最近5年183个Java面试问题列表及答案［最全］

小灰灰 2022-02-21 14:40 263阅读 0赞

Java 面试随着时间的改变而改变。在过去的日子里，当你知道 String 和 StringBuilder 的区别（String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象。因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后，JVM 的 GC 就会开始工作，影响性能，可以考虑使用可变字符序列StringBuilder）就能让你直接进入第二轮面试，但是现在问题变得越来越高级，面试官问的问题也更深入。 在我初入职场的时候，类似于 Vector 与 Array 的区别、HashMap 与 Hashtable 的区别是最流行的问题，只需要记住它们，就能在面试中获得更好的机会，但这种情形已经不复存在。如今，你将会被问到许多 Java 程序员都没有看过的领域，如 NIO，设计模式，成熟的单元测试，或者那些很难掌握的知识，如并发、算法、数据结构及编码。

由于我喜欢研究面试题，因此我已经收集了许多的面试问题，包括许多许多不同的主题。我已经为这众多的问题准备一段时间了，现在我将它们分享给你们。这里面不但包含经典的面试问题，如线程、集合、equals 和 hashcode、socket，而且还包含了 NIO、数组、字符串、Java 8 等主题。

该列表包含了入门级 Java 程序员和多年经验的高级开发者的问题。无论你是 1、2、3、4、5、6、7、8、9 还是 10 年经验的开发者，你都能在其中找到一些有趣的问题。这里包含了一些超级容易回答的问题，同时包含经验丰富的 Java 程序员也会棘手的问题。

当然你们也是非常幸运的，当今有许多好的书来帮助你准备 Java 面试，其中有一本我觉得特别有用和有趣的是 Markham 的 Java 程序面试揭秘（Java Programming Interview Exposed）。 这本书会告诉你一些 Java 和 JEE 面试中最重要的主题，即使你不是准备 Java 面试，也值得一读。

该问题列表特别长，我们有各个地方的问题，所以，答案必须要短小、简洁、干脆，不拖泥带水。因此，除了这一个段落，你只会听到问题与答案，再无其他内容，没有反馈，也没有评价。为此，我已经写好了一些博文，在这些文章中你可以找到我对某些问题的观点，如我为什么喜欢这个问题，这个问题的挑战是什么？期望从面试者那获取到什么样的答案？

这个列表有一点不同，我鼓励你采用类似的方式去分享问题和答案，这样容易温习。我希望这个列表对面试官和候选人都有很好的用处，面试官可以对这些问题上做一些改变以获取新奇和令人惊奇的元素，这对一次好的面试来说非常重要。而候选者，可以扩展和测试 Java 程序语言和平台关键领域的知识。2015 年，会更多的关注并发概念，JVM 内部，32 位 JVM 和 64 JVM的区别，单元测试及整洁的代码。我确信，如果你读过这个庞大的 Java 面试问题列表，无论是电话面试还是面对面的面试，你都能有很好的表现。

## **Java 面试中的重要话题** ##

除了你看到的惊人的问题数量，我也尽量保证质量。我不止一次分享各个重要主题中的问题，也确保包含所谓的高级话题，这些话题很多程序员不喜欢准备或者直接放弃，因为他们的工作不会涉及到这些。Java NIO 和 JVM 底层就是最好的例子。你也可以将设计模式划分到这一类中，但是越来越多有经验的程序员了解 GOF 设计模式并应用这些模式。我也尽量在这个列表中包含 2015 年最新的面试问题，这些问题可能是来年关注的核心。为了给你一个大致的了解,下面列出这份 Java 面试问题列表包含的主题：

*  多线程，并发及线程基础
 *  数据类型转换的基本原则
 *  垃圾回收（GC）
 *  Java 集合框架
 *  数组
 *  字符串
 *  GOF 设计模式
 *  SOLID （单一功能、开闭原则、里氏替换、接口隔离以及依赖反转）设计原则
 *  抽象类与接口
 *  Java 基础，如 equals 和 hashcode
 *  泛型与枚举
 *  Java IO 与 NIO
 *  常用网络协议
 *  Java 中的数据结构和算法
 *  正则表达式
 *  JVM 底层
 *  Java 最佳实践
 *  JDBC
 *  Date, Time 与 Calendar
 *  Java 处理 XML
 *  JUnit
 *  编程

## **120 大 Java 面试题及答案** ##

现在是时候给你展示我近 5 年从各种面试中收集来的 120 个问题了。我确定你在自己的面试中见过很多这些问题，很多问题你也能正确回答。

多线程、并发及线程的基础问题

**1）Java 中能创建 volatile 数组吗？**

能，Java 中可以创建 volatile 类型数组，不过只是一个指向数组的引用，而不是整个数组。我的意思是，如果改变引用指向的数组，将会受到 volatile 的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素，volatile 标示符就不能起到之前的保护作用了。

**2）volatile 能使得一个非原子操作变成原子操作吗？**

一个典型的例子是在类中有一个 long 类型的成员变量。如果你知道该成员变量会被多个线程访问，如计数器、价格等，你最好是将其设置为 volatile。为什么？因为 Java 中读取 long 类型变量不是原子的，需要分成两步，如果一个线程正在修改该 long 变量的值，另一个线程可能只能看到该值的一半（前 32 位）。但是对一个 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子。

**3）volatile 修饰符的有过什么实践？**

一种实践是用 volatile 修饰 long 和 double 变量，使其能按原子类型来读写。double 和 long 都是64位宽，因此对这两种类型的读是分为两部分的，第一次读取第一个 32 位，然后再读剩下的 32 位，这个过程不是原子的，但 Java 中 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子的。volatile 修复符的另一个作用是提供内存屏障（memory barrier），例如在分布式框架中的应用。简单的说，就是当你写一个 volatile 变量之前，Java 内存模型会插入一个写屏障（write barrier），读一个 volatile 变量之前，会插入一个读屏障（read barrier）。意思就是说，在你写一个 volatile 域时，能保证任何线程都能看到你写的值，同时，在写之前，也能保证任何数值的更新对所有线程是可见的，因为内存屏障会将其他所有写的值更新到缓存。

**4）volatile 类型变量提供什么保证？**

volatile 变量提供顺序和可见性保证，例如，JVM 或者 JIT为了获得更好的性能会对语句重排序，但是 volatile 类型变量即使在没有同步块的情况下赋值也不会与其他语句重排序。 volatile 提供 happens-before 的保证，确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。某些情况下，volatile 还能提供原子性，如读 64 位数据类型，像 long 和 double 都不是原子的，但 volatile 类型的 double 和 long 就是原子的。

**5) 10 个线程和 2 个线程的同步代码，哪个更容易写？**

从写代码的角度来说，两者的复杂度是相同的，因为同步代码与线程数量是相互独立的。但是同步策略的选择依赖于线程的数量，因为越多的线程意味着更大的竞争，所以你需要利用同步技术，如锁分离，这要求更复杂的代码和专业知识。

**6）你是如何调用 wait（）方法的？使用 if 块还是循环？为什么？**

wait() 方法应该在循环调用，因为当线程获取到 CPU 开始执行的时候，其他条件可能还没有满足，所以在处理前，循环检测条件是否满足会更好。下面是一段标准的使用 wait 和 notify 方法的代码：

// The standard idiom for using the wait method
    synchronized (obj) {
    while (condition does not hold)
    obj.wait(); // (Releases lock, and reacquires on wakeup)
    ... // Perform action appropriate to condition
    }

参见 Effective Java 第 69 条，获取更多关于为什么应该在循环中来调用 wait 方法的内容。

**7）什么是多线程环境下的伪共享（false sharing）？**

伪共享是多线程系统（每个处理器有自己的局部缓存）中一个众所周知的性能问题。伪共享发生在不同处理器的上的线程对变量的修改依赖于相同的缓存行，如下图所示：

![v2-a9557dcd20f2d034d8f2a28c643e7974_b.jpg][]

伪共享问题很难被发现，因为线程可能访问完全不同的全局变量，内存中却碰巧在很相近的位置上。如其他诸多的并发问题，避免伪共享的最基本方式是仔细审查代码，根据缓存行来调整你的数据结构。

## **有经验程序员的 Java 面试题** ##

**8）什么是 Busy spin？我们为什么要使用它？**

Busy spin 是一种在不释放 CPU 的基础上等待事件的技术。它经常用于避免丢失 CPU 缓存中的数据（如果线程先暂停，之后在其他CPU上运行就会丢失）。所以，如果你的工作要求低延迟，并且你的线程目前没有任何顺序，这样你就可以通过循环检测队列中的新消息来代替调用 sleep() 或 wait() 方法。它唯一的好处就是你只需等待很短的时间，如几微秒或几纳秒。LMAX 分布式框架是一个高性能线程间通信的库，该库有一个 BusySpinWaitStrategy 类就是基于这个概念实现的，使用 busy spin 循环 EventProcessors 等待屏障。

**9）Java 中怎么获取一份线程 dump 文件？**

在 Linux 下，你可以通过命令 kill -3 PID （Java 进程的进程 ID）来获取 Java 应用的 dump 文件。在 Windows 下，你可以按下 Ctrl + Break 来获取。这样 JVM 就会将线程的 dump 文件打印到标准输出或错误文件中，它可能打印在控制台或者日志文件中，具体位置依赖应用的配置。如果你使用Tomcat。

