Java面试

Java基础

• 什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”？

Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。
Java被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台，而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java虚拟机让这个变为可能，因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。

• JDK和JRE的区别是什么？

Java运行时环境(JRE)是将要执行Java程序的Java虚拟机。它同时也包含了执行applet需要的浏览器插件。Java开发工具包(JDK)是完整的Java软件开发包，包含了JRE，编译器和其他的工具(比如：JavaDoc，Java调试器)，可以让开发者开发、编译、执行Java应用程序。

• ”static”关键字是什么意思？Java中是否可以覆盖(override)一个private或者是static的方法？

static”关键字表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属的类的实例变量的情况下被访问。
Java中static方法不能被覆盖，因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的，而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的任何实例都不相关，所以概念上不适用。

• Java支持的数据类型有哪些？什么是自动拆装箱？

Java语言支持的8中基本数据类型是：byte\short\int\long\float\double\boolean\char.
自动装箱是Java编译器在基本数据类型和对应的对象包装类型之间做的一个转化。

• Java中的方法覆盖(Overriding)和方法重载(Overloading)是什么意思？

Java中的方法重载发生在同一个类里面两个或者是多个方法的方法名相同但是参数不同的情况。与此相对，方法覆盖是说子类重新定义了父类的方法。方法覆盖必须有相同的方法名，参数列表和返回类型。覆盖者可能不会限制它所覆盖的方法的访问。

• Java支持多继承么？

不支持，Java不支持多继承。每个类都只能继承一个类，但是可以实现多个接口。

• Java中，什么是构造函数？什么是构造函数重载？什么是复制构造函数？

当新对象被创建的时候，构造函数会被调用。每一个类都有构造函数。在程序员没有给类提供构造函数的情况下，Java编译器会为这个类创建一个默认的构造函数。
Java中构造函数重载和方法重载很相似。可以为一个类创建多个构造函数。每一个构造函数必须有它自己唯一的参数列表。
Java不支持像C++中那样的复制构造函数，这个不同点是因为如果你不自己写构造函数的情况下，Java不会创建默认的复制构造函数。

• 接口和抽象类的区别是什么？

接口中所有的方法隐含的都是抽象的。而抽象类则可以同时包含抽象和非抽象的方法。
类可以实现很多个接口，但是只能继承一个抽象类.
类如果要实现一个接口，它必须要实现接口声明的所有方法。但是，类可以不实现抽象类声明的所有方法，当然，在这种情况下，类也必须得声明成是抽象的。
Java接口中声明的变量默认都是final的。抽象类可以包含非final的变量。
Java接口中的成员函数默认是public的。抽象类的成员函数可以是private，protected或者是public。

• 什么是值传递和引用传递？

对象被值传递，意味着传递了对象的一个副本。因此，就算是改变了对象副本，也不会影响源对象的值。
对象被引用传递，意味着传递的并不是实际的对象，而是对象的引用。因此，外部对引用对象所做的改变会反映到所有的对象上。

Java线程

• 创建线程有几种不同的方式？你喜欢哪一种？为什么？

1. 继承Thread类，重写run方法
2. 实现Runnable接口，实现run方法
3. 实现Callable接口，重写call方法，可以使用Executor框架来创建线程池。

实现Runnable接口这种方式更受欢迎，因为这不需要继承Thread类。在应用设计中已经继承了别的对象的情况下，这需要多继承（而Java不支持多继承），只能实现接口。同时，线程池也是非常高效的，很容易实现和使用。

• 如何确保N个线程可以访问N个资源同时又不导致死锁？

使用多线程的时候，一种非常简单的避免死锁的方式就是：指定获取锁的顺序，并强制线程按照指定的顺序获取锁。因此，如果所有的线程都是以同样的顺序加锁和释放锁，就不会出现死锁了。

• 在监视器(Monitor)内部，是如何做线程同步的？程序应该做哪种级别的同步？

监视器和锁在Java虚拟机中是一块使用的。监视器监视一块同步代码块，确保一次只有一个线程执行同步代码块。每一个监视器都和一个对象引用相关联。线程在获取锁之前不允许执行同步代码。

