Java面试必备：基础篇知识点精讲

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"这是一份全面的Java面试题汇总，涵盖了基础、进阶等多个方面的知识点，旨在帮助程序员更好地准备面试，提升求职竞争力。" 在这份资料中，提到了多个Java编程相关的面试问题及其解答，以下是其中一些关键知识点的详细解释： 1. **JDK与JRE的区别** JDK（Java Development Kit）是Java开发工具包，它包含JRE（Java Runtime Environment），即Java运行环境，还提供了一系列工具，如`javac`编译器、JVM调试工具等，用于开发和调试Java应用程序。而JRE仅提供运行Java程序所需的环境，不包含开发工具。 2. **hashCode()与equals()的关系** 在Java中，两个对象的hashCode()返回值相同并不意味着它们equals()方法返回true。这是因为在哈希表中，即使两个对象的哈希码相同，如果它们不相等（根据equals()比较），也会被视为不同的条目。例如，两个不同的字符串可能具有相同的哈希码，但它们的equals()结果可能是false。 3. **final关键字的用途** - `final`修饰的类不能被其他类继承，确保了类的不可变性。 - `final`修饰的方法不能被子类重写，保证了行为的一致性。 - `final`修饰的变量（常量）一旦初始化后，其值不能改变，常用于定义常量。 4. **Math.round()函数** Math.round()函数将浮点数四舍五入为最接近的整数。当传入-1.5时，由于遵循半上取整规则（或称为银行家舍入），结果会是-1。 5. **Java的基础数据类型** Java的8种基础数据类型包括：byte、boolean、char、short、int、float、long和double。这些类型直接存储值，而**String**不是基础类型，它是一个对象，属于引用类型。 6. **Java中处理字符串的类** Java中处理字符串的主要类是`String`和`StringBuilder`（以及其线程安全版本`StringBuffer`）。`String`类是不可变的，每次修改都会创建新的对象，而`StringBuilder`和`StringBuffer`则允许在单个对象上进行多次修改，提高了效率。在多线程环境下，应使用`StringBuffer`以避免同步问题。除此之外，这份资料还可能涵盖更多Java语言特性、集合框架、多线程、网络编程、异常处理、IO流、设计模式等方面的面试问题，对于准备Java面试的程序员来说是一份宝贵的资源。通过深入理解和掌握这些问题及答案，可以有效提升面试者的专业技能和自信心。

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环路等待条件：是指进程发生死锁后，若干进程之间形成一种头尾相接的循环等待资源关系

这四个条件是死锁的必要条件，只要系统发生死锁，这些条件必然成立，而只要上述条件之一不满足，就不会发生死

锁。

理解了死锁的原因，尤其是产生死锁的四个必要条件，就可以最大可能地避免、预防和解除死锁。

所以，在系统设计、进程调度等方面注意如何不让这四个必要条件成立，如何确定资源的合理分配算法，避免进程永

久占据系统资源。

此外，也要防止进程在处于等待状态的情况下占用资源。因此，对资源的分配要给予合理的规划。

4.17 ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？

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。

4.18 ThreadLocal 有什么缺陷？如果是线程池里的线程用 ThreadLocal 会有什么问题？

threadlocal 实现原理是：map<thread,threadlocalmap<>>可以避免出现资源竞争从而导致效率低下。

threadlocalmap<threadlocal,T> （自定义实现，没 map）entry===extends WeakReference 既继承了弱引用，当

threadlocal 不再引用时且 jvm 进行 GC 时就会回收对应的 entry，同时当 threadlocal.set(value)或 thread local.get()

或 remove 时，都会回收不再使用的 entry。

缺陷：threadlocal 线程还存活，但是引用了大的对象，该对象无法被清除，会引起 OOM。closablethreadlocal

解决了该问题。

线程池里用 threadlocal 要注意线程会被复用，当线程结束时，记得清楚该 thradlocal 避免用了上一个线程的

value。

4.19 说一下 synchronized 底层实现原理？

synchronized 可以保证方法或者代码块在运行时，同一时刻只有一个方法可以进入到临界区，同时它还可以保证共享

变量的内存可见性。

Java 中每一个对象都可以作为锁，这是 synchronized 实现同步的基础：

1) 普通同步方法，锁是当前实例对象

2) 静态同步方法，锁是当前类的 class 对象

3) 同步方法块，锁是括号里面的对象

4.20 synchronized 和 volatile 的区别是什么？

⚫ volatile 本质是在告诉 jvm 当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取； synchronized