**10）Swing 是线程安全的？**

不是，Swing 不是线程安全的。你不能通过任何线程来更新 Swing 组件，如 JTable、JList 或 JPanel，事实上，它们只能通过 GUI 或 AWT 线程来更新。这就是为什么 Swing 提供 invokeAndWait() 和 invokeLater() 方法来获取其他线程的 GUI 更新请求。这些方法将更新请求放入 AWT 的线程队列中，可以一直等待，也可以通过异步更新直接返回结果。你也可以在参考答案中查看和学习到更详细的内容。

**11）什么是线程局部变量？**

当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,每个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本,是线程隔离的。线程隔离的秘密在于ThreadLocalMap类(ThreadLocal的静态内部类)

线程局部变量是局限于线程内部的变量，属于线程自身所有，不在多个线程间共享。Java 提供 ThreadLocal 类来支持线程局部变量，是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下（如 web 服务器）使用线程局部变量的时候要特别小心，在这种情况下，工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放，Java 应用就存在内存泄露的风险。

ThreadLocal的方法：void set(T value)、T get()以及T initialValue()。

ThreadLocal是如何为每个线程创建变量的副本的：

首先，在每个线程Thread内部有一个ThreadLocal.ThreadLocalMap类型的成员变量threadLocals，这个threadLocals就是用来存储实际的变量副本的，键值为当前ThreadLocal变量，value为变量副本（即T类型的变量）。初始时，在Thread里面，threadLocals为空，当通过ThreadLocal变量调用get()方法或者set()方法，就会对Thread类中的threadLocals进行初始化，并且以当前ThreadLocal变量为键值，以ThreadLocal要保存的副本变量为value，存到threadLocals。然后在当前线程里面，如果要使用副本变量，就可以通过get方法在threadLocals里面查找。

总结：

a、实际的通过ThreadLocal创建的副本是存储在每个线程自己的threadLocals中的

b、为何threadLocals的类型ThreadLocalMap的键值为ThreadLocal对象，因为每个线程中可有多个threadLocal变量，就像上面代码中的longLocal和stringLocal；

c、在进行get之前，必须先set，否则会报空指针异常；如果想在get之前不需要调用set就能正常访问的话，必须重写initialValue()方法

**12）用 wait-notify 写一段代码来解决生产者-消费者问题？**

请参考答案中的示例代码。只要记住在同步块中调用 wait() 和 notify()方法，如果阻塞，通过循环来测试等待条件。

**13) 用 Java 写一个线程安全的单例模式（Singleton）？**

请参考答案中的示例代码，这里面一步一步教你创建一个线程安全的 Java 单例类。当我们说线程安全时，意思是即使初始化是在多线程环境中，仍然能保证单个实例。Java 中，使用枚举作为单例类是最简单的方式来创建线程安全单例模式的方式。

**14）Java 中 sleep 方法和 wait 方法的区别？**

虽然两者都是用来暂停当前运行的线程，但是 sleep() 实际上只是短暂停顿，因为它不会释放锁，而 wait() 意味着条件等待，这就是为什么该方法要释放锁，因为只有这样，其他等待的线程才能在满足条件时获取到该锁。

**15）什么是不可变对象（immutable object）？Java 中怎么创建一个不可变对象？**

不可变对象指对象一旦被创建，状态就不能再改变。任何修改都会创建一个新的对象，如 String、Integer及其它包装类。详情参见答案，一步一步指导你在 Java 中创建一个不可变的类。

**16）我们能创建一个包含可变对象的不可变对象吗？**

是的，我们是可以创建一个包含可变对象的不可变对象的，你只需要谨慎一点，不要共享可变对象的引用就可以了，如果需要变化时，就返回原对象的一个拷贝。最常见的例子就是对象中包含一个日期对象的引用。

## **数据类型和 Java 基础面试问题** ##

**17）Java 中应该使用什么数据类型来代表价格？**

如果不是特别关心内存和性能的话，使用BigDecimal，否则使用预定义精度的 double 类型。

**18）怎么将 byte 转换为 String？**

可以使用 String 接收 byte\[\] 参数的构造器来进行转换，需要注意的点是要使用的正确的编码，否则会使用平台默认编码，这个编码可能跟原来的编码相同，也可能不同。

**19）Java 中怎样将 bytes 转换为 long 类型？**

String接收bytes的构造器转成String，再Long.parseLong

**20）我们能将 int 强制转换为 byte 类型的变量吗？如果该值大于 byte 类型的范围，将会出现什么现象？**

是的，我们可以做强制转换，但是 Java 中 int 是 32 位的，而 byte 是 8 位的，所以，如果强制转化是，int 类型的高 24 位将会被丢弃，byte 类型的范围是从 -128 到 127。

**21）存在两个类，B 继承 A，C 继承 B，我们能将 B 转换为 C 么？如 C = (C) B；**

可以，向下转型。但是不建议使用，容易出现类型转型异常.

**22）哪个类包含 clone 方法？是 Cloneable 还是 Object？**

java.lang.Cloneable 是一个标示性接口，不包含任何方法，clone 方法在 object 类中定义。并且需要知道 clone() 方法是一个本地方法，这意味着它是由 c 或 c++ 或 其他本地语言实现的。

**23）Java 中 ++ 操作符是线程安全的吗？**

不是线程安全的操作。它涉及到多个指令，如读取变量值，增加，然后存储回内存，这个过程可能会出现多个线程交差。

**24）a = a + b 与 a += b 的区别**

\+= 隐式的将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型。如果两这个整型相加，如 byte、short 或者 int，首先会将它们提升到 int 类型，然后在执行加法操作。

byte a = 127;
    byte b = 127;
    b = a + b; // error : cannot convert from int to byte
    b += a; // ok

（因为 a+b 操作会将 a、b 提升为 int 类型，所以将 int 类型赋值给 byte 就会编译出错）

**25）我能在不进行强制转换的情况下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量吗？**

不行，你不能在没有强制类型转换的前提下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量，因为 double 类型的范围比 long 类型更广，所以必须要进行强制转换。

**26）3\*0.1 == 0.3 将会返回什么？true 还是 false？**

false，因为有些浮点数不能完全精确的表示出来。

**27）int 和 Integer 哪个会占用更多的内存？**

Integer 对象会占用更多的内存。Integer 是一个对象，需要存储对象的元数据。但是 int 是一个原始类型的数据，所以占用的空间更少。

**28）为什么 Java 中的 String 是不可变的（Immutable）？**

Java 中的 String 不可变是因为 Java 的设计者认为字符串使用非常频繁，将字符串设置为不可变可以允许多个客户端之间共享相同的字符串。更详细的内容参见答案。

**29）我们能在 Switch 中使用 String 吗？**

从 Java 7 开始，我们可以在 switch case 中使用字符串，但这仅仅是一个语法糖。内部实现在 switch 中使用字符串的 hash code。

**30）Java 中的构造器链是什么？**

当你从一个构造器中调用另一个构造器，就是Java 中的构造器链。这种情况只在重载了类的构造器的时候才会出现。

### **JVM 底层 与 GC（Garbage Collection） 的面试问题** ###

**31）64 位 JVM 中，int 的长度是多数？**

Java 中，int 类型变量的长度是一个固定值，与平台无关，都是 32 位。意思就是说，在 32 位 和 64 位 的Java 虚拟机中，int 类型的长度是相同的。

**32）Serial 与 Parallel GC之间的不同之处？**

Serial 与 Parallel 在GC执行的时候都会引起 stop-the-world。它们之间主要不同 serial 收集器是默认的复制收集器，执行 GC 的时候只有一个线程，而 parallel 收集器使用多个 GC 线程来执行。

**33）32 位和 64 位的 JVM，int 类型变量的长度是多数？**

32 位和 64 位的 JVM 中，int 类型变量的长度是相同的，都是 32 位或者 4 个字节。

**34）Java 中 WeakReference 与 SoftReference的区别？**

Java中一共有四种类型的引用。StrongReference、 SoftReference、 WeakReference 以及 PhantomReference。

StrongReference 是 Java 的默认引用实现, 它会尽可能长时间的存活于 JVM 内，当没有任何对象指向它时将会被GC回收

WeakReference，顾名思义, 是一个弱引用, 当所引用的对象在 JVM 内不再有强引用时, 将被GC回收

虽然 WeakReference 与 SoftReference 都有利于提高 GC 和 内存的效率，但是 WeakReference ，一旦失去最后一个强引用，就会被 GC 回收，而 SoftReference 会尽可能长的保留引用直到 JVM 内存不足时才会被回收(虚拟机保证), 这一特性使得 SoftReference 非常适合缓存应用

**35）WeakHashMap 是怎么工作的？**

WeakHashMap 的工作与正常的 HashMap 类似，但是使用弱引用作为 key，意思就是当 key 对象没有任何引用时，key/value 将会被回收。