• 概括的解释下线程的几种可用状态

线程在执行过程中，可以处于下面几种状态：
就绪(Runnable):线程准备运行，不一定立马就能开始执行。
运行中(Running)：进程正在执行线程的代码。
等待中(Waiting):线程处于阻塞的状态，等待外部的处理结束。
睡眠中(Sleeping)：线程被强制睡眠。
I/O阻塞(Blocked on I/O)：等待I/O操作完成。
同步阻塞(Blocked on Synchronization)：等待获取锁。
死亡(Dead)：线程完成了执行。

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运行、就绪、挂起、结束

• 线程共享的内容？

共享程序的内存空间，包括代码段、数据段、堆空间，以及进程级的资源，例如打开的文件。

• 进程通信的方式有哪些？

• 管道( pipe )：管道是一种半双工的通信方式，数据只能单向流动，而且只能在具有亲缘关系的进程间使用。进程的亲缘关系通常是指父子进程关系。
• 有名管道 (named pipe) ： 有名管道也是半双工的通信方式，但是它允许无亲缘关系进程间的通信。
• 信号量( semophore ) ： 信号量是一个计数器，可以用来控制多个进程对共享资源的访问。它常作为一种锁机制，防止某进程正在访问共享资源时，其他进程也访问该资源。因此，主要作为进程间以及同一进程内不同线程之间的同步手段。
• 消息队列( message queue ) ： 消息队列是由消息的链表，存放在内核中并由消息队列标识符标识。消息队列克服了信号传递信息少、管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受限等缺点。
• 信号 ( sinal ) ： 信号是一种比较复杂的通信方式，用于通知接收进程某个事件已经发生。
• 共享内存( shared memory ) ：共享内存就是映射一段能被其他进程所访问的内存，这段共享内存由一个进程创建，但多个进程都可以访问。共享内存是最快的 IPC 方式，它是针对其他进程间通信方式运行效率低而专门设计的。它往往与其他通信机制，如信号两，配合使用，来实现进程间的同步和通信。
• 套接字( socket ) ： 套解口也是一种进程间通信机制，与其他通信机制不同的是，它可用于不同及其间的进程通信。

• 线程通信方式有哪些？

线程间的相互作用：线程之间需要一些协调通信，来共同完成一件任务。

• wait()和notify()方法。wait()方法使得当前线程必须要等待，等到另外一个线程调用notify()或者notifyAll()方法。notify()方法会唤醒一个等待当前对象的锁的线程。
• 通过synchronized关键字这种方式来实现线程间的通信
• 管道通信。就是使用java.io.PipedInputStream 和 java.io.PipedOutputStream进行通信

Java集合类

• Java集合类框架的基本接口有哪些？

Collection：代表一组对象，每一个对象都是它的子元素。
Set：不包含重复元素的Collection。
List：有顺序的collection，并且可以包含重复元素。
Map：可以把键(key)映射到值(value)的对象，键不能重复。

• 什么是迭代器(Iterator)？

Iterator接口提供了很多对集合元素进行迭代的方法。每一个集合类都包含了可以返回迭代器实例的迭代方法

• Iterator和ListIterator的区别是什么？

Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。
Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。
ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。

• 快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)的区别是什么？

Iterator的安全失败是基于对底层集合做拷贝，因此，它不受源集合上修改的影响。java.util包下面的所有的集合类都是快速失败的，而java.util.concurrent包下面的所有的类都是安全失败的。快速失败的迭代器会抛出ConcurrentModificationException异常，而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。

• Java中的HashMap的工作原理是什么？

Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap需要一个hash函数，它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用put()方法的时候，HashMap会计算key的hash值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果key已经存在了，value会被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity)，负载因子(load factor)和扩容极限(threshold resizing)。

• hashCode()和equals()方法的重要性体现在什么地方？

Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法来确定键值对的索引，当根据键获取值的时候也会用到这两个方法。如果没有正确的实现这两个方法，两个不同的键可能会有相同的hash值，因此，可能会被集合认为是相等的。而且，这两个方法也用来发现重复元素。所以这两个方法的实现对HashMap的精确性和正确性是至关重要的。

