Java面试必备：八股文中的Redis、MySQL等底层技术与OOP概念

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在IT面试准备过程中，"八股文"一词通常指的是那些被广泛覆盖但实际工作中应用相对较少的理论知识，比如基础的系统架构、编程平台、Java语言特性和概念、数据结构等。以下将深入探讨这些知识点： 1. **系统架构**：B/S架构（Browser/Server）是指Web应用模型，客户端通过浏览器与服务器交互；而C/S架构（Client/Server）则指传统的桌面应用程序，如Windows或Mac OS中的应用，客户端负责处理用户界面，服务器处理业务逻辑。 2. **Java开发平台**：JavaSE用于客户端开发，提供了丰富的API；JavaEE专为Web应用程序设计，包括Servlets、JSP和EJB等；JavaME针对嵌入式设备，如手机和平板的简化版本。 3. **JDK与JRE**：JDK是Java开发工具包，包含了编译器、文档和其他开发者需要的工具；JRE则是Java运行环境，负责执行Java程序，不包含编译器。 4. **Java语言特性**：包括简单易学、面向对象编程（OOP）、平台无关性（通过JVM实现）、可靠性与安全性、以及多线程支持。 5. **面向对象与面向过程**：面向过程侧重于功能行为的实现，通过函数实现逻辑流程；面向对象则关注对象和类，将功能封装在对象中，提高代码的复用性和可维护性。 6. **数据结构**：是计算机科学中的基础概念，描述了数据如何在计算机内存中组织和存储，包括线性表（ArrayList）、链表、栈、队列、图（Map）和树（Tree）等。 7. **Java数据结构**：Java提供了一套内置的数据结构，如ArrayList和LinkedList实现线性表，Stack和Queue实现特定的先进先出或后进先出逻辑，Map和Tree则用于复杂的数据关联和搜索。 8. **面向对象编程（OOP）**：是一种编程范式，强调将数据和操作数据的方法绑定在一起，形成对象，通过继承、封装和多态实现代码的复用和灵活性。 9. **类与对象**：类是对象的模板，定义了一组属性和行为；对象是类的具体实例，具有类所定义的特性。 10. **Java数据类型**：包括基本类型如byte、short、int、long、float、double和char，以及布尔型boolean。掌握这些知识点对于面试非常重要，它们能体现你的编程基础和理解深度。然而，在实际工作中，大部分开发工作涉及业务逻辑编写、API调用和系统集成，对底层细节的需求相对较低。只有在遇到特定技术挑战时，如性能优化或底层库的使用，这些理论知识才会发挥重要作用。因此，虽然面试中八股文不可或缺，但在ROI分析中，其在实际工作中的价值可能并不高。

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100、Java 中会存在内存泄漏吗，请简单描述。

理论上 Java 因为有垃圾回收机制（ GC）不会存在内存泄露问题（这也是 Java 被广泛使用于服务器端编程的一个重要原因）；

然而在实际开发中，可能会存在无用但可达的对象，这些对象不能被 GC 回收，因此也会导致内存泄露的发生。

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例如Hibernate 的 Session（一级缓存）中的对象属于持久态，垃圾回收器是不会回收这些对象的，然而这些对象中可能存在无

用的垃圾对象，如果不及时关闭（close）或清空（ ﬂush）一级缓存就可能导致内存泄露。下面例子中的代码也会导致内存泄

露

}

/**

* 洗牌（随机乱序）

* */

public void shuffle() {

for(int i = 0, len = cards.length; i < len; i++) {

int index = (int) (Math.random() * len);

Card temp = cards[index];

cards[index] = cards[i];

cards[i] = temp;

}

/**

* 发牌

* @param index 发牌的位置

* */

public Card deal(int index) {

return cards[index];

}

/**

* 卡片类（一张扑克）

* [内部类]

* @author 骆昊

* */

public class Card {

private String suite; // 花色

private int face; // 点数

public Card(String suite, int face) {

this.suite = suite;

this.face = face;

}

@Override

public String toString() {

String faceStr = "";

switch(face) {

case 1: faceStr = "A"; break;

case 11: faceStr = "J"; break;

case 12: faceStr = "Q"; break;

case 13: faceStr = "K"; break;

default: faceStr = String.valueOf(face);

} return suite + faceStr;