**36）JVM 选项 -XX:+UseCompressedOops 有什么作用？为什么要使用？**

当你将你的应用从 32 位的 JVM 迁移到 64 位的 JVM 时，由于对象的指针从 32 位增加到了 64 位，因此堆内存会突然增加，差不多要翻倍。这也会对 CPU 缓存（容量比内存小很多）的数据产生不利的影响。因为，迁移到 64 位的 JVM 主要动机在于可以指定最大堆大小，通过压缩 OOP 可以节省一定的内存。通过 -XX:+UseCompressedOops 选项，JVM 会使用 32 位的 OOP，而不是 64 位的 OOP。

**37）怎样通过 Java 程序来判断 JVM 是 32 位 还是 64 位？**

你可以检查某些系统属性如 sun.arch.data.model 或 os.arch 来获取该信息。

**38）32 位 JVM 和 64 位 JVM 的最大堆内存分别是多数？**

理论上说上 32 位的 JVM 堆内存可以到达 2^32，即 4GB，但实际上会比这个小很多。不同操作系统之间不同，如 Windows 系统大约 1.5 GB，Solaris 大约 3GB。64 位 JVM允许指定最大的堆内存，理论上可以达到 2^64，这是一个非常大的数字，实际上你可以指定堆内存大小到 100GB。甚至有的 JVM，如 Azul，堆内存到 1000G 都是可能的。

**39）JRE、JDK、JVM 及 JIT 之间有什么不同？**

JRE 代表 Java 运行时（Java run-time），是运行 Java 应用所必须的。JDK 代表 Java 开发工具（Java development kit），是 Java 程序的开发工具，如 Java 编译器，它也包含 JRE。JVM 代表 Java 虚拟机（Java virtual machine），它的责任是运行 Java 应用。JIT 代表即时编译（Just In Time compilation），当代码执行的次数超过一定的阈值时，会将 Java 字节码转换为本地代码，如，主要的热点代码会被准换为本地代码，这样有利大幅度提高 Java 应用的性能。

![v2-dd8309180a824d7c2176dce812b2d28f_b.jpg][]

### **3 年工作经验的 Java 面试题** ###

**40）解释 Java 堆空间及 GC？**

当通过 Java 命令启动 Java 进程的时候，会为它分配内存。内存的一部分用于创建堆空间，当程序中创建对象的时候，就从对空间中分配内存。GC 是 JVM 内部的一个进程，回收无效对象的内存用于将来的分配。

### **JVM 底层面试题及答案** ###

**41）你能保证 GC 执行吗？**

不能，虽然你可以调用 System.gc() 或者 Runtime.getRuntime().gc()，但是没有办法保证 GC 的执行。

**42）怎么获取 Java 程序使用的内存？堆使用的百分比？**

可以通过 java.lang.Runtime 类中与内存相关方法来获取剩余的内存，总内存及最大堆内存。通过这些方法你也可以获取到堆使用的百分比及堆内存的剩余空间。Runtime.freeMemory() 方法返回剩余空间的字节数，Runtime.totalMemory() 方法总内存的字节数，Runtime.maxMemory() 返回最大内存的字节数。

**43）Java 中堆和栈有什么区别？**

JVM 中堆和栈属于不同的内存区域，使用目的也不同。栈常用于保存方法帧和局部变量，而对象总是在堆上分配。栈通常都比堆小，也不会在多个线程之间共享，而堆被整个 JVM 的所有线程共享。 Difference between stack and heap memory in Java

### **关于内存的的面试问题和答案** ###

**Java 基本概念面试题**

**44）“a==b”和”a.equals(b)”有什么区别？**

如果 a 和 b 都是对象，则 a==b 是比较两个对象的引用，只有当 a 和 b 指向的是堆中的同一个对象才会返回 true，而 a.equals(b) 是进行逻辑比较，所以通常需要重写该方法来提供逻辑一致性的比较。例如，String 类重写 equals() 方法，所以可以用于两个不同对象，但是包含的字母相同的比较。

**45）a.hashCode() 有什么用？与 a.equals(b) 有什么关系？**

hashCode() 方法是相应对象整型的 hash 值。它常用于基于 hash 的集合类，如 Hashtable、HashMap、LinkedHashMap等等。它与 equals() 方法关系特别紧密。根据 Java 规范，两个使用 equal() 方法来判断相等的对象，必须具有相同的 hash code。

**46）final、finalize 和 finally 的不同之处？**

final 是一个修饰符，可以修饰变量、方法和类。如果 final 修饰变量，意味着该变量的值在初始化后不能被改变。Java 技术允许使用 finalize() 方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。这个方法是由垃圾收集器在确定这个对象没有被引用时对这个对象调用的，但是什么时候调用 finalize 没有保证。finally 是一个关键字，与 try 和 catch 一起用于异常的处理。finally 块一定会被执行，无论在 try 块中是否有发生异常。

**47）Java 中的编译期常量是什么？使用它又什么风险？**

公共静态不可变（public static final ）变量也就是我们所说的编译期常量，这里的 public 可选的。实际上这些变量在编译时会被替换掉，因为编译器知道这些变量的值，并且知道这些变量在运行时不能改变。这种方式存在的一个问题是你使用了一个内部的或第三方库中的公有编译时常量，但是这个值后面被其他人改变了，但是你的客户端仍然在使用老的值，甚至你已经部署了一个新的jar。为了避免这种情况，当你在更新依赖 JAR 文件时，确保重新编译你的程序。

### **Java 集合框架的面试题** ###

这部分也包含数据结构、算法及数组的面试问题

**48) List、Set、Map 和 Queue 之间的区别(答案)**

List 是一个有序集合，允许元素重复。它的某些实现可以提供基于下标值的常量访问时间，但是这不是 List 接口保证的。Set 是一个无序集合。

**49）poll() 方法和 remove() 方法的区别？**

poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素，但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空，但是 remove() 失败的时候会抛出异常。

**50）Java 中 LinkedHashMap 和 PriorityQueue 的区别是什么？(答案)**

PriorityQueue 保证最高或者最低优先级的的元素总是在队列头部，但是 LinkedHashMap 维持的顺序是元素插入的顺序。当遍历一个 PriorityQueue 时，没有任何顺序保证，但是 LinkedHashMap 课保证遍历顺序是元素插入的顺序。

**51）ArrayList 与 LinkedList 的不区别？(答案)**

最明显的区别是 ArrrayList 底层的数据结构是数组，支持随机访问，而 LinkedList 的底层数据结构书链表，不支持随机访问。使用下标访问一个元素，ArrayList 的时间复杂度是 O(1)，而 LinkedList 是 O(n)。更多细节的讨论参见答案。

**52）用哪两种方式来实现集合的排序？(答案)**

你可以使用有序集合，如 TreeSet 或 TreeMap，你也可以使用有顺序的的集合，如 list，然后通过 Collections.sort() 来排序。

**53）Java 中怎么打印数组？(answer答案)**

你可以使用 Arrays.toString() 和 Arrays.deepToString() 方法来打印数组。由于数组没有实现 toString() 方法，所以如果将数组传递给 System.out.println() 方法，将无法打印出数组的内容，但是 Arrays.toString() 可以打印每个元素。

**54）Java 中的 LinkedList 是单向链表还是双向链表？(答案)**

是双向链表，你可以检查 JDK 的源码。在 Eclipse，你可以使用快捷键 Ctrl + T，直接在编辑器中打开该类。

**55）Java 中的 TreeMap 是采用什么树实现的？(答案)**

Java 中的 TreeMap 是使用红黑树实现的。

**56) Hashtable 与 HashMap 有什么不同之处？(答案)**

这两个类有许多不同的地方，下面列出了一部分： a) Hashtable 是 JDK 1 遗留下来的类，而 HashMap 是后来增加的。 b）Hashtable 是同步的，比较慢，但 HashMap 没有同步策略，所以会更快。 c）Hashtable 不允许有个空的 key，但是 HashMap 允许出现一个 null key。 更多的不同之处参见答案。

**57）Java 中的 HashSet，内部是如何工作的？(answer答案)**

HashSet 的内部采用 HashMap来实现。由于 Map 需要 key 和 value，所以所有 key 的都有一个默认 value。类似于 HashMap，HashSet 不允许重复的 key，只允许有一个null key，意思就是 HashSet 中只允许存储一个 null 对象。

**58）写一段代码在遍历 ArrayList 时移除一个元素？(答案)**

该问题的关键在于面试者使用的是 ArrayList 的 remove() 还是 Iterator 的 remove()方法。这有一段示例代码，是使用正确的方式来实现在遍历的过程中移除元素，而不会出现 ConcurrentModificationException 异常的示例代码。

**59）我们能自己写一个容器类，然后使用 for-each 循环吗？**

可以，你可以写一个自己的容器类。如果你想使用 Java 中增强的循环来遍历，你只需要实现 Iterable 接口。如果你实现 Collection 接口，默认就具有该属性。

**60）ArrayList 和 HashMap 的默认大小是多数？(答案)**

在 Java 7 中，ArrayList 的默认大小是 10 个元素，HashMap 的默认大小是16个元素（必须是2的幂）。这就是 Java 7 中 ArrayList 和 HashMap 类的代码片段：

// from ArrayList.java JDK 1.7
    private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
    
