数量的定时线程任务的线程池
ScheduledExecutorService es4 = Executors.newScheduledThreadPool(2);
//创建只有一个线程的定时线程任务的线程池
ScheduledExecutorService es5 = Executors.newSingleThreadScheduledExecutor();

ThreadPoolExecutor poolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 20, 2, TimeUnit.SECONDS, new LinkedBlockingQueue<>(5));
for (int i = 0; i < size; i++) {
    poolExecutor.execute(new DemoTask(i));
    Console.log("poolSize:" + poolExecutor.getPoolSize());
}

46.线程池中 submit()和 execute()方法有什么区别？

• 参数不同：execute() 参数 Runnable ；submit() 参数 (Runnable) 或 (Runnable 和 结果 T) 或 (Callable)
• 返回值不同：execute() 没有返回值；而 submit() 有返回值，submit() 的返回值 Future 调用get方法时，可以捕获处理异常
• 总结：推荐使用submit()

45.线程池都有哪些状态？

• RUNNING
• SHUTDOWN：不接受新的任务提交，但是会继续处理等待队列中的任务。调用shutdown()方法时变为这个状态
• STOP：不接受新的任务提交，不再处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程。调用shutdownNow()方法时变为