则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞住。

⚫ volatile 仅能使用在变量级别；synchronized 则可以使用在变量、方法、和类级别的。

⚫ volatile 仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而 synchronized 则可以保证变量的修改可见性和原子

性。

⚫ volatile 不会造成线程的阻塞；synchronized 可能会造成线程的阻塞。

⚫ volatile 标记的变量不会被编译器优化；synchronized 标记的变量可以被编译器优化。

4.21 synchronized 和 Lock 有什么区别？

首先 synchronized 是 java 内置关键字，在 jvm 层面，Lock 是个 java 类；

synchronized 无法判断是否获取锁的状态，Lock 可以判断是否获取到锁；

synchronized 会自动释放锁(a 线程执行完同步代码会释放锁；b 线程执行过程中发生异常会释放锁)，Lock

需在 finally 中手工释放锁（unlock()方法释放锁），否则容易造成线程死锁；

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用 synchronized 关键字的两个线程 1 和线程 2，如果当前线程 1 获得锁，线程 2 线程等待。如果线程 1 阻塞，线

程 2 则会一直等待下去，而 Lock 锁就不一定会等待下去，如果尝试获取不到锁，线程可以不用一直等待就结束了；

synchronized 的锁可重入、不可中断、非公平，而 Lock 锁可重入、可判断、可公平（两者皆可）；

Lock 锁适合大量同步的代码的同步问题，synchronized 锁适合代码少量的同步问题。

4.22 synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？

synchronized 是和 if、else、for、while 一样的关键字，ReentrantLock 是类，这是二者的本质区别。既然 ReentrantLock

是类，那么它就提供了比 synchronized 更多更灵活的特性，可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量，

ReentrantLock 比 synchronized 的扩展性体现在几点上：

ReentrantLock 可以对获取锁的等待时间进行设置，这样就避免了死锁

ReentrantLock 可以获取各种锁的信息

ReentrantLock 可以灵活地实现多路通知

另外，二者的锁机制其实也是不一样的:ReentrantLock 底层调用的是 Unsafe 的 park 方法加锁，synchronized 操作的

应该是对象头中 mark word。

4.23 说一下 atomic 的原理

Atomic 包中的类基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时对单个（包括基本类型及引用类型）变量进行操