    //from HashMap.java JDK 7
    static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4; // aka 16

**61）有没有可能两个不相等的对象有有相同的 hashcode？**

有可能，两个不相等的对象可能会有相同的 hashcode 值，这就是为什么在 hashmap 中会有冲突。相等 hashcode 值的规定只是说如果两个对象相等，必须有相同的hashcode 值，但是没有关于不相等对象的任何规定。

**62）两个相同的对象会有不同的的 hash code 吗？**

不能，根据 hash code 的规定，这是不可能的。

**63）我们可以在 hashcode() 中使用随机数字吗？(答案)**

不行，因为对象的 hashcode 值必须是相同的。参见答案获取更多关于 Java 中重写 hashCode() 方法的知识。

**64）Java 中，Comparator 与 Comparable 有什么不同？(答案)**

Comparable 接口用于定义对象的自然顺序，而 comparator 通常用于定义用户定制的顺序。Comparable 总是只有一个，但是可以有多个 comparator 来定义对象的顺序。

**65）为什么在重写 equals 方法的时候需要重写 hashCode 方法？(答案)**

因为有强制的规范指定需要同时重写 hashcode 与 equal 是方法，许多容器类，如 HashMap、HashSet 都依赖于 hashcode 与 equals 的规定。

### **Java IO 和 NIO 的面试题** ###

IO 是 Java 面试中一个非常重要的点。你应该很好掌握 Java IO，NIO，NIO2 以及与操作系统，磁盘 IO 相关的基础知识。下面是 Java IO 中经常问的问题。

**66）在我 Java 程序中，我有三个 socket，我需要多少个线程来处理？**

**67）Java 中怎么创建 ByteBuffer？**

**68）Java 中，怎么读写 ByteBuffer ？**

**69）Java 采用的是大端还是小端？**

**70）ByteBuffer 中的字节序是什么？**

**71）Java 中，直接缓冲区与非直接缓冲器有什么区别？(答案)**

**72）Java 中的内存映射缓存区是什么？(answer答案)**

**73）socket 选项 TCP NO DELAY 是指什么？**

**74）TCP 协议与 UDP 协议有什么区别？(answer答案)**

**75）Java 中，ByteBuffer 与 StringBuffer有什么区别？(答案)**

### **Java 最佳实践的面试问题** ###

包含 Java 中各个部分的最佳实践，如集合，字符串，IO，多线程，错误和异常处理，设计模式等等。

**76）Java 中，编写多线程程序的时候你会遵循哪些最佳实践？(答案)**

这是我在写Java 并发程序的时候遵循的一些最佳实践： a）给线程命名，这样可以帮助调试。 b）最小化同步的范围，而不是将整个方法同步，只对关键部分做同步。 c）如果可以，更偏向于使用 volatile 而不是 synchronized。 d）使用更高层次的并发工具，而不是使用 wait() 和 notify() 来实现线程间通信，如 BlockingQueue，CountDownLatch 及 Semeaphore。 e）优先使用并发集合，而不是对集合进行同步。并发集合提供更好的可扩展性。

**77）说出几点 Java 中使用 Collections 的最佳实践(答案)**

这是我在使用 Java 中 Collectionc 类的一些最佳实践： a）使用正确的集合类，例如，如果不需要同步列表，使用 ArrayList 而不是 Vector。 b）优先使用并发集合，而不是对集合进行同步。并发集合提供更好的可扩展性。 c）使用接口代表和访问集合，如使用List存储 ArrayList，使用 Map 存储 HashMap 等等。 d）使用迭代器来循环集合。 e）使用集合的时候使用泛型。

**78）说出至少 5 点在 Java 中使用线程的最佳实践。(答案)**

这个问题与之前的问题类似，你可以使用上面的答案。对线程来说，你应该： a）对线程命名 b）将线程和任务分离，使用线程池执行器来执行 Runnable 或 Callable。 c）使用线程池

**79）说出 5 条 IO 的最佳实践(答案)**

IO 对 Java 应用的性能非常重要。理想情况下，你不应该在你应用的关键路径上避免 IO 操作。下面是一些你应该遵循的 Java IO 最佳实践： a）使用有缓冲区的 IO 类，而不要单独读取字节或字符。 b）使用 NIO 和 NIO2 c）在 finally 块中关闭流，或者使用 try-with-resource（Java7） 语句。 d）使用内存映射文件获取更快的 IO。

**80）列出 5 个应该遵循的 JDBC 最佳实践(答案)**

有很多的最佳实践，你可以根据你的喜好来例举。下面是一些更通用的原则： a）使用批量的操作来插入和更新数据 b）使用 PreparedStatement 来避免 SQL 异常，并提高性能。 c）使用数据库连接池 d）通过列名来获取结果集，不要使用列的下标来获取。

**81）说出几条 Java 中方法重载的最佳实践？(答案)**

下面有几条可以遵循的方法重载的最佳实践来避免造成自动装箱的混乱。 a）不要重载这样的方法：一个方法接收 int 参数，而另个方法接收 Integer 参数。 b）不要重载参数数量一致，而只是参数顺序不同的方法。 c）如果重载的方法参数个数多于 5 个，采用可变参数。

### **Date、Time 及 Calendar 的面试题** ###

**82）在多线程环境下，SimpleDateFormat 是线程安全的吗？(答案)**

不是，非常不幸，DateFormat 的所有实现，包括 SimpleDateFormat 都不是线程安全的，因此你不应该在多线程序中使用，除非是在对外线程安全的环境中使用，如 将 SimpleDateFormat 限制在 ThreadLocal 中。如果你不这么做，在解析或者格式化日期的时候，可能会获取到一个不正确的结果。因此，从日期、时间处理的所有实践来说，我强力推荐 joda-time 库。

**83）Java 中如何格式化一个日期？如格式化为 ddMMyyyy 的形式？(答案)**

Java 中，可以使用 SimpleDateFormat 类或者 joda-time 库来格式日期。DateFormat 类允许你使用多种流行的格式来格式化日期。参见答案中的示例代码，代码中演示了将日期格式化成不同的格式，如 dd-MM-yyyy 或 ddMMyyyy。

**84）Java 中，怎么在格式化的日期中显示时区？**

pattern中加z yyyy-MM-dd HH:mm:ss.SSS Z

**85）Java 中 java.util.Date 与 java.sql.Date 有什么区别？**

java.sql.Date是针对SQL语句使用的，它只包含日期而没有时间部分,它们都有getTime方法返回毫秒数，自然就可以直接构建。java.util.Date 是 java.sql.Date 的父类，前者是常用的表示时间的类，我们通常格式化或者得到当前时间都是用他，后者之后在读写数据库的时候用他，因为PreparedStament的setDate()的第2参数和ResultSet的getDate()方法的第2个参数都是java.sql.Date。

**86）Java 中，如何计算两个日期之间的差距？**

public static int dateDiff(Date d1, Date d2) throws Exception {
    long n1 = d1.getTime();
    long n2 = d2.getTime();
    long diff = Math.abs(n1 - n2);
    
    diff /= 3600 * 1000 * 24;
    return diff;
    }

**87）Java 中，如何将字符串 YYYYMMDD 转换为日期？**

SimpleDateFormat的parse方法

### **单元测试 JUnit 面试题** ###

**89）如何测试静态方法？(答案)**

可以使用 PowerMock 库来测试静态方法。

**90）怎么利用 JUnit 来测试一个方法的异常？(答案)**

**91）你使用过哪个单元测试库来测试你的 Java 程序？(答案)**

**92）@Before 和 @BeforeClass 有什么区别？(答案)**

### **编程和代码相关的面试题** ###

**93）怎么检查一个字符串只包含数字？(解决方案)**

**94）Java 中如何利用泛型写一个 LRU 缓存？(答案)**

**95）写一段 Java 程序将 byte 转换为 long？(答案)**

**95）在不使用 StringBuffer 的前提下，怎么反转一个字符串？(解决方案)**

**97）Java 中，怎么获取一个文件中单词出现的最高频率？(解决方案)**

**98）如何检查出两个给定的字符串是反序的？(解决方案)**

**99）Java 中，怎么打印出一个字符串的所有排列？(解决方案)**

**100）Java 中，怎样才能打印出数组中的重复元素？(解决方案)**

**101）Java 中如何将字符串转换为整数？(解决方案)**

**102）在没有使用临时变量的情况如何交换两个整数变量的值？(解决方案)**

交换两个值，不用临时变量?我们通过位运算中的异或来实现。  //测试代码为C语言代码

前置知识：

1.一个整数自己跟自己异或，结果为0   //因为异或的法则为，相同为0，不同为1，注意这里所说的都是二进制位。

2.任意一个整数跟0异或，结果为本身。 //因为1异或0得1,0异或0,得0，所以1还是1,0还是0，没发生变化。

\------------------------------------------------------------------------------------------------------

测试代码如下：

** **

1.  int main(int argc, char\* argv\[\])  
2.  \{  
3.      int a=575,b=667;  
4.      a=a^b;  
5.      b=a^b;  
6.      a=a^b;  
7.      printf("a=%d  b=%d \\n",a,b);  
8.      getchar();  
9.      return 0;  
10. \}

