Java经典面试题Java基础

1.JDK和JRE有什么区别?

JDk：Java Development Kit 的简称，Java开发工具包，提供了Java的开发环境和运行环境。

JRE：Java Runtime Environment 的简称，Java运行环境，为Java的运行提供了所需环境。

具体来说 JDK 其实包含了 JRE ，同时还包含了编译Java 源码的编译器 Javac，还包含了很多Java程序调试和分析的工具。简单来说：如果你需要运行Java程序，只需要安装JRE就可以了，如果你需要编写Java程序，需要安装JDK。

2.== 和 equals 的区别是什么?

1) 对于== ，比较的是值是否相同

如果作用于基本数据类型的变量，则直接比较存储的“值”是否相同；

如果作用于引用类型的变量，则比较的是所指向的对象的地址；

2）对于equals方法，比较的是是否是同一个对象

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;

如果Striing，Integer等类对equals方法进行重写的话，比较的是所指向的对象的内容。

JAVA引用地址和引用值的区别:值引用不会改变元素的值，地址引用会。

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

不对，两个对象的 hashCode() 相同 ，equals() 不一定为true。

有时候不同的对象他们生成的hashcode也会一样，比如“Ma”和“NB”这两个字符串的hashCode() 都为2484 是相同的,然而equals()则为false，因为在散列表中，hashCode() 相等即两个键值对的哈希值相等，然而哈希值相等，并不一定得出键值对相等。

4.final在Java中有什么作用?

1）final 修饰的类叫最终类，该类不能被继承。

2）final 修饰的方法不能被重写

3）final 修饰的变量叫常量，常量必须初始化，初始化之后值就不能被修改。

5.Java 中的Math.round(-1.5)等于多少?

等于-1，因为在数轴上取值，中间值(0.5)向右取整，所以正0.5是往上取整，-0.5是直接舍弃。

总的来说:其余值则返回接近于当前参数的最大整数值。所以Math.round(-1.5)返回的是最接近的最大整数-1，如果是Math.round(1.5)则返回的是2。

6.String 属于基础的数据类型吗？

String 不属于基础类型，基本数据类型包括 byte、int、char、long、float、double、boolean 和 short。是final修饰的java.lang.String类，因此不可以继承这个类、不能修改这个类。Java还提供了个StringBuffer类，可以对字符串进行修改，为了提高效率节省空间，我们应该用StringBuffer类

7. Java 中操作字符串都有哪些类？它们之间有什么区别？

操作字符串的类有：String、StringBuffer、StringBuilder。

String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象，每次操作都会生成新的 String 对象，然后将指针指向新的String 对象，而StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作，所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。 StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于，StringBuffer 是线程安全的，而StringBuilder 是非线程安全的，但 StringBuilder 的性能却高于StringBuffer，所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder，多线程环境下推荐使用 StringBuffer。

8. String str="i"与 String str=new String("i")一样吗？

不一样，因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式，Java 虚拟机会将其分配到常量池中；而 String str=new String("i") 则会被分到堆内存中。

9. 如何将字符串反转？

使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。

示例代码：

 10. String 类的常用方法都有那些？

         indexOf()：返回指定字符的索引。
         charAt()：返回指定索引处的字符。
         replace()：字符串替换。
         trim()：去除字符串两端空白。
         split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。

         getBytes()：返回字符串的 byte(字节) 类型数组。
         length()：返回字符串长度。
         toLowerCase()：将字符串转成小写字符。
         toUpperCase()：将字符串转成大写字符。
         substring(int start):从start开始截取字符串
         equals()：字符串比较。

11. 抽象类必须要有抽象方法吗？

1.如果一个类使用了abstract关键字修饰，那么这个类就是一个抽象类。

2.抽象类可以没有抽象方法

3.一个类如果包含抽象方法，那么这个类必须是抽象类，否则编译就会报错。

4.最关键的一点就是如果一个类是抽象类，那么这个类是不能被实例化的，abstract方法只允许声明不能实现。

5.抽象类只能用其子类（该子类不能是抽象类）去创建新对象。

12. 普通类和抽象类有哪些区别？

 普通类不能包含抽象方法，抽象类可以包含抽象方法。
 抽象类不能直接实例化，普通类可以直接实例化。

13. 抽象类能使用 final 修饰吗？

不能，定义抽象类就是让其他类继承的，如果定义为 final 该类就不能被继承，这样彼此就会产生矛盾，所以 final 不能修饰抽象类。

14. 接口和抽象类有什么区别？

• 实现：抽象类的子类使用 extends 来继承；接口必须使用implements 来实现接口。
• 构造函数：抽象类可以有构造函数；接口不能有。
•  实现数量：类可以实现很多个接口；但是只能继承一个抽象类。
• 访问修饰符：接口中的方法默认使用 public 修饰；抽象类中的方法可以是任意访问修饰符。   
• 抽象类中可以包含非抽象的普通方法，接口中的所有方法必须都是抽象的，不能有非抽象的普通方法。
• 抽象类中可以包含静态方法，接口中不能包含静态方法。