}

//测试类

class PokerTest {

public static void main(String[] args) {

Poker poker = new Poker();

poker.shuffle(); // 洗牌

Poker.Card c1 = poker.deal(0); // 发第一张牌

// 对于非静态内部类 Card

// 只有通过其外部类 Poker 对象才能创建 Card 对象

Poker.Card c2 = poker.new Card("红心", 1); // 自己创建一张牌

System.out.println(c1); // 洗牌后的第一张

System.out.println(c2); // 打印: 红心 A

}

import java.util.Arrays;

import java.util.EmptyStackException;

public class MyStack<T> {

private T[] elements;

private int size = 0;

private static final int INIT_CAPACITY = 16;

public MyStack() {

elements = (T[]) new Object[INIT_CAPACITY];

}

public void push(T elem) {

ensureCapacity();

elements[size++] = elem;

}

public T pop() {

上面的代码实现了一个栈（先进后出（FILO））结构，乍看之下似乎没有什么明显的问题，它甚至可以通过你编写的各种单元测试。然而其

中的 pop 方法却存在内存泄露的问题，当我们用 pop 方法弹出栈中的对象时，该对象不会被当作垃圾回收，即使使用栈的程序不再引用这

些对象，因为栈内部维护着对这些对象的过期引用（obsolete reference）。在支持垃圾回收的语言中，内存泄露是很隐蔽的，这种内存泄

露其实就是无意识的对象保持。如果一个对象引用被无意识的保留起来了，那么垃圾回收器不会处理这个对象，也不会处理该对象引用的其

他对象，即使这样的对象只有少数几个，也可能会导致很多的对象被排除在垃圾回收之外，从而对性能造成重大影响，极端情况下会引发

Disk Paging（物理内存与硬盘的虚拟内存交换数据），甚至造成 OutOfMemoryError。

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101、抽象的（abstract）方法是否可同时是静态的（static）,是否可同时是本地方法

（native），是否可同时被 synchronized修饰？

都不能。抽象方法需要子类重写，而静态的方法是无法被重写的，因此二者是矛盾的。本地方法是由本地代码（如 C 代码）实现的方法，而

抽象方法是没有实现的，也是矛盾的。synchronized 和方法的实现细节有关，抽象方法不涉及实现细节，因此也是相互矛盾的。

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102、是否可以从一个静态（static）方法内部发出对非静态（non-static）方法的调用？

不可以，静态方法只能访问静态成员，因为非静态方法的调用要先创建对象，在调用静态方法时可能对象并没有被初始化。

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103、如何实现对象克隆？

有两种方式：

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

2). 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。

测试代码：

if(size == 0)

throw new EmptyStackException();

return elements[--size];

}

private void ensureCapacity() {

if(elements.length == size) {

elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);

}

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

}

import java.io.Serializable;

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;

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。

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104、接口是否可继承（extends）接口？抽象类是否可实现（implements）接口？抽象类

是否可继承具体类（concreteclass）？

接口可以继承接口，而且支持多重继承。抽象类可以实现 (implements)接口，抽

象类可继承具体类也可以继承抽象类。

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105、一个”.java”源文件中是否可以包含多个类（不是内部类）？有什么限制？

可以，但一个源文件中最多只能有一个公开类（public class）而且文件名必须和公开类的类名完全保持一致。

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106、Anonymous Inner Class(匿名内部类)是否可以继承其它类？是否可以实现接口？

}

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 + "]";

}

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;

}

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("Hao LUO", 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();

}

可以继承其他类或实现其他接口，在 Swing 编程和 Android 开发中常用此方式来实现事件监听和回调。

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107、内部类可以引用它的包含类（外部类）的成员吗？有没有什么限制？

一个内部类对象可以访问创建它的外部类对象的成员，包括私有成员。

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108、Java 中的 ﬁnal 关键字有哪些用法？

(1)修饰类：表示该类不能被继承；

(2)修饰方法：表示方法不能被重写；

(3)修饰变量：表示变量只能一次赋值以后值不能被修改（常量）。

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Java集合/泛型面试题

1、ArrayList和linkedList的区别

Array(数组）是基于索引(index)的数据结构，它使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的。

Array获取数据的时间复杂度是O(1),但是要删除数据却是开销很大，因为这需要重排数组中的所有数据,

(因为删除数据以后, 需要把后面所有的数据前移)

缺点: 数组初始化必须指定初始化的长度, 否则报错

例如:

List—是一个有序的集合，可以包含重复的元素，提供了按索引访问的方式，它继承Collection。

List有两个重要的实现类：ArrayList和LinkedList

ArrayList: 可以看作是能够自动增长容量的数组

ArrayList的toArray方法返回一个数组

ArrayList的asList方法返回一个列表

ArrayList底层的实现是Array, 数组扩容实现

LinkList是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于

ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁。

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2、 HashMap和HashTable的区别

1、两者父类不同

HashMap是继承自AbstractMap类，而Hashtable是继承自Dictionary类。不过它们都实现了同时实现

了map、Cloneable（可复制）、Serializable（可序列化）这三个接口。

2、对外提供的接口不同

Hashtable比HashMap多提供了elments() 和contains() 两个方法。

elments() 方法继承自Hashtable的父类Dictionnary。elements() 方法用于返回此Hashtable中的

value的枚举。

int[] a = new int[4];//推荐使用int[] 这种方式初始化

int c[] = {23,43,56,78};//长度：4，索引范围：[0,3]

contains()方法判断该Hashtable是否包含传入的value。它的作用与containsValue()一致。事实上，

contansValue() 就只是调用了一下contains() 方法。

3、对null的支持不同

Hashtable：key和value都不能为null。

HashMap：key可以为null，但是这样的key只能有一个，因为必须保证key的唯一性；可以有多个key

值对应的value为null。

4、安全性不同

HashMap是线程不安全的，在多线程并发的环境下，可能会产生死锁等问题，因此需要开发人员自己

处理多线程的安全问题。

Hashtable是线程安全的，它的每个方法上都有synchronized 关键字，因此可直接用于多线程中。

虽然HashMap是线程不安全的，但是它的效率远远高于Hashtable，这样设计是合理的，因为大部分的

使用场景都是单线程。当需要多线程操作的时候可以使用线程安全的ConcurrentHashMap。

ConcurrentHashMap虽然也是线程安全的，但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因为

ConcurrentHashMap使用了分段锁，并不对整个数据进行锁定。

5、初始容量大小和每次扩充容量大小不同

6、计算hash值的方法不同

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3、Collection包结构，与Collections的区别

Collection是集合类的上级接口，子接口有 Set、List、LinkedList、ArrayList、Vector、Stack、Set；

Collections是集合类的一个帮助类，它包含有各种有关集合操作的静态多态方法，用于实现对各种集

合的搜索、排序、线程安全化等操作。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框

架。

4、泛型常用特点（待补充）

泛型是Java SE 1.5之后的特性，《Java 核心技术》中对泛型的定义是：

“泛型” 意味着编写的代码可以被不同类型的对象所重用。

“泛型”，顾名思义，“泛指的类型”。我们提供了泛指的概念，但具体执行的时候却可以有具体的规则来约束，比如我们用的非常多的

ArrayList就是个泛型类，ArrayList作为集合可以存放各种元素，如Integer, String，自定义的各种类型等，但在我们使用的时候通过具体的

规则来约束，如我们可以约束集合中只存放Integer类型的元素，如

使用泛型的好处？

以集合来举例，使用泛型的好处是我们不必因为添加元素类型的不同而定义不同类型的集合，如整型集

合类，浮点型集合类，字符串集合类，我们可以定义一个集合来存放整型、浮点型，字符串型数据，而

这并不是最重要的，因为我们只要把底层存储设置了Object即可，添加的数据全部都可向上转型为

Object。更重要的是我们可以通过规则按照自己的想法控制存储的数据类型。

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5、说说List,Set,Map三者的区别

List(对付顺序的好帮手)： List接口存储一组不唯一（可以有多个元素引用相同的对象），有序的

对象

Set(注重独一无二的性质):不允许重复的集合。不会有多个元素引用相同的对象。

Map(用Key来搜索的专): 使用键值对存储。Map会维护与Key有关联的值。两个Key可以引用相

同的对象，但Key不能重复，典型的Key是String类型，但也可以是任何对象。

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6、Array与ArrayList有什么不一样？

Array与ArrayList都是用来存储数据的集合。ArrayList底层是使用数组实现的，但是arrayList对数组进行了封装和功能扩展，拥有许多原生

数组没有的一些功能。我们可以理解成ArrayList是Array的一个升级版。

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7、Map有什么特点

以键值对存储数据

元素存储循序是无序的

不允许出现重复键

List<Integer> iniData = new ArrayList<>()

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