**-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  
//效果截图如下：**

![20130521112611294][]

\---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

分析下a和b发生交换的原因：

根据以上代码不难得出以下表达式:

1. b=(a^b)^b=a^b^b=a

2. a=(a^b)^\[(a^b)^b\]=a^b^\[a^b^b\]=a^b^a^b^b=a^a^b^b^b=b

根据前面说的前置知识，不难明白a和b，为什么发生交换了。

## **关于 OOP 和设计模式的面试题** ##

这部分包含 Java 面试过程中关于 SOLID 的设计原则，OOP 基础，如类，对象，接口，继承，多态，封装，抽象以及更高级的一些概念，如组合、聚合及关联。也包含了 GOF 设计模式的问题。

**103）接口是什么？为什么要使用接口而不是直接使用具体类？**

接口用于定义 API。它定义了类必须得遵循的规则。同时，它提供了一种抽象，因为客户端只使用接口，这样可以有多重实现，如 List 接口，你可以使用可随机访问的 ArrayList，也可以使用方便插入和删除的 LinkedList。接口中不允许写代码，以此来保证抽象，但是 Java 8 中你可以在接口声明静态的默认方法，这种方法是具体的。

**104）Java 中，抽象类与接口之间有什么不同？(答案)**

Java 中，抽象类和接口有很多不同之处，但是最重要的一个是 Java 中限制一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口。抽象类可以很好的定义一个家族类的默认行为，而接口能更好的定义类型，有助于后面实现多态机制。关于这个问题的讨论请查看答案。

**105）除了单例模式，你在生产环境中还用过什么设计模式？**

这需要根据你的经验来回答。一般情况下，你可以说依赖注入，工厂模式，装饰模式或者观察者模式，随意选择你使用过的一种即可。不过你要准备回答接下的基于你选择的模式的问题。

**106）你能解释一下里氏替换原则吗?(答案)**

**107) 什么情况下会违反迪米特法则？为什么会有这个问题？(答案)**

迪米特法则建议“只和朋友说话，不要陌生人说话”，以此来减少类之间的耦合。

**108）适配器模式是什么？什么时候使用？**

适配器模式提供对接口的转换。如果你的客户端使用某些接口，但是你有另外一些接口，你就可以写一个适配去来连接这些接口。

**109）什么是“依赖注入”和“控制反转”？为什么有人使用？(答案)**

**110）抽象类是什么？它与接口有什么区别？你为什么要使用过抽象类？(答案)**

抽象方法：由abstract修饰的方法为抽象方法，抽象方法只有方法的定义，没有方法的实现。
    抽象类：一个类中如果包含抽象方法，个i类应该用abstract关键字声明为抽象类。
    抽象类不可以实例化，即使一个类中没有抽象方法，也可以将其定义为抽象类，同样，该类不可以实例化。
    抽象类的意义：
        1，为子类提供一个公共的类型；
    
        2，封装子类中重复内容（成员变量和方法）；
    
        3，定义有抽象方法，子类虽然有不同的实现，但该方法的定义是一致的。
    
    抽象类和接口的区别：
    抽象类：为了被子类继承，为子类提供了同一的方法入口；
    接口：定义了一个标准（特殊的抽象类）。

**111）构造器注入和 setter 依赖注入，那种方式更好？(答案)**

每种方式都有它的缺点和优点。构造器注入保证所有的注入都被初始化，但是 setter 注入提供更好的灵活性来设置可选依赖。如果使用 XML 来描述依赖，Setter 注入的可读写会更强。经验法则是强制依赖使用构造器注入，可选依赖使用 setter 注入。

**112）依赖注入和工厂模式之间有什么不同？(答案)**

虽然两种模式都是将对象的创建从应用的逻辑中分离，但是依赖注入比工程模式更清晰。通过依赖注入，你的类就是 POJO，它只知道依赖而不关心它们怎么获取。使用工厂模式，你的类需要通过工厂来获取依赖。因此，使用 DI 会比使用工厂模式更容易测试。关于这个话题的更详细讨论请参见答案。

**113）适配器模式和装饰器模式有什么区别？(答案)**

虽然适配器模式和装饰器模式的结构类似，但是每种模式的出现意图不同。适配器模式被用于桥接两个接口，而装饰模式的目的是在不修改类的情况下给类增加新的功能。

**114）适配器模式和代理模式之前有什么不同？(答案)**

这个问题与前面的类似，适配器模式和代理模式的区别在于他们的意图不同。由于适配器模式和代理模式都是封装真正执行动作的类，因此结构是一致的，但是适配器模式用于接口之间的转换，而代理模式则是增加一个额外的中间层，以便支持分配、控制或智能访问。

**115）什么是模板方法模式？(答案)**

模板方法提供算法的框架，你可以自己去配置或定义步骤。例如，你可以将排序算法看做是一个模板。它定义了排序的步骤，但是具体的比较，可以使用 Comparable 或者其语言中类似东西，具体策略由你去配置。列出算法概要的方法就是众所周知的模板方法。

**116）什么时候使用访问者模式？(答案)**

访问者模式用于解决在类的继承层次上增加操作，但是不直接与之关联。这种模式采用双派发的形式来增加中间层。

**117）什么时候使用组合模式？(答案)**

组合模式使用树结构来展示部分与整体继承关系。它允许客户端采用统一的形式来对待单个对象和对象容器。当你想要展示对象这种部分与整体的继承关系时采用组合模式。

**118）继承和组合之间有什么不同？(答案)**

虽然两种都可以实现代码复用，但是组合比继承共灵活，因为组合允许你在运行时选择不同的实现。用组合实现的代码也比继承测试起来更加简单。

**119）描述 Java 中的重载和重写？(答案)**

重载和重写都允许你用相同的名称来实现不同的功能，但是重载是编译时活动，而重写是运行时活动。你可以在同一个类中重载方法，但是只能在子类中重写方法。重写必须要有继承。

**120）Java 中，嵌套公共静态类与顶级类有什么不同？(答案)**

类的内部可以有多个嵌套公共静态类，但是一个 Java 源文件只能有一个顶级公共类，并且顶级公共类的名称与源文件名称必须一致。

**121) OOP 中的 组合、聚合和关联有什么区别？(答案)**

如果两个对象彼此有关系，就说他们是彼此相关联的。组合和聚合是面向对象中的两种形式的关联。组合是一种比聚合更强力的关联。组合中，一个对象是另一个的拥有者，而聚合则是指一个对象使用另一个对象。如果对象 A 是由对象 B 组合的，则 A 不存在的话，B一定不存在，但是如果 A 对象聚合了一个对象 B，则即使 A 不存在了，B 也可以单独存在。

**122）给我一个符合开闭原则的设计模式的例子？(答案)**

开闭原则要求你的代码对扩展开放，对修改关闭。这个意思就是说，如果你想增加一个新的功能，你可以很容易的在不改变已测试过的代码的前提下增加新的代码。有好几个设计模式是基于开闭原则的，如策略模式，如果你需要一个新的策略，只需要实现接口，增加配置，不需要改变核心逻辑。一个正在工作的例子是 Collections.sort() 方法，这就是基于策略模式，遵循开闭原则的，你不需为新的对象修改 sort() 方法，你需要做的仅仅是实现你自己的 Comparator 接口。

**123）抽象工厂模式和原型模式之间的区别？(答案)**

**124）什么时候使用享元模式？(答案)**

享元模式通过共享对象来避免创建太多的对象。为了使用享元模式，你需要确保你的对象是不可变的，这样你才能安全的共享。JDK 中 String 池、Integer 池以及 Long 池都是很好的使用了享元模式的例子。

### **Java 面试中其他各式各样的问题** ###

这部分包含 Java 中关于 XML 的面试题，JDBC 面试题，正则表达式面试题，Java 错误和异常及序列化面试题

**125）嵌套静态类与顶级类有什么区别？(答案)**

一个公共的顶级类的源文件名称与类名相同，而嵌套静态类没有这个要求。一个嵌套类位于顶级类内部，需要使用顶级类的名称来引用嵌套静态类，如 HashMap.Entry 是一个嵌套静态类，HashMap 是一个顶级类，Entry是一个嵌套静态类。

**126）你能写出一个正则表达式来判断一个字符串是否是一个数字吗？(解决方案)**

一个数字字符串，只能包含数字，如 0 到 9 以及 +、- 开头，通过这个信息，你可以下一个如下的正则表达式来判断给定的字符串是不是数字。

**127）Java 中，受检查异常 和 不受检查异常的区别？(答案)**

受检查异常编译器在编译期间检查。对于这种异常，方法强制处理或者通过 throws 子句声明。其中一种情况是 Exception 的子类但不是 RuntimeException 的子类。非受检查是 RuntimeException 的子类，在编译阶段不受编译器的检查。

![v2-5dc2ec13f7165dca5551f19df54803a5_b.jpg][]

**128）Java 中，throw 和 throws 有什么区别？(答案)**

throw 用于抛出 java.lang.Throwable 类的一个实例化对象，意思是说你可以通过关键字 throw 抛出一个 Error 或者 一个Exception，如： throw new IllegalArgumentException(“size must be multiple of 2″) 而throws 的作用是作为方法声明和签名的一部分，方法被抛出相应的异常以便调用者能处理。Java 中，任何未处理的受检查异常强制在 throws 子句中声明。