15. Java 中 IO 流分为几种？

按功能来分：输入流（input）、输出流（output）。

按类型来分：字节流和字符流。

字节流和字符流的区别是：字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据，字符流按16 位传输以字符为单位输入输出数据。

16. BIO、NIO、AIO 有什么区别？

 BIO：Block IO 同步阻塞式 IO，就是我们平常使用的传统IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。
 NIO：Non IO 同步非阻塞 IO，是传统 IO 的升级，客户端和服务器端通过Channel（通道）通讯，实现了多路复用。
 AIO：Asynchronous IO 是 NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞IO ，异步 IO 的操作基于事件和回调机制。

17. Files 的常用方法都有哪些？

 Files. exists()：检测文件路径是否存在。
 Files. createFile()：创建文件。
 Files. createDirectory()：创建文件夹。
 Files. delete()：删除一个文件或目录。
 Files. copy()：复制文件。
 Files. move()：移动文件。
 Files. size()：查看文件个数。
 Files. read()：读取文件。
 Files. write()：写入文件。

18. Java 容器都有哪些？

 Java 容器分为 Collection 和 Map 两大类，其下又有很多子类，如下所示：

 Collection
 List
 ArrayList
 LinkedList
 Vector
 Stack
 Set
 HashSet
 LinkedHashSet
 TreeSet
 Map
 HashMap
 LinkedHashMap
 TreeMap
 ConcurrentHashMap
 Hashtable

19. Collection 和 Collections 有什么区别？

 Collection 是一个集合接口，它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法，所有集合都是它的子类，比如 List、Set 等。

 Collections 是一个包装类，包含了很多静态方法，不能被实例化，就像一个工具类，比如提供的排序方法： Collections. sort(list)。

20. List、Set、Map 之间的区别是什么？

List、Set、Map 的区别主要体现在两个方面：元素是否有序、是否允许元素重复。

List、Set和Map三者的区别_因为我的心的博客-优快云博客_list map set的区别

21. HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

• 存储：HashMap 允许 key 和 value 为 null，而 Hashtable 不允许。
• 线程安全：Hashtable 是线程安全的，而 HashMap 是非线程安全的。
• 推荐使用：在 Hashtable 的类注释可以看到，Hashtable 是保留类不建议使用，推荐在单线程环境下使用 HashMap 替代，如果需要多线程使用则用ConcurrentHashMap 替代。
   

22. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？ 

对于在 Map 中插入、删除、定位一个元素这类操作，HashMap 是最好的选择，因为相对而言 HashMap 的插入会更快，但如果你要对一个 key 集合进行有序的遍历，那TreeMap是更好的选择。

23. 说一下 HashMap 的实现原理？

HashMap 基于 Hash 算法实现的，我们通过 put(key,value)存储，get(key)来获取。当传入 key 时，HashMap 会根据 key. hashCode() 计算出 hash 值，根据hash 值将value 保存在 bucket 里。当计算出的 hash 值相同时，我们称之为 hash 冲突，HashMap 的做法是用链表和红黑树存储相同 hash 值的 value。当 hash 冲突的个数超过8个，并且当前的数组长度大于64时，单项链表这种数据结构会变成红黑树数据结构。当红黑树上的节点数量小于6时，会重新把红黑树变成单向链表数据结构。(这种方式是为了提高检索效率，二叉树的检索会再次缩小范围，提高效率)

24. 说一下 HashSet 的实现原理？

HashSet 是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，因此HashSet 的实现比较简单，相关 HashSet 的操作，基本上都是直接调用底层HashMap 的相关方法来完成，HashSet 不允许重复的值。

25. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

 数据结构实现：ArrayList 是动态数组的数据结构实现，而LinkedList 是双向链表的数据结构实现。

 随机访问效率：ArrayList 比 LinkedList 在随机访问的时候效率要高，因为LinkedList 是线性的数据存储方式，所以需要移动指针从前往后依次查找。