• HashMap和Hashtable有什么区别？

• HashMap允许键和值是null，而Hashtable不允许键或者值是null。
• Hashtable是同步的，而HashMap不是。因此，HashMap更适合于单线程环境，而Hashtable适合于多线程环境。
• HashMap提供了可供应用迭代的键的集合，因此，HashMap是快速失败的。另一方面，Hashtable提供了对键的列举(Enumeration)。

• 数组(Array)和列表(ArrayList)有什么区别？什么时候应该使用Array而不是ArrayList？

• Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。
• Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。
• ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。
• 对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数据类型的时候，这种方式相对比较慢。

• ArrayList和LinkedList有什么区别？

• ArrayList是基于索引的数据接口，它的底层是数组。它可以以O(1)时间复杂度对元素进行随机访问。与此对应，LinkedList是以元素列表的形式存储它的数据，每一个元素都和它的前一个和后一个元素链接在一起，在这种情况下，查找某个元素的时间复杂度是O(n)。
• 相对于ArrayList，LinkedList的插入，添加，删除操作速度更快，因为当元素被添加到集合任意位置的时候，不需要像数组那样重新计算大小或者是更新索引。
• LinkedList比ArrayList更占内存，因为LinkedList为每一个节点存储了两个引用，一个指向前一个元素，一个指向下一个元素。

• Comparable和Comparator接口是干什么的？列出它们的区别。

Java提供了只包含一个compareTo()方法的Comparable接口。这个方法可以个给两个对象排序。具体来说，它返回负数，0，正数来表明输入对象小于，等于，大于已经存在的对象。
Java提供了包含compare()和equals()两个方法的Comparator接口。compare()方法用来给两个输入参数排序，返回负数，0，正数表明第一个参数是小于，等于，大于第二个参数。equals()方法需要一个对象作为参数，它用来决定输入参数是否和comparator相等。只有当输入参数也是一个comparator并且输入参数和当前comparator的排序结果是相同的时候，这个方法才返回true。

• 什么是Java优先级队列(Priority Queue)？

PriorityQueue是一个基于优先级堆的无界队列，它的元素是按照自然顺序(natural order)排序的。在创建的时候，我们可以给它提供一个负责给元素排序的比较器。PriorityQueue不允许null值，因为他们没有自然顺序，或者说他们没有任何的相关联的比较器。最后，PriorityQueue不是线程安全的，入队和出队的时间复杂度是O(log(n))。

• Java集合类框架的最佳实践有哪些？

• 根据应用的需要正确选择要使用的集合的类型对性能非常重要，比如：假如元素的大小是固定的，而且能事先知道，我们就应该用Array而不是ArrayList。
• 有些集合类允许指定初始容量。因此，如果我们能估计出存储的元素的数目，我们可以设置初始容量来避免重新计算hash值或者是扩容。
• 为了类型安全，可读性和健壮性的原因总是要使用泛型。同时，使用泛型还可以避免运行时的ClassCastException。
• 使用JDK提供的不变类(immutable class)作为Map的键可以避免为我们自己的类实现hashCode()和equals()方法。

• Enumeration接口和Iterator接口的区别有哪些？

Enumeration速度是Iterator的2倍，同时占用更少的内存。但是，Iterator远远比Enumeration安全，因为其他线程不能够修改正在被iterator遍历的集合里面的对象。同时，Iterator允许调用者删除底层集合里面的元素，这对Enumeration来说是不可能的。

• HashSet和TreeSet有什么区别？

HashSet是由一个hash表来实现的，因此，它的元素是无序的。add()，remove()，contains()方法的时间复杂度是O(1)。
另一方面，TreeSet是由一个树形的结构来实现的，它里面的元素是有序的。因此，add()，remove()，contains()方法的时间复杂度是O(logn)。

GC

• Java中垃圾回收有什么目的？什么时候进行垃圾回收？

垃圾回收的目的是识别并且丢弃应用不再使用的对象来释放和重用资源。

• System.gc()和Runtime.gc()会做什么事情？

这两个方法用来提示JVM要进行垃圾回收。但是，立即开始还是延迟进行垃圾回收是取决于JVM的。

• finalize()方法什么时候被调用？析构函数(finalization)的目的是什么？

在释放对象占用的内存之前，垃圾收集器会调用对象的finalize()方法。一般建议在该方法中释放对象持有的资源。

• 如果对象的引用被置为null，垃圾收集器是否会立即释放对象占用的内存？

不会，在下一个垃圾回收周期中，这个对象将是可被回收的。

• Java堆的结构是什么样子的？什么是堆中的永久代(Perm Gen space)?