**129）Java 中，Serializable 与 Externalizable 的区别？(答案)**

Serializable 接口是一个序列化 Java 类的接口，以便于它们可以在网络上传输或者可以将它们的状态保存在磁盘上，是 JVM 内嵌的默认序列化方式，成本高、脆弱而且不安全。Externalizable 允许你控制整个序列化过程，指定特定的二进制格式，增加安全机制。

**130）Java 中，DOM 和 SAX 解析器有什么不同？(答案)**

DOM 解析器将整个 XML 文档加载到内存来创建一棵 DOM 模型树，这样可以更快的查找节点和修改 XML 结构，而 SAX 解析器是一个基于事件的解析器，不会将整个 XML 文档加载到内存。由于这个原因，DOM 比 SAX 更快，也要求更多的内存，不适合于解析大 XML 文件。

**131）说出 JDK 1.7 中的三个新特性？(答案)**

虽然 JDK 1.7 不像 JDK 5 和 8 一样的大版本，但是，还是有很多新的特性，如 try-with-resource 语句，这样你在使用流或者资源的时候，就不需要手动关闭，Java 会自动关闭。Fork-Join 池某种程度上实现 Java 版的 Map-reduce。允许 Switch 中有 String 变量和文本。菱形操作符(<>)用于类型推断，不再需要在变量声明的右边申明泛型，因此可以写出可读写更强、更简洁的代码。另一个值得一提的特性是改善异常处理，如允许在同一个 catch 块中捕获多个异常。

**132）说出 5 个 JDK 1.8 引入的新特性？(答案)**

Java 8 在 Java 历史上是一个开创新的版本，下面 JDK 8 中 5 个主要的特性： Lambda 表达式，允许像对象一样传递匿名函数 Stream API，充分利用现代多核 CPU，可以写出很简洁的代码 Date 与 Time API，最终，有一个稳定、简单的日期和时间库可供你使用 扩展方法，现在，接口中可以有静态、默认方法。 重复注解，现在你可以将相同的注解在同一类型上使用多次。

**133）Java 中，Maven 和 ANT 有什么区别？(答案)**

虽然两者都是构建工具，都用于创建 Java 应用，但是 Maven 做的事情更多，在基于“约定优于配置”的概念下，提供标准的Java 项目结构，同时能为应用自动管理依赖（应用中所依赖的 JAR 文件），Maven 与 ANT 工具更多的不同之处请参见答案。

这就是所有的面试题，如此之多，是不是？我可以保证，如果你能回答列表中的所有问题，你就可以很轻松的应付任何核心 Java 或者高级 Java 面试。虽然，这里没有涵盖 Servlet、JSP、JSF、JPA，JMS，EJB 及其它 Java EE 技术，也没有包含主流的框架如 Spring MVC，Struts 2.0，Hibernate，也没有包含 SOAP 和 RESTful web service，但是这份列表对做 Java 开发的、准备应聘 Java web 开发职位的人还是同样有用的，因为所有的 Java 面试，开始的问题都是 Java 基础和 JDK API 相关的。如果你认为我这里有任何应该在这份列表中而被我遗漏了的 Java 流行的问题，你可以自由的给我建议。我的目的是从最近的面试中创建一份最新的、最优的 Java 面试问题列表。

# 50道Java线程面试题分析及答案 #

下面是Java线程相关的热门面试题，你可以用它来好好准备面试。  
  
1) 什么是线程？  
  
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。程序员可以通过它进行多处理器编程，你可以使用多线程对运算密集型任务提速。比如，如果一个线程完成一个任务要100毫秒，那么用十个线程完成改任务只需10毫秒。Java在语言层面对多线程提供了卓越的支持，它也是一个很好的卖点。  
  
2) 线程和进程有什么区别？  
  
线程是进程的子集，一个进程可以有很多线程，每条线程并行执行不同的任务。不同的进程使用不同的内存空间，而所有的线程共享一片相同的内存空间。别把它和栈内存搞混，每个线程都拥有单独的栈内存用来存储本地数据。  
  
3) 如何在Java中实现线程？  
  
在语言层面有两种方式。java.lang.Thread 类的实例就是一个线程但是它需要调用java.lang.Runnable接口来执行，由于线程类本身就是调用的Runnable接口所以你可以继承java.lang.Thread 类或者直接调用Runnable接口来重写run()方法实现线程。  
  
4) 用Runnable还是Thread？  
  
这个问题是上题的后续，大家都知道我们可以通过继承Thread类或者调用Runnable接口来实现线程，问题是，那个方法更好呢？什么情况下使用它？这个问题很容易回答，如果你知道Java不支持类的多重继承，但允许你调用多个接口。所以如果你要继承其他类，当然是调用Runnable接口好了。  
  
5) Thread 类中的start() 和 run() 方法有什么区别？  
  
这个问题经常被问到，但还是能从此区分出面试者对Java线程模型的理解程度。start()方法被用来启动新创建的线程，而且start()内部调用了run()方法，这和直接调用run()方法的效果不一样。当你调用run()方法的时候，只会是在原来的线程中调用，没有新的线程启动，start()方法才会启动新线程。  
  
6) Java中Runnable和Callable有什么不同？  
  
Runnable和Callable都代表那些要在不同的线程中执行的任务。Runnable从JDK1.0开始就有了，Callable是在JDK1.5增加的。它们的主要区别是Callable的 call() 方法可以返回值和抛出异常，而Runnable的run()方法没有这些功能。Callable可以返回装载有计算结果的Future对象。  
  
7）如何强制启动一个线程？  
  
这个问题就像是如何强制进行Java垃圾回收，目前还没有觉得方法，虽然你可以使用System.gc()来进行垃圾回收，但是不保证能成功。在Java里面没有办法强制启动一个线程，它是被线程调度器控制着且Java没有公布相关的API。  
  
8) Java中CyclicBarrier 和 CountDownLatch有什么不同？  
  
CyclicBarrier 和 CountDownLatch 都可以用来让一组线程等待其它线程。与 CyclicBarrier 不同的是，CountdownLatch 不能重新使用。  
  
9) Java内存模型是什么？  
  
Java内存模型规定和指引Java程序在不同的内存架构、CPU和操作系统间有确定性地行为。它在多线程的情况下尤其重要。Java内存模型对一个线程所做的变动能被其它线程可见提供了保证，它们之间是先行发生关系。这个关系定义了一些规则让程序员在并发编程时思路更清晰。比如，先行发生关系确保了：  
线程内的代码能够按先后顺序执行，这被称为程序次序规则。  
对于同一个锁，一个解锁操作一定要发生在时间上后发生的另一个锁定操作之前，也叫做管程锁定规则。  
前一个对volatile的写操作在后一个volatile的读操作之前，也叫volatile变量规则。  
一个线程内的任何操作必需在这个线程的start()调用之后，也叫作线程启动规则。  
一个线程的所有操作都会在线程终止之前，线程终止规则。  
一个对象的终结操作必需在这个对象构造完成之后，也叫对象终结规则。  
可传递性  
  
10) Java中的volatile 变量是什么？  
  
volatile是一个特殊的修饰符，只有成员变量才能使用它。在Java并发程序缺少同步类的情况下，多线程对成员变量的操作对其它线程是透明的。volatile变量可以保证下一个读取操作会在前一个写操作之后发生，就是上一题的volatile变量规则。点击这里查看更多volatile的相关内容。  
  
11) 什么是线程安全？Vector是一个线程安全类吗？   
  
如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。一个线程安全的计数器类的同一个实例对象在被多个线程使用的情况下也不会出现计算失误。很显然你可以将集合类分成两组，线程安全和非线程安全的。Vector 是用同步方法来实现线程安全的, 而和它相似的ArrayList不是线程安全的。  
  
12) Java中什么是竞态条件？ 举个例子说明。  
  
竞态条件会导致程序在并发情况下出现一些bugs。多线程对一些资源的竞争的时候就会产生竞态条件，如果首先要执行的程序竞争失败排到后面执行了，那么整个程序就会出现一些不确定的bugs。这种bugs很难发现而且会重复出现，因为线程间的随机竞争。  
  
13) Java中如何停止一个线程？  
  
Java提供了很丰富的API但没有为停止线程提供API。JDK 1.0本来有一些像stop(), suspend() 和 resume()的控制方法但是由于潜在的死锁威胁因此在后续的JDK版本中他们被弃用了，之后Java API的设计者就没有提供一个兼容且线程安全的方法来停止一个线程。当run() 或者 call() 方法执行完的时候线程会自动结束,如果要手动结束一个线程，你可以用volatile 布尔变量来退出run()方法的循环或者是取消任务来中断线程。  
  
14) 一个线程运行时发生异常会怎样？  
  
这是我在一次面试中遇到的一个很刁钻的Java面试题, 简单的说，如果异常没有被捕获该线程将会停止执行。Thread.UncaughtExceptionHandler是用于处理未捕获异常造成线程突然中断情况的一个内嵌接口。当一个未捕获异常将造成线程中断的时候JVM会使用Thread.getUncaughtExceptionHandler()来查询线程的UncaughtExceptionHandler并将线程和异常作为参数传递给handler的uncaughtException()方法进行处理。  
  
