# Java

# 基础

## <span id="java_1">1. 什么是面向对象（OOP）？</span>

面向对象编程是使用类，对象，继承性，多态性，封装性和抽象的一种程序设计方法。

首先我们要区分一下“基于对象”和“面向对象”的区别。

1. 基于对象，通常指的是对数据的封装，以及提供一组方法对封装过的数据操作。
2. 面向对象，则在基于对象的基础上增加了多态性。所谓多态，就是可以用统一的方法对不同的对象进行同样的操作。

[什么是面向对象（OOP）？](https://www.jianshu.com/p/7a5b0043b035)

## <span id="java_2">2. 什么是多态？实现多态的机制是什么？</span>

多态即：事物在运行过程中存在不同的状态。多态可以分为编译时多态和运行时多态，编译时多态是指方法的重载，运行时多态是指方法的重写。

对于运行时多态需要满足以下三个条件：

1. 要有继承关系
2. 子类重写父类方法
3. 父类对象的引用指向子类对象（SuperClass class = new ChildClass() ）

那么多态实现的机制是什么呢？

其实就是依靠静态分派和动态分派。

静态分派即在编译期间就能完全确定，在类加载的解析阶段就会把所涉及的符号引用转化为可确定的直接引用，不会延迟到运行期再去完成，典型的例子就是方法重载。

动态分派是指在运行期间才能确定变量的实际类型，典型的例子就是方法的重写。只有在运行期间，根据对实例化子类的不同，调用不同子类中重写的方法。

参考：[多态性实现机制——静态分派与动态分派](https://www.jianshu.com/p/1976b01c07d2)

## <span id="java_3">3. 接口（Interface）与抽象类（Abstract Class）的区别？</span>

抽象类是一个可同时包含具体方法和抽象方法(方法未被实现)的类。抽象方法必须被该抽象类的子类实现。抽象类是可以继承的。

接口像是描述类的一张蓝图或者说是类的一种契约，它包含了许多空方法，这代表着它的所有的子类都应该拥有共同点。它的子类应该提供这些空方法的具体实现。一 个类需要用 implements 来实现接口，接口可以用 extends 来继承其他接口。

[接口（Interface）与抽象类（Abstract Class）的区别？](https://www.jianshu.com/p/c4f023d02f0c)

## <span id="java_4"> 4. 重写（Override）与重载（Overload）的区别?</span>

1. 覆盖是子类与父类之间的关系，是一种垂直关系；重载是同一个类中方法之间的关系，是水平关系
2. 覆盖只能由一个方法或者只能由一对方法产生关系；重载是多个方法之间的关系
3. 覆盖要求参数列表要相同；重载要求参数列表不同
4. 覆盖关系中，调用方法体是根据对象的类型（对象对应存储空间类型）决定，重载是根据调用的时候实参表和形参表来选择方法

## <span id="java_5">5. 父类的静态方法能否被子类重写？</span>

严格来说，不存在静态方法的重写，当一个子类继承父类时，写同样的方法时，只是将父类的静态方法隐藏。

## 6. 静态属性和静态方法是否可以被继承？是否可以被重写？为什么？
## 7. 什么是内部类？内部类、静态内部类、局部内部类和匿名内部类的区别及作用？
## 8. == 和 equals() 和 hashCode() 的区别？
## 9. Integer 和 int 之间的区别？
## 10. String 转换成 Integer 的方式及原理？
## 11. 自动装箱实现原理？类型转换实现原理？
## 12. 对 String 的了解？
## 13. String 为什么要设计成不可变的？
## <span id="java_14">14. final、finally 和 finalize 的区别？</span>