JVM的堆是运行时数据区，所有类的实例和数组都是在堆上分配内存。它在JVM启动的时候被创建。对象所占的堆内存是由自动内存管理系统也就是垃圾收集器回收。
堆内存是由存活和死亡的对象组成的。存活的对象是应用可以访问的，不会被垃圾回收。死亡的对象是应用不可访问尚且还没有被垃圾收集器回收掉的对象。一直到垃圾收集器把这些对象回收掉之前，他们会一直占据堆内存空间。

• 串行(serial)收集器和吞吐量(throughput)收集器的区别是什么？

吞吐量收集器使用并行版本的新生代垃圾收集器，它用于中等规模和大规模数据的应用程序。而串行收集器对大多数的小应用(在现代处理器上需要大概100M左右的内存)就足够了。

• 在Java中，对象什么时候可以被垃圾回收？

当对象对当前使用这个对象的应用程序变得不可触及的时候，这个对象就可以被回收了。

• JVM的永久代中会发生垃圾回收么？

垃圾回收不会发生在永久代，如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full GC)。如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。(译者注：Java8中已经移除了永久代，新加了一个叫做元数据区的native内存区)

异常处理

＋Java中的两种异常类型是什么？他们有什么区别？

Java中有两种异常：受检查的(checked)异常和不受检查的(unchecked)异常。不受检查的异常不需要在方法或者是构造函数上声明，就算方法或者是构造函数的执行可能会抛出这样的异常，并且不受检查的异常可以传播到方法或者是构造函数的外面。相反，受检查的异常必须要用throws语句在方法或者是构造函数上声明。

• Java中Exception和Error有什么区别？

Exception和Error都是Throwable的子类。Exception用于用户程序可以捕获的异常情况。Error定义了不期望被用户程序捕获的异常。

• throw和throws有什么区别？

throw关键字用来在程序中明确的抛出异常，相反，throws语句用来表明方法不能处理的异常。每一个方法都必须要指定哪些异常不能处理，所以方法的调用者才能够确保处理可能发生的异常，多个异常是用逗号分隔的。

• 异常处理完成以后，Exception对象会发生什么变化？

Exception对象会在下一个垃圾回收过程中被回收掉。

Java小应用程序(Applet)

• 什么是Applet？

java applet是能够被包含在HTML页面中并且能被启用了java的客户端浏览器执行的程序。Applet主要用来创建动态交互的web应用程序。

• 解释一下Applet的生命周期

applet可以经历下面的状态：
Init：每次被载入的时候都会被初始化。
Start：开始执行applet。
Stop：结束执行applet。
Destroy：卸载applet之前，做最后的清理工作。

• 当applet被载入的时候会发生什么？

首先，创建applet控制类的实例，然后初始化applet，最后开始运行。

• Applet和普通的Java应用程序有什么区别？

applet是运行在启用了java的浏览器中，Java应用程序是可以在浏览器之外运行的独立的Java程序。但是，它们都需要有Java虚拟机。
进一步来说，Java应用程序需要一个有特定方法签名的main函数来开始执行。Java applet不需要这样的函数来开始执行。

最后，Java applet一般会使用很严格的安全策略，Java应用一般使用比较宽松的安全策略。

• Java applet有哪些限制条件？

applet不能够载入类库或者定义本地方法。
applet不能在宿主机上读写文件。
applet不能读取特定的系统属性。
applet不能发起网络连接，除非是跟宿主机。
applet不能够开启宿主机上其他任何的程序。