 增加和删除效率：在非首尾的增加和删除操作，LinkedList 要比ArrayList效率要高，因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。

综合来说，在需要频繁读取集合中的元素时，更推荐使用 ArrayList，而在插入和删除操作较多时，更推荐使用 LinkedList。

26. 如何实现数组和 List 之间的转换？

 数组转 List：使用 Arrays. asList(array) 进行转换。

 List 转数组：使用 List 自带的 toArray() 方法。

27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

 线程安全：Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步，是线程安全的，而 ArrayList 是非线程安全的。

 性能：ArrayList 在性能方面要优于 Vector。

 扩容：ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量，只不过在Vector 扩容每次会增加 1 倍，而 ArrayList 只会增加 50%。

28. Array 和 ArrayList 有何区别？

 Array 可以存储基本数据类型和对象，ArrayList 只能存储对象。

 Array 是指定固定大小的，而 ArrayList 大小是自动扩展的。

 Array 内置方法没有 ArrayList 多，比如 addAll、removeAll、iteration 等方法只有 ArrayList 有。

29. 在 Queue(队列) 中 poll()和 remove()有什么区别？

 相同点：都是返回第一个元素，并在队列中删除返回的对象。

 不同点：如果没有元素 poll()会返回 null，而remove()会直接抛出NoSuchElementException 异常。 

30. 哪些集合类是线程安全的？

Vector、Hashtable、Stack都是线程安全的，而像HashMap 则是非线程安全的，不过在JDK1.5之后随着Java.util.concurrent 并发包的出现，它们也有了自己对应的线程安全类，比如HashMap对应的线程安全类就是ConcurrentHashMap。

31. 迭代器 Iterator 是什么？

Iterator接口提供遍历任何 Collection的接口 。我们可以从一个Collection中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了Java集合框架中的Enumeration，迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。

32. Iterator 怎么使用？有什么特点？

使用:

（1）Iterator（）要求容器返回一个Iterator。第一次调用Iterator的next()方法时,它返回序列的第 一个元素。
（2）使用next（）获得序列中的下一个元素
（3）使用hasNext（）检查序列中是否还有元素。
（4）使用remove（）将迭代器新近返回的元素删除。

特点:

Iterator 的特点是更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

 Iterator 可以遍历 Set 和 List 集合，而 ListIterator 只能遍历List。

 Iterator 只能单向遍历，而 ListIterator 可以双向遍历（向前/后遍历）。

 ListIterator 从 Iterator 接口继承，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

34. 怎么确保一个集合不能被修改？

可以使用 Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法来创建一个只读集合，这样改变集合的任何操作都会抛出 Java. lang. UnsupportedOperationException异常。

35. 并行和并发有什么区别？

 并行：多个处理器或多核处理器同时处理多个任务。

 并发：多个任务在同一个 CPU 核上，按细分的时间片轮流(交替)执行，从逻辑上来看那些任务是同时执行。

并发 = 两个队列和一台咖啡机。

 并行 = 两个队列和两台咖啡机。

36. 线程和进程的区别？

a.线程是程序执行的最小单位，而进程是操作系统分配资源的最小单位

b.进程是系统资源分配的单位，线程的系统调度的单位

c.一个程序下至少有一个进程，一个进程下至少有一个线程，一个进程下也可以有多个线程来增加程序的执行速度。

d.进程之间相互独立，进程之间不能共享资源，而线程共享所在进程的地址空间和其他资源，同时线程还有自己的栈和栈指针，程序计数器等寄存器

e.调度和切换：线程切换上下文比进程上下文切换的要快的多

37. 守护线程是什么？

守护线程是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。在 Java 中垃圾回收线程就是特殊的守护线程。

38. 创建线程有哪几种方式？

创建线程有三种方式：

         继承 Thread 重写 run 方法；

         实现 Runnable 接口；

         实现 Callable 接口。

39. 说一下 runnable 和 callable 有什么区别？

相同点：都是多线程的实现方式

不同点： 1.Runnable 实现多线程使用的run()方法，Callable是call()方法

                2.Runnable run()方法执行时没有返回结果，而call()方法是有返回结果

                3.Runnable run()方法不可以处理异常，而call()方法可以检测并处理异常

40. 线程有哪些状态？

• 新建 (程序还没有开始运行线程中的代码)
• 就绪 (当start()方法返回后，线程就处于就绪状态，处于就绪状态的线程并不一定立即运行run()方法，线程还必须同其他线程竞争CPU时间)
• 运行 (线程获得CPU时间后，它才进入运行状态，真正开始执行run())
• 阻塞 (等待wait，带超时的等待sleep)
• 终止 (死亡，正常退出或者异常终止)
•  WAITING 永久等待状态
• TIMED_WAITING 等待指定的时间重新被唤醒的状态