1. final: 修饰变量，方法，类； 修饰变量时表明这对象的值不可变，你不能为这个变量赋一个新的值，或者这样说：对基本类型而言，你不能改变其数值，对于引用，你不能将其指向一个新的引用（而引用自身是可以改变的）。 修饰方法时表明我们希望把这个方法锁定，以防止任何继承类修改它的含义，这样会确保在继承中，我们的 final 方法的行为不会改变，并且不会被覆盖。使用 final 方法的另一个考虑是效率问题：在 Java 早期的时候，遇到 final 方法，编译器会将此方法调用转为内嵌调用，如此一来以减小方法调用产生的开销。 修饰类的时候表明你不打算继承该类，而且也不允许别人这样做。
2. finally: 是异常处理中进行收场处理的代码块，比如关闭一个数据库连接，清理一些资源占用的问题。不管有没有异常被捕获，finally 子句中的代码都会被执行。
3. finalize: finalize 出现的原因在于，我们一定需要进行清理动作。Java 没有用于释放对象的，如同 C++ 里的 delete 调用，的方法，而是使用垃圾回收器（GC）帮助我们释放空间。当垃圾回收器准备释放对象占用的存储空间的时候，将首先调用其 finalize() 方法。

## <span id="java_15">15. static 关键字有什么作用？</span>

static 是 Java 里的非访问修饰符，它可以用来创建类方法和类变量。

当修饰一个变量的时候，此变量就成了独立于对象的静态变量，无论一个类实例化了多少个对象，这个类只有一份这个静态变量的拷贝，所以 static 修饰的变量，即静态变量，也被叫做类变量。一个局部变量不能被声明为 static 变量。

当修饰一个方法的时候，此方法就成了独立于对象的静态方法，静态方法不能使用类的非静态变量，因为静态方法和静态变量先于非静态的其他成员初始化，静态方法先出来，然后才是非静态的，所以明白这个顺序很重要。静态方法从参数列表得到数据，然后计算这些数据。

## 16. 列举 Java 的集合以及集合之间的继承关系?
## 17. List、Set、Map 的区别？
## <span id="java_18">18. ArrayList、LinkedList 的区别？</span>

- ArrayList 实现了可变大小的数组。它允许 null。ArrayList 没有同步。增删慢，查询快。
- LinkedList 实现了 List 接口，允许 null 元素。此外 LinkedList 提供额外的 get，remove，insert 方法在 LinkedList 的首部或尾部。LinkedList 不是同步的（不是线程安全）。LinkedList 增删快，查询慢。
实现线程安全方式如下：
```Java
List list = Collections.synchronizedList(new LinkedList(...)); 
```

## 19. HashMap，HashTable，ConcurrentHashMap 实现原理以及区别？
## 20. HashSet 与 HashMap 怎么判断集合元素重复？
## 21. String、StringBuffer、StringBuilder 之间的区别？
## <span id="java_22">22. 什么是序列化？怎么实现？有哪些方式？</span>

序列化是一种将对象转换为字节流的过程，目的是为了将该对象存储到内存中，等后面再次构建该对象时可以获取到该对象先前的状态及数据信息。

Java 中，只有一种方式可以实现序列化，只需要实现 Serializable 接口。

在 Android 中，还有另外一种实现序列化的方式,实现 Parcelable，这个是 Android 独有的一种序列化方方式,相比较 Serializable，Parcelable 需要提供大量的模板代码，较为繁琐，但是效率比 Serializable 高出不少，因为 Serializable 实现的序列化利用反射，可能会进行频繁的IO操作，所以消耗比较大。而 Parcelable 则是在内存中进行序列化。

所以这里推荐的是：

- 内存序列化优先选择 Parcelable。
- 存储到设备优先选择 Serializable(这里推荐使用 json 方式加密保存在本地，比较简单)

## 23. 对反射的了解？
## 24. 对注解的了解？
## 25. 对依赖注入的了解？
## 26. 对泛型的了解？
## 27. 泛型中 extends 和 super 的区别？
## 28. 对 Java 的异常体系的了解？
## 29. 对解析与分派的了解？
## 30. 静态代理和动态代理的区别？有什么场景使用？
## 31. 谈谈对 Java 状态机理解？