作时，具有排他性，即当多个线程同时对该变量的值进行更新时，仅有一个线程能成功，而未成功的线程可以向自旋

锁一样，继续尝试，一直等到执行成功。

Atomic 系列的类中的核心方法都会调用 unsafe 类中的几个本地方法。我们需要先知道一个东西就是 Unsafe 类，全名

为：sun.misc.Unsafe，这个类包含了大量的对 C 代码的操作，包括很多直接内存分配以及原子操作的调用，而它之所

以标记为非安全的，是告诉你这个里面大量的方法调用都会存在安全隐患，需要小心使用，否则会导致严重的后果，

例如在通过 unsafe 分配内存的时候，如果自己指定某些区域可能会导致一些类似 C++一样的指针越界到其他进程的问

题。

4.24 说一说自己对于 synchronized 关键字的了解

synchronized 关键字解决的是多个线程之间访问资源的同步性，synchronized 关键字可以保证被它修饰的方法或

者代码块在任意时刻只能有一个线程执行。另外，在 Java 早期版本中，synchronized 属于重量级锁，效率低下，因为

监视（monitor）是依赖于底层的操作系统的 Mutex Lock 来实现的，Java 的线程是映射到操作系统的原生线程之上的。

如果要挂起或者唤醒一个线程，都需要操作系统帮忙完成，而操作系统实现线程之间的切换时需要从用户态转换到内

核态，这个状态之间的转换需要相对比较长的时间，时间成本相对较高，这也是为什么早期的 synchronized 效率低

的原因。庆幸的是在 Java 6 之后 Java 官方对从 JVM 层面对 synchronized 较大优化，所以现在的 synchronized 锁

效率也优化得很不错了。JDK1.6 对锁的实现引入了大量的优化，如自旋锁、适应性自旋锁、锁消除、锁粗化、偏向锁、

轻量级锁等技术来减少锁操作的开销。

4.25 AQS 定义两种资源共享方式

Exclusive（独占）：只有一个线程能执行，如 ReentrantLock。又可分为公平锁和非公平锁：

公平锁：按照线程在队列中的排队顺序，先到者先拿到锁

非公平锁：当线程要获取锁时，无视队列顺序直接去抢锁，谁抢到就是谁的

Share（共享）：多个线程可同时执行，如 Semaphore/CountDownLatch。Semaphore、CountDownLatCh、 CyclicBarrier、

ReadWriteLock 我们都会在后面讲到。ReentrantReadWriteLock 可以看成是组合式，因为 ReentrantReadWriteLock 也

就是读写锁允许多个线程同时对某一资源进行读。不同的自定义同步器争用共享资源的方式也不同。自定义同步器在

实现时只需要实现共享资源 state 的获取与释放方式即可，至于具体线程等待队列的维护（如获取资源失败入队/唤

醒出队等），AQS 已经在顶层实现好了

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5 反射篇

5.1 什么是反射？

反射主要是指程序可以访问、检测和修改它本身状态或行为的一种能力

5.2 Java 反射：

在 Java 运行时环境中，对于任意一个类，能否知道这个类有哪些属性和方法？对于任意一个对象，能否调用它的任意

一个方法

Java 反射机制主要提供了以下功能：

在运行时判断任意一个对象所属的类。

在运行时构造任意一个类的对象。

在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。

在运行时调用任意一个对象的方法。

5.3 什么是 java 序列化？什么情况下需要序列化？

简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态（也就是实例变量，不是方法），并且可以把保存的对象状态再读出

来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存 object states，但是 Java 给你提供一种应该比你自己好的保存对

象状态的机制，那就是序列化。

什么情况下需要序列化：

当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；

当你想用套接字在网络上传送对象的时候；

当你想通过 RMI 传输对象的时候；

5.4 动态代理是什么？有哪些应用？

5.4.1 动态代理：

当想要给实现了某个接口的类中的方法，加一些额外的处理。比如说加日志，加事务等。可以给这个类创建一个代理，

故名思议就是创建一个新的类，这个类不仅包含原来类方法的功能，而且还在原来的基础上添加了额外处理的新类。

这个代理类并不是定义好的，是动态生成的。具有解耦意义，灵活，扩展性强。

5.4.2 动态代理的应用：

Spring 的 AOP

加事务

加权限

加日志

5.5 怎么实现动态代理？

首先必须定义一个接口，还要有一个 InvocationHandler(将实现接口的类的对象传递给它)处理类。再有一个工具类

Proxy(习惯性将其称为代理类，因为调用他的 newInstance()可以产生代理对象,其实他只是一个产生代理对象的工具

类）。利用到 InvocationHandler，拼接代理类源码，将其编译生成代理类的二进制码，利用加载器加载，并将其实例

化产生代理对象，最后返回。

6 对象拷贝篇

6.1 为什么要使用克隆？

想对一个对象进行处理，又想保留原有的数据进行接下来的操作，就需要克隆了，Java 语言中克隆针对的是类的实例。

6.2 如何实现对象克隆？

有两种方式：

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实现 Cloneable 接口并重写 Object 类中的 clone()方法；

实现 Serializable 接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆，代码如下：

import java.io.ByteArrayInputStream;import java.io.ByteArrayOutputStream;import

java.io.ObjectInputStream;import java.io.ObjectOutputStream;import java.io.Serializable;

public class MyUtil {

private MyUtil() { throw new AssertionError(); }

@SuppressWarnings("unchecked") public static <T extends Serializable> T clone(T obj)

throws Exception { ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();

ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout); oos.writeObject(obj);

ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());

ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin); return (T) ois.readObject();

// 说明：调用 ByteArrayInputStream

//或 ByteArrayOutputStream 对象的 close 方法没有

任何意义

// 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源，

//这一点不同

于对外部资源（如文件流）的释放

}}

下面是测试代码：

import java.io.Serializable;