41. sleep() 和 wait() 有什么区别？ 

1.sleep()是Thread类中的一个静态方法，wait()是Object中的方法

2.sleep()方法可以在同步块中运行，也可以不在同步块中运行，而wait()方法必须在同步块中运行，如果不在同步块中运行就会出错。

3.sleep()在同步块中执行时，一个线程获取锁后，不释放锁，以指定的毫秒数暂停，暂停后继续执行，全部执行后在释放锁，另一个线程才会拿到锁在执行。wait()在同步块中执行时，threadA一个线程取锁后 释放锁，在没有其他线程调用notify()或者notifyAll()唤醒方法唤醒释放锁的线程该线程会一直阻塞，当该线程threadA被唤醒时，并不是立马执行而是进入锁池，具备拿锁资格也需要等唤醒它的线程所有业务执行完毕之后释放锁threadA在拿锁执行。

42. notify()和 notifyAll()有什么区别？

1）notifyAll()会唤醒所有的线程，notify()只会唤醒一个线程。

2）notifyAll()调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则留在锁池等待锁释放后再次参与竞争。而notify()只会唤醒一个线程，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。

43. 线程的 run() 和 start() 有什么区别？

1）start（）方法用于启动线程。run()方法用于执行线程的运行时代码。

2）run()方法可以重复调用，而start()只能调用一次。

44. 创建线程池有哪几种方式？

ThreadPoolExecutor(int corePoolSize,//核心线程数

                              int maximumPoolSize,//最大线程数

                              long keepAliveTime,//线程最大存活时间

                              TimeUnit unit,//时间单位

                              workQueue)//线程等待队列

                              threadFactory线程工厂, handler拒绝策略

corePoolSize，maximumPoolSize，workQueue之间关系。 

线程池共包括4种拒绝策略，它们分别是：AbortPolicy, CallerRunsPolicy, DiscardOldestPolicy和DiscardPolicy，线程池默认的处理策略是AbortPolicy！。

AbortPolicy         -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，它将抛出 RejectedExecutionException 异常。
CallerRunsPolicy    -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，会在线程池当前正在运行的Thread线程池中处理被拒绝的任务。
DiscardOldestPolicy -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，线程池会放弃等待队列中最旧的未处理任务，然后将被拒绝的任务添加到等待队列中。
DiscardPolicy       -- 当任务添加到线程池中被拒绝时，线程池将丢弃被拒绝的任务。

1）newSingleThreadExecutor：

创建一个单线程的线程池。这个线程池只要一个线程工作。如果这个线程出现异常，会有一个新的线程来代替它。此线程保证所有的任务执行顺序是按照提交顺序执行。

corePoolSize(核心线程大小)=maximumPoolSize(最大线程池大小)=1，无界阻塞队列LinkedBlockingQueue；

使用场景：保证任务由一个线程串执行

2）newFixedThreadPool:

创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程出现异常，那么会补充一个新的线程。

corePoolSize(核心线程池大小)与maximumPoolSize(最大线程池大小)相等，即其线程全为核心线程，是一个固定大小的线程池，是其优势；keepAliveTime = 0 该参数默认对核心线程无效，而FixedThreadPool全部为核心线程；workQueue 为LinkedBlockingQueue（无界阻塞队列），队列最大值为Integer.MAX_VALUE。如果任务提交速度持续大余任务处理速度，会造成队列大量阻塞。因为队列很大，很有可能在拒绝策略前，内存溢出。是其劣势；FixedThreadPool的任务执行是无序的；

使用场景：可以用于Web服务器瞬时削峰，但需注意长时间高峰情况造成的队列阻塞。

3）newCachedThreadPool:

创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过处理任务所需要的线程数，那么会回收部分的空闲线程，当任务数增加时，线程会智能添加新线程来处理任务。此线程不会对线程池的大小做限制，线程池的大小完全依赖操作系统（或JVM）能够创建最大线程的大小。（如果间隔时间长，下一个任务运行时，上一个任务已经完成，所以线程可以继续复用，如果间隔时间调短，那么部分线程将会使用新线程来运行。）corePoolSize(核心线程池大小) = 0，maximumPoolSize（最大线程池大小) = Integer.MAX_VALUE，即线程数量几乎无限制；keepAliveTime = 60s，线程空闲60s后自动结束。workQueue 为 SynchronousQueue 同步队列，这个队列类似于一个接力棒，入队出队必须同时传递，因为CachedThreadPool线程创建无限制，不会有队列等待，所以使用SynchronousQueue；

适用场景：快速处理大量耗时较短的任务 (大量耗时长的线程运行，会导致当前程序不可用 )

4）newScheduledThreadPool:

创建一个无限大小的线程池。此线程池支持定时和周期性执行任务的需求。

适用场景: 定时任务

5) newSingleThreadScheduledExecutor() ：

创 建 单 线程池，返回ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度；

6)newWorkStealingPool(int parallelism)

这是一个经常被人忽略的线程池，Java 8 才加入这个创建方法，其内部会构建 ForkJoinPool，利用 Work-Stealing 算法，并行地处理任务，不保证处理顺序；

45. 线程池都有哪些状态？

• RUNNING:这是最正常的状态，接收新的任务，处理等待队列中的任务
• 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
• STOP:不接收新的任务提交，不在处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程
• TIDYING:所有的任务都执行完毕后（也包括任务队列中的任务执行完），当前线程池中的活动线程数降为 0 时的状态。到此状态之后，会执行钩子方法terminated()
• TERMINATED:销毁状态,当执行完线程池的 terminated() 方法之后就会变为此状态。

46. 线程池中 submit() 和 execute() 方法有什么区别？ 

1.submit() 即支持Runnable()还支持Callable() ，execute()只支持Runnable()

2.submit() 因为支持Callable() ，所以就可以支持获取返回值和获取异常处理

47. 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

方法一：使用安全类，比如 Java.util.concurrent 下的类。

方法二：使用自动锁 synchronized。

方法三：使用手动锁 Lock。

48. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？

synchronizerd锁升级原理:
在锁对象的对象头里面有一个threadid字段，在第一次访问的时候threadid为空，jvm让其持有偏向锁，并将threadid设置为其线程id，再次进入的时候会先判断threadid是否与其线程id一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了synchronized锁的升级。

锁的升级的目的：
锁升级是为了减低锁带来的性能消耗。再Java6之后优化synchronized的实现方式，使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式，从而减低了锁带来的性能销毁。

49. 什么是死锁？

当线程A持有独占锁a，并尝试获取独占锁b的同时，线程B持有独占锁b，并尝试获取独占锁a的情况下，就会发生AB两个线程由于互相持有对方需要的锁，而发生的阻塞现象，我们称为死锁。 

 50. 怎么防止死锁？

1）避免多次锁定，尽量避免同一个线程多个Lcok进行锁定

2）具有相同的加锁顺序

3）使用定时锁。程序在调用方法加锁时可指定 timeout 参数，该参数指定超过 timeout 秒后会自动释放对 Lock 的锁定，这样就可以解开死锁了。

4）死锁检测。死锁检测是一种依靠算法机制实现的死锁预防机制，它只要是针对那些不可能实现按锁枷锁，也不能使用定时锁的场景的。

51.面向对象 和 面向过程 的区别

面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步实现，使用的时候一个一个依次调用就可以了；

面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，建立对象的目的不是为了完成一个步骤，而是为了描叙某个事物在整个解决问题的步骤中的行为。

面向对象有三大特性：封装性，继承性和多态性

面向过程：

优点是性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源。缺点是没有面向对象易维护，易复用，易扩展。可维护性差，不易修改。

面向对象：

优点是易维护，易复用，易扩展。由于面向对象由封装，继承，多态性的特性，可以设计出耦合度低的系统，使系统更加灵活，更加易于维护。 缺点是性能比面向过程低。

52.什么是递归？递归的注意事项

递归概念：

• 递归，指在当前方法内调用自己的这种现象
• 递归分为两种，直接递归和间接递归
• 直接递归称为方法自身调用自己。间接递归可以A方法调用B方法，B方法调用C方法，C方法调用A方法

注意事项：

• 递归一定要有条件限定，保证递归能够停止下来，否则会发生栈内存溢出。

• 在递归中虽然有限定条件，但是递归次数不能太多。否则也会发生栈内存溢出。

• 构造方法,禁止递归（直接编译报