# 线程与并发

1. 线程和进程的区别？
2. 开启线程的三种方式
3. 如何正确的结束一个Thread?
4. Thread 与 Runnable 的区别？
5. run() 与 start() 方法的区别？
6. sleep() 与 wait() 方法的区别？
7. wait 与 notify 关键字的区别？
8. synchronized 关键字的用法、作用及实现原理？
9. volatile 关键字的用法、作用及实现原理？
10. transient 关键字的用法、作用及实现原理？
11. ReentrantLock、synchronized、volatile 之间的区别？
12. 什么是线程池，如何使用?
13. 多线程断点续传的实现原理？
14. 什么是深拷贝和浅拷贝？
15. Java 中对象的生命周期？
16. 对并发编程的了解？

# JVM

## <span id="jvm_1">1. 简述 JVM 内存模型和内存区域？</span>

**内存模型：**

Java 内存模型规定了所有的变量都是存储在主内存中。每条线程还有自己的工作内存，线程的工作内存中保存了该线程使用到的变量的主内存副本拷贝，线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量。不同的线程之间也无法直接访问对方工作内存中的变量，线程间变量值的传递均需要通过主内存来完成。

![](https://i.loli.net/2018/11/05/5bdfcb13471a8.jpg)

**内存区域：**

![](https://i.loli.net/2018/11/05/5bdfce578c055.jpg)

内存区域可以分为以下几块：

- 程序计数器

  程序计数器是一块较小的内存空间，它可以看作是当前线程所执行的字节码的行号指示器。如果线程正在执行的是一个 Java 方法，这个计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令的地址；如果正在执行的是 Native 方法，这个计数器值为空。此内存区域是唯一一个没有规定任何 OOM 的区域。

- 虚拟机栈

  虚拟机栈描述的是 Java 方法执行的内存模型：每个方法在执行的同时都会创建一个栈桢用于存储局部变量表、操作数栈、动态链接地址、方法出口等信息。每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应着一个栈桢在虚拟机中入栈到出栈的过程。

- 本地方法栈

  本地方法栈和虚拟机栈所发挥的作用是非常相似的，它们之间的区别不过是虚拟机栈为虚拟机执行 Java 方法服务，而本地方法栈则为虚拟机执行 Native 方法服务。

- 堆

  Java 堆是虚拟机管理的内存中最大的一块，此内存的唯一目的就是存放对象实例，几乎所有的对象实例都在这里分配内存。

- 方法区

  用于存储已经被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量、即时编译器编译后的代码等数据。相对而言，垃圾回收在这个区域是比较少出现的。

**更多请参考：**

[Java 内存模型](https://www.jianshu.com/p/13b56ddad197)

[Java 内存区域](https://www.jianshu.com/p/2f0742032ab3)

## 2. 简述垃圾回收器的工作原理？
## 3. 如何判断对象的生死？垃圾回收算法？新生代，老生代？
## 4. 哪些情况下的对象会被垃圾回收机制处理掉？
## 5. 垃圾回收机制与调用 System.gc() 的区别？
## <span id="java_53">6. 强引用、软引用、弱引用、虚引用之间的区别？</span>

强引用：不会被 GC 轻易清理，只要引用存在，垃圾回收器永远不会回收。
```Java
Object obj = new Object();
```

软引用： 非必须引用，内存溢出之前进行回收
```Java
Object obj = new Object();
SoftReference<Object> sf = new SoftReference<Object>(obj);
obj = null;
sf.get();//有时候会返回 null
```

弱引用： 第二次垃圾回收时回收
```Java 
Object obj = new Object(); 
WeakReference wf = new WeakReference(obj); 
obj = null; wf.get();//有时候会返回 null 
wf.isEnQueued();//返回是否被垃圾回收器标记为即将回收的垃圾
```