15） 如何在两个线程间共享数据？  
  
你可以通过共享对象来实现这个目的，或者是使用像阻塞队列这样并发的数据结构。这篇教程《Java线程间通信》(涉及到在两个线程间共享对象)用wait和notify方法实现了生产者消费者模型。  
  
16) Java中notify 和 notifyAll有什么区别？  
  
这又是一个刁钻的问题，因为多线程可以等待单监控锁，Java API 的设计人员提供了一些方法当等待条件改变的时候通知它们，但是这些方法没有完全实现。notify()方法不能唤醒某个具体的线程，所以只有一个线程在等待的时候它才有用武之地。而notifyAll()唤醒所有线程并允许他们争夺锁确保了至少有一个线程能继续运行。  
  
17) 为什么wait, notify 和 notifyAll这些方法不在thread类里面？  
  
这是个设计相关的问题，它考察的是面试者对现有系统和一些普遍存在但看起来不合理的事物的看法。回答这些问题的时候，你要说明为什么把这些方法放在Object类里是有意义的，还有不把它放在Thread类里的原因。一个很明显的原因是JAVA提供的锁是对象级的而不是线程级的，每个对象都有锁，通过线程获得。如果线程需要等待某些锁那么调用对象中的wait()方法就有意义了。如果wait()方法定义在Thread类中，线程正在等待的是哪个锁就不明显了。简单的说，由于wait，notify和notifyAll都是锁级别的操作，所以把他们定义在Object类中因为锁属于对象你也可以查看这篇文章了解更多。  
  
18) 什么是ThreadLocal变量？  
  
ThreadLocal是Java里一种特殊的变量。每个线程都有一个ThreadLocal就是每个线程都拥有了自己独立的一个变量，竞争条件被彻底消除了。它是为创建代价高昂的对象获取线程安全的好方法，比如你可以用ThreadLocal让SimpleDateFormat变成线程安全的，因为那个类创建代价高昂且每次调用都需要创建不同的实例所以不值得在局部范围使用它，如果为每个线程提供一个自己独有的变量拷贝，将大大提高效率。首先，通过复用减少了代价高昂的对象的创建个数。其次，你在没有使用高代价的同步或者不变性的情况下获得了线程安全。线程局部变量的另一个不错的例子是ThreadLocalRandom类，它在多线程环境中减少了创建代价高昂的Random对象的个数。  
  
19) 什么是FutureTask？  
  
在Java并发程序中FutureTask表示一个可以取消的异步运算。它有启动和取消运算、查询运算是否完成和取回运算结果等方法。只有当运算完成的时候结果才能取回，如果运算尚未完成get方法将会阻塞。一个FutureTask对象可以对调用了Callable和Runnable的对象进行包装，由于FutureTask也是调用了Runnable接口所以它可以提交给Executor来执行。  
  
20) Java中interrupted 和 isInterruptedd方法的区别？  
  
interrupted() 和 isInterrupted()的主要区别是前者会将中断状态清除而后者不会。Java多线程的中断机制是用内部标识来实现的，调用Thread.interrupt()来中断一个线程就会设置中断标识为true。当中断线程调用静态方法Thread.interrupted()来检查中断状态时，中断状态会被清零。而非静态方法isInterrupted()用来查询其它线程的中断状态且不会改变中断状态标识。简单的说就是任何抛出InterruptedException异常的方法都会将中断状态清零。无论如何，一个线程的中断状态有有可能被其它线程调用中断来改变。  
  
21) 为什么wait和notify方法要在同步块中调用？  
  
主要是因为Java API强制要求这样做，如果你不这么做，你的代码会抛出IllegalMonitorStateException异常。还有一个原因是为了避免wait和notify之间产生竞态条件。  
  
22) 为什么你应该在循环中检查等待条件?  
  
处于等待状态的线程可能会收到错误警报和伪唤醒，如果不在循环中检查等待条件，程序就会在没有满足结束条件的情况下退出。因此，当一个等待线程醒来时，不能认为它原来的等待状态仍然是有效的，在notify()方法调用之后和等待线程醒来之前这段时间它可能会改变。这就是在循环中使用wait()方法效果更好的原因，你可以在Eclipse中创建模板调用wait和notify试一试。如果你想了解更多关于这个问题的内容，我推荐你阅读《Effective Java》这本书中的线程和同步章节。  
  
23) Java中的同步集合与并发集合有什么区别？  
  
同步集合与并发集合都为多线程和并发提供了合适的线程安全的集合，不过并发集合的可扩展性更高。在Java1.5之前程序员们只有同步集合来用且在多线程并发的时候会导致争用，阻碍了系统的扩展性。Java5介绍了并发集合像ConcurrentHashMap，不仅提供线程安全还用锁分离和内部分区等现代技术提高了可扩展性。  
  
24） Java中堆和栈有什么不同？  
  
为什么把这个问题归类在多线程和并发面试题里？因为栈是一块和线程紧密相关的内存区域。每个线程都有自己的栈内存，用于存储本地变量，方法参数和栈调用，一个线程中存储的变量对其它线程是不可见的。而堆是所有线程共享的一片公用内存区域。对象都在堆里创建，为了提升效率线程会从堆中弄一个缓存到自己的栈，如果多个线程使用该变量就可能引发问题，这时volatile 变量就可以发挥作用了，它要求线程从主存中读取变量的值。  
  
25） 什么是线程池？ 为什么要使用它？  
  
创建线程要花费昂贵的资源和时间，如果任务来了才创建线程那么响应时间会变长，而且一个进程能创建的线程数有限。为了避免这些问题，在程序启动的时候就创建若干线程来响应处理，它们被称为线程池，里面的线程叫工作线程。从JDK1.5开始，Java API提供了Executor框架让你可以创建不同的线程池。比如单线程池，每次处理一个任务；数目固定的线程池或者是缓存线程池（一个适合很多生存期短的任务的程序的可扩展线程池）。  
  
26） 如何写代码来解决生产者消费者问题？  
  
在现实中你解决的许多线程问题都属于生产者消费者模型，就是一个线程生产任务供其它线程进行消费，你必须知道怎么进行线程间通信来解决这个问题。比较低级的办法是用wait和notify来解决这个问题，比较赞的办法是用Semaphore 或者 BlockingQueue来实现生产者消费者模型，这篇教程有实现它。  
  
27） 如何避免死锁？  
  
死锁是指两个或两个以上的进程在执行过程中，因争夺资源而造成的一种互相等待的现象，若无外力作用，它们都将无法推进下去。这是一个严重的问题，因为死锁会让你的程序挂起无法完成任务，死锁的发生必须满足以下四个条件：  
互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用。  
请求与保持条件：一个进程因请求资源而阻塞时，对已获得的资源保持不放。  
不剥夺条件：进程已获得的资源，在末使用完之前，不能强行剥夺。  
循环等待条件：若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系。  
最简单的方法就是阻止循环等待条件，将系统中所有的资源设置标志位、排序，规定所有的进程申请资源必须以一定的顺序（升序或降序）做操作来避免死锁。这篇教程有代码示例和避免死锁的讨论细节。  
  
28) Java中活锁和死锁有什么区别？  
  
这是上题的扩展，活锁和死锁类似，不同之处在于处于活锁的线程或进程的状态是不断改变的，活锁可以认为是一种特殊的饥饿。一个现实的活锁例子是两个人在狭小的走廊碰到，两个人都试着避让对方好让彼此通过，但是因为避让的方向都一样导致最后谁都不能通过走廊。简单的说就是，活锁和死锁的主要区别是前者进程的状态可以改变但是却不能继续执行。  
  
29） 怎么检测一个线程是否拥有锁？  
  
我一直不知道我们竟然可以检测一个线程是否拥有锁，直到我参加了一次电话面试。在java.lang.Thread中有一个方法叫holdsLock()，它返回true如果当且仅当当前线程拥有某个具体对象的锁。  
  
30) 你如何在Java中获取线程堆栈？  
  
对于不同的操作系统，有多种方法来获得Java进程的线程堆栈。当你获取线程堆栈时，JVM会把所有线程的状态存到日志文件或者输出到控制台。在Windows你可以使用Ctrl + Break组合键来获取线程堆栈，Linux下用kill -3命令。你也可以用jstack这个工具来获取，它对线程id进行操作，你可以用jps这个工具找到id。  
  
31) JVM中哪个参数是用来控制线程的栈堆栈小的  
  
这个问题很简单， -Xss参数用来控制线程的堆栈大小。你可以查看JVM配置列表来了解这个参数的更多信息。  
  
32） Java中synchronized 和 ReentrantLock 有什么不同？  
  
Java在过去很长一段时间只能通过synchronized关键字来实现互斥，它有一些缺点。比如你不能扩展锁之外的方法或者块边界，尝试获取锁时不能中途取消等。Java 5 通过Lock接口提供了更复杂的控制来解决这些问题。 ReentrantLock 类实现了 Lock，它拥有与 synchronized 相同的并发性和内存语义且它还具有可扩展性。  
  