/** * 人类 * @author nnngu * */

class Person implements Serializable { private static final long

serialVersionUID = -9102017020286042305L;

private String name;

// 姓名

private int age;

// 年龄

private Car car;

// 座

驾

public Person(String name, int age, Car car) { this.name = name; this.age = age;

this.car = car; }

public String getName() { return name; }

public void setName(String name) { this.name = name; }

public int getAge() { return age; }

public void setAge(int age) { this.age = age; }

public Car getCar() { return car; }

public void setCar(Car car) { this.car = car; }

@Override public String toString() { return "Person [name=" + name + ",

age=" + age + ", car=" + car + "]"; }

}

/** * 小汽车类 * @author nnngu * */

class Car implements Serializable { private static final long

serialVersionUID = -5713945027627603702L;

private String brand;

// 品牌

private int maxSpeed;

// 最高时速

public Car(String brand, int maxSpeed) { this.brand = brand; this.maxSpeed =

maxSpeed; }

public String getBrand() { return brand; }

public void setBrand(String brand) { this.brand = brand; }

public int getMaxSpeed() { return maxSpeed; }

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public void setMaxSpeed(int maxSpeed) { this.maxSpeed = maxSpeed; }

@Override public String toString() { return "Car [brand=" + brand + ",

maxSpeed=" + maxSpeed + "]"; }

}

class CloneTest {

public static void main(String[] args) { try { Person p1 = new Person("郭靖", 33,

new Car("Benz", 300)); Person p2 = MyUtil.clone(p1);

// 深度克隆

p2.getCar().setBrand("BYD");

// 修改克隆的 Person 对象 p2 关联的汽车对象的品牌属性

// 原来的 Person 对象 p1 关联的汽车不会受到任何影响

// 因为在克隆 Person 对象时其关联的汽车对象

也被克隆了

System.out.println(p1); } catch (Exception e)

{ e.printStackTrace(); } }}

注意：基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是

否支持序列化，这项检查是编译器完成的，不是在运行时抛出异常，这种是方案明显优于使用 Object 类的 clone 方法

克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是好过把问题留到运行时。

6.3 深拷贝和浅拷贝区别是什么？

浅拷贝只是复制了对象的引用地址，两个对象指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之

变化，这就是浅拷贝（例：assign()）

深拷贝是将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变，这就是深拷贝（例：JSON.parse()

和 JSON.stringify()，但是此方法无法复制函数类型）

7 Java Web 篇

7.1 jsp 和 servlet 有什么区别？

jsp 经编译后就变成了 Servlet.（JSP 的本质就是 Servlet，JVM 只能识别 java 的类，不能识别 JSP 的代码，Web

容器将 JSP 的代码编译成 JVM 能够识别的 java 类）

jsp 更擅长表现于页面显示，servlet 更擅长于逻辑控制。

Servlet 中没有内置对象，Jsp 中的内置对象都是必须通过 HttpServletRequest 对象，HttpServletResponse 对

象以及 HttpServlet 对象得到。

Jsp 是 Servlet 的一种简化，使用 Jsp 只需要完成程序员需要输出到客户端的内容，Jsp 中的 Java 脚本如何镶嵌

到一个类中，由 Jsp 容器完成。而 Servlet 则是个完整的 Java 类，这个类的 Service 方法用于生成对客户端的响应。

7.2 jsp 有哪些内置对象？作用分别是什么？

JSP 有 9 个内置对象：

1) request：封装客户端的请求，其中包含来自 GET 或 POST 请求的参数；

2) response：封装服务器对客户端的响应；

3) pageContext：通过该对象可以获取其他对象；

4) session：封装用户会话的对象；

5) application：封装服务器运行环境的对象；

6) out：输出服务器响应的输出流对象；

7) config：Web 应用的配置对象；

8) page：JSP 页面本身（相当于 Java 程序中的 this）；

9) exception：封装页面抛出异常的对象。

7.3 说一下 jsp 的 4 种作用域？

JSP 中的四种作用域包括 page、request、session 和 application，具体来说：

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