虚引用： 垃圾回收时回收，无法通过引用取到对象值
```Java
Object obj = new Object();
PhantomReference<Object> pf = new PhantomReference<Object>(obj);
obj=null;
pf.get();//永远返回 null
pf.isEnQueued();//返回是否从内存中已经删除
```

## 7. 强引用设置为 null，会不会被回收？
## 8. 简述 ClassLoader 类加载机制？
## 9. 对双亲委派模型的了解？
## <span id="java_57">10. String a = "a"+"b"+"c" 在内存中创建几个对象？</span>

这个问题涉及到了字符串常量池和字符串拼接
```Java
String a = "a"+"b"+"c"
```

通过编译器优化后，得到的效果是
```Java
String a = "abc"
```

此时，如果字符串常量池中存在 abc，则该语句并不会创建对象，只是讲字符串常量池中的引用返回而已。

如果字符串常量池中不存在 abc，则会创建并放入字符串常量池，并返回引用，此时会有一个对象进行创建。

两个深入阅读的链接：

- [字符串常量池](http://droidyue.com/blog/2014/12/21/string-literal-pool-in-java )
- [字符串拼接内部实现](http://droidyue.com/blog/2014/08/30/java-details-string-concatenation)

## 11. 对 Dalvik、ART 虚拟机的了解？
## 12. 对动态加载（OSGI）的了解？
## 13. 常见编码方式有哪些？
## 14. utf-8 编码中的中文占几个字节？int 型占几个字节？

















## 其他

1. 谈谈你对 Java 平台的理解？
2. Exception 和 Error 有什么区别？
3. 谈谈 final、finally、finalize 有什么不同？
4. 强引用、软引用、弱引用、幻想引用有什么区别？
5. String、StringBuffer、StringBuilder 有什么区别？
6. 动态代理基于什么原理？
7. int 和 Integer 有什么区别？
8. 对比 Vector、ArrayList、LinkedList 有何区别？
9. 对比Hashtable、HashMap、TreeMap 有什么不同？
10. 如何保证集合是线程安全的？ConcurrentHashMap 如何实现高效地线程安全？
11. Java 提供了哪些 IO 方式？NIO 如何实现多路复用？
12. Java 有几种文件拷贝方式？哪一种最高效？
13. 谈谈接口和抽象类有什么区别？
14. 谈谈你知道的设计模式？
15. synchronized 和 ReentrantLock 有什么区别？
16. synchronized 底层如何实现？什么是锁的升级、降级？
17. 一个线程两次调用 start() 方法会出现什么情况？
18. 什么情况下 Java 程序会产生死锁？如何定位、修复？
19. Java 并发包提供了哪些并发工具类？
20. 并发包中 ConcurrentLinkedQueue 和 LinkedBlockingQueue 有什么区别？
21. Java 并发库提供的线程池有哪几种？分别有什么特点？
22. AtomicInteger 底层实现原理是什么？如何在自己的产品代码中应用 CAS 操作？
23. 请介绍类加载过程，什么是双亲委派模型？
24. 有哪些方法可以在运行时动态生成一个 Java 类？
25. 谈谈 JVM 内存区域的划分，哪些区域可能发生 OutOfMemoryError？
26. 如何监控和诊断  JVM 堆内和堆外内存使用？
27. Java 常见的垃圾收集器有哪些？
28. 谈谈你的 GC 调优思路？
29. Java 内存模型中的 happen-before 是什么？
30. Java 程序运行在 Docker 等容器环境有哪些新问题？
31. 你了解 Java 应用开发中的注入攻击吗？
32. 如何写出安全的 Java 代码？
33. 后台服务出现明显“变慢”，谈谈你的诊断思路？
34. 有人说“Lambda 能让 Java 程序慢 30 倍”，你怎么看？
35. JVM 优化 Java 代码时都做了什么？
36. 谈谈 MySQL 支持的事务隔离级别，以及悲观锁和乐观锁的原理和应用场景？