• 什么是不受信任的applet？

不受信任的applet是不能访问或是执行本地系统文件的Java applet，默认情况下，所有下载的applet都是不受信任的。

• 从网络上加载的applet和从本地文件系统加载的applet有什么区别？

当applet是从网络上加载的时候，applet是由applet类加载器载入的，它受applet安全管理器的限制。
当applet是从客户端的本地磁盘载入的时候，applet是由文件系统加载器载入的。从文件系统载入的applet允许在客户端读文件，写文件，加载类库，并且也允许执行其他程序，但是，却通不过字节码校验。

• applet类加载器是什么？它会做哪些工作？

当applet是从网络上加载的时候，它是由applet类加载器载入的。类加载器有自己的java名称空间等级结构。类加载器会保证来自文件系统的类有唯一的名称空间，来自网络资源的类有唯一的名称空间。
当浏览器通过网络载入applet的时候，applet的类被放置于和applet的源相关联的私有的名称空间中。然后，那些被类加载器载入进来的类都是通过了验证器验证的。验证器会检查类文件格式是否遵守Java语言规范，确保不会出现堆栈溢出(stack overflow)或者下溢(underflow)，传递给字节码指令的参数是正确的。

• applet安全管理器是什么？它会做哪些工作？

applet安全管理器是给applet施加限制条件的一种机制。浏览器可以只有一个安全管理器。安全管理器在启动的时候被创建，之后不能被替换覆盖或者是扩展。

Swing

• 弹出式选择菜单(Choice)和列表(List)有什么区别

Choice是以一种紧凑的形式展示的，需要下拉才能看到所有的选项。Choice中一次只能选中一个选项。List同时可以有多个元素可见，支持选中一个或者多个元素。

• 什么是布局管理器？

布局管理器用来在容器中组织组件。

• 滚动条(Scrollbar)和滚动面板(JScrollPane)有什么区别？

Scrollbar是一个组件，不是容器。而ScrollPane是容器。ScrollPane自己处理滚动事件。

• 哪些Swing的方法是线程安全的？

只有3个线程安全的方法： repaint(), revalidate(), and invalidate()。

• 说出三种支持重绘(painting)的组件。

Canvas, Frame, Panel,和Applet支持重绘。

• 什么是裁剪(clipping)？

限制在一个给定的区域或者形状的绘图操作就做裁剪。

• MenuItem和CheckboxMenuItem的区别是什么？

CheckboxMenuItem类继承自MenuItem类，支持菜单选项可以选中或者不选中。

• 边缘布局(BorderLayout)里面的元素是如何布局的？

BorderLayout里面的元素是按照容器的东西南北中进行布局的

• 网格包布局(GridBagLayout)里面的元素是如何布局的？

GridBagLayout里面的元素是按照网格进行布局的。不同大小的元素可能会占据网格的多于1行或一列。因此，行数和列数可以有不同的大小。

• Window和Frame有什么区别？

Frame类继承了Window类，它定义了一个可以有菜单栏的主应用窗口。

• 裁剪(clipping)和重绘(repainting)有什么联系？

当窗口被AWT重绘线程进行重绘的时候，它会把裁剪区域设置成需要重绘的窗口的区域。

• 事件监听器接口(event-listener interface)和事件适配器(event-adapter)有什么关系？

事件监听器接口定义了对特定的事件，事件处理器必须要实现的方法。事件适配器给事件监听器接口提供了默认的实现。

• GUI组件如何来处理它自己的事件？

GUI组件可以处理它自己的事件，只要它实现相对应的事件监听器接口，并且把自己作为事件监听器。

• Java的布局管理器比传统的窗口系统有哪些优势？

Java使用布局管理器以一种一致的方式在所有的窗口平台上摆放组件。因为布局管理器不会和组件的绝对大小和位置相绑定，所以他们能够适应跨窗口系统的特定平台的不同。

• Java的Swing组件使用了哪种设计模式？

Java中的Swing组件使用了MVC(视图-模型-控制器)设计模式。

http://www.cnblogs.com/pureEve/p/6546280.html

JDBC

Servlet

JSP