33） 有三个线程T1，T2，T3，怎么确保它们按顺序执行？  
  
在多线程中有多种方法让线程按特定顺序执行，你可以用线程类的join()方法在一个线程中启动另一个线程，另外一个线程完成该线程继续执行。为了确保三个线程的顺序你应该先启动最后一个(T3调用T2，T2调用T1)，这样T1就会先完成而T3最后完成。  
  
34) Thread类中的yield方法有什么作用？  
  
Yield方法可以暂停当前正在执行的线程对象，让其它有相同优先级的线程执行。它是一个静态方法而且只保证当前线程放弃CPU占用而不能保证使其它线程一定能占用CPU，执行yield()的线程有可能在进入到暂停状态后马上又被执行。  
  
35） Java中ConcurrentHashMap的并发度是什么？  
  
ConcurrentHashMap把实际map划分成若干部分来实现它的可扩展性和线程安全。这种划分是使用并发度获得的，它是ConcurrentHashMap类构造函数的一个可选参数，默认值为16，这样在多线程情况下就能避免争用。  
  
36） Java中Semaphore是什么？  
  
Java中的Semaphore是一种新的同步类，它是一个计数信号。从概念上讲，从概念上讲，信号量维护了一个许可集合。如有必要，在许可可用前会阻塞每一个 acquire()，然后再获取该许可。每个 release()添加一个许可，从而可能释放一个正在阻塞的获取者。但是，不使用实际的许可对象，Semaphore只对可用许可的号码进行计数，并采取相应的行动。  
  
37）如果你提交任务时，线程池队列已满。会时发会生什么？  
  
这个问题问得很狡猾，许多程序员会认为该任务会阻塞直到线程池队列有空位。事实上如果一个任务不能被调度执行那么ThreadPoolExecutor’s submit()方法将会抛出一个RejectedExecutionException异常。  
  
38) Java线程池中submit() 和 execute()方法有什么区别？  
  
两个方法都可以向线程池提交任务，execute()方法的返回类型是void，它定义在Executor接口中, 而submit()方法可以返回持有计算结果的Future对象，它定义在ExecutorService接口中，它扩展了Executor接口，其它线程池类像ThreadPoolExecutor和ScheduledThreadPoolExecutor都有这些方法。  
  
39) 什么是阻塞式方法？  
  
阻塞式方法是指程序会一直等待该方法完成期间不做其他事情，ServerSocket的accept()方法就是一直等待客户端连接。这里的阻塞是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起，直到得到结果之后才会返回。此外，还有异步和非阻塞式方法在任务完成前就返回。  
  
40) Swing是线程安全的吗？ 为什么？  
  
你可以很肯定的给出回答，Swing不是线程安全的，但是你应该解释这么回答的原因即便面试官没有问你为什么。当我们说swing不是线程安全的常常提到它的组件，这些组件不能在多线程中进行修改，所有对GUI组件的更新都要在AWT线程中完成，而Swing提供了同步和异步两种回调方法来进行更新

41） Java中invokeAndWait 和 invokeLater有什么区别？  
  
这两个方法是Swing API 提供给Java开发者用来从当前线程而不是事件派发线程更新GUI组件用的。InvokeAndWait()同步更新GUI组件，比如一个进度条，一旦进度更新了，进度条也要做出相应改变。如果进度被多个线程跟踪，那么就调用invokeAndWait()方法请求事件派发线程对组件进行相应更新。而invokeLater()方法是异步调用更新组件的。  
  
42) Swing API中那些方法是线程安全的？  
  
这个问题又提到了swing和线程安全，虽然组件不是线程安全的但是有一些方法是可以被多线程安全调用的，比如repaint(), revalidate()。 JTextComponent的setText()方法和JTextArea的insert() 和 append() 方法也是线程安全的。  
  
43) 如何在Java中创建Immutable对象？  
  
这个问题看起来和多线程没什么关系， 但不变性有助于简化已经很复杂的并发程序。Immutable对象可以在没有同步的情况下共享，降低了对该对象进行并发访问时的同步化开销。可是Java没有@Immutable这个注解符，要创建不可变类，要实现下面几个步骤：通过构造方法初始化所有成员、对变量不要提供setter方法、将所有的成员声明为私有的，这样就不允许直接访问这些成员、在getter方法中，不要直接返回对象本身，而是克隆对象，并返回对象的拷贝。  
  
44） Java中的ReadWriteLock是什么？  
  
一般而言，读写锁是用来提升并发程序性能的锁分离技术的成果。Java中的ReadWriteLock是Java 5 中新增的一个接口，一个ReadWriteLock维护一对关联的锁，一个用于只读操作一个用于写。在没有写线程的情况下一个读锁可能会同时被多个读线程持有。写锁是独占的，你可以使用JDK中的ReentrantReadWriteLock来实现这个规则，它最多支持65535个写锁和65535个读锁。  
  
45) 多线程中的忙循环是什么?  
  
忙循环就是程序员用循环让一个线程等待，不像传统方法wait(), sleep() 或 yield() 它们都放弃了CPU控制，而忙循环不会放弃CPU，它就是在运行一个空循环。这么做的目的是为了保留CPU缓存，在多核系统中，一个等待线程醒来的时候可能会在另一个内核运行，这样会重建缓存。为了避免重建缓存和减少等待重建的时间就可以使用它了。

46）volatile 变量和 atomic 变量有什么不同？  
  
这是个有趣的问题。首先，volatile 变量和 atomic 变量看起来很像，但功能却不一样。Volatile变量可以确保先行关系，即写操作会发生在后续的读操作之前, 但它并不能保证原子性。例如用volatile修饰count变量那么 count++ 操作就不是原子性的。而AtomicInteger类提供的atomic方法可以让这种操作具有原子性如getAndIncrement()方法会原子性的进行增量操作把当前值加一，其它数据类型和引用变量也可以进行相似操作。  
  
47) 如果同步块内的线程抛出异常会发生什么？  
  
这个问题坑了很多Java程序员，若你能想到锁是否释放这条线索来回答还有点希望答对。无论你的同步块是正常还是异常退出的，里面的线程都会释放锁，所以对比锁接口我更喜欢同步块，因为它不用我花费精力去释放锁，该功能可以在finally block里释放锁实现。  
  
48） 单例模式的双检锁是什么？  
  
这个问题在Java面试中经常被问到，但是面试官对回答此问题的满意度仅为50%。一半的人写不出双检锁还有一半的人说不出它的隐患和Java1.5是如何对它修正的。它其实是一个用来创建线程安全的单例的老方法，当单例实例第一次被创建时它试图用单个锁进行性能优化，但是由于太过于复杂在JDK1.4中它是失败的，我个人也不喜欢它。无论如何，即便你也不喜欢它但是还是要了解一下，因为它经常被问到。  
  
49） 如何在Java中创建线程安全的Singleton？  
  
这是上面那个问题的后续，如果你不喜欢双检锁而面试官问了创建Singleton类的替代方法，你可以利用JVM的类加载和静态变量初始化特征来创建Singleton实例，或者是利用枚举类型来创建Singleton，我很喜欢用这种方法。  
  
50) 写出3条你遵循的多线程最佳实践  
  
这种问题我最喜欢了，我相信你在写并发代码来提升性能的时候也会遵循某些最佳实践。以下三条最佳实践我觉得大多数Java程序员都应该遵循：  
给你的线程起个有意义的名字。  
这样可以方便找bug或追踪。OrderProcessor, QuoteProcessor or TradeProcessor 这种名字比 Thread-1. Thread-2 and Thread-3 好多了，给线程起一个和它要完成的任务相关的名字，所有的主要框架甚至JDK都遵循这个最佳实践。  
避免锁定和缩小同步的范围  
锁花费的代价高昂且上下文切换更耗费时间空间，试试最低限度的使用同步和锁，缩小临界区。因此相对于同步方法我更喜欢同步块，它给我拥有对锁的绝对控制权。  
多用同步类少用wait 和 notify  
首先，CountDownLatch, Semaphore, CyclicBarrier 和 Exchanger 这些同步类简化了编码操作，而用wait和notify很难实现对复杂控制流的控制。其次，这些类是由最好的企业编写和维护在后续的JDK中它们还会不断优化和完善，使用这些更高等级的同步工具你的程序可以不费吹灰之力获得优化。  
多用并发集合少用同步集合  
这是另外一个容易遵循且受益巨大的最佳实践，并发集合比同步集合的可扩展性更好，所以在并发编程时使用并发集合效果更好。如果下一次你需要用到map，你应该首先想到用ConcurrentHashMap。

[v2-a9557dcd20f2d034d8f2a28c643e7974_b.jpg]: /images/20220221/5c0577cdc01747d791162fd8cfd76ef2.png
[v2-dd8309180a824d7c2176dce812b2d28f_b.jpg]: /images/20220221/498b62ec33d4464aa706f7c9b4b51a66.png
[20130521112611294]: /images/20220221/dc2fb7320df74893a74a1d4e422232aa.png
[v2-5dc2ec13f7165dca5551f19df54803a5_b.jpg]: /images/20220221/61e18f91b01f4bce82372d670d01d703.png