Java面试必备：关键知识点解析与实战

"Java面试宝典涵盖了Java的基础与面向对象、集合框架、多线程与并发、异常处理、新特性、JVM内存模型以及设计模式等多个核心知识点，旨在帮助求职者在面试中表现出色，成功进入Java开发领域。" #### Java基础与面向对象 - **Java的特点**：Java是一种跨平台的、面向对象的编程语言，具有安全性、健壮性、可移植性和高性能等特点。它的“一次编写，到处运行”（Write Once, Run Anywhere）理念使得Java在不同操作系统上运行变得可能。 - **面向对象的三大特性**：继承使得子类可以继承父类的属性和方法；封装通过访问控制符实现数据隐藏，保护对象的内部状态；多态允许不同类的对象对同一消息作出不同的响应，提高了代码的灵活性。 #### Java集合框架 - **List、Set和Map的区别**：List是有序的集合，允许重复元素；Set不允许有重复元素，无序；Map则存储键值对，键唯一，可以关联值。List适合按特定顺序存取元素，Set适合去重，Map适合关联数据。 - **HashMap的工作原理**：HashMap使用哈希函数快速定位键值对，当哈希冲突时，采用链地址法解决。它不是线程安全的，如果需要线程安全，可以使用ConcurrentHashMap。 #### 多线程与并发 - **线程的生命周期**：线程经历新建、就绪、运行、阻塞和死亡五个状态。状态转换取决于线程调度。 - **synchronized关键字**：用于控制多线程对共享资源的访问，确保同一时间只有一个线程执行。与Lock相比，synchronized更简单，但Lock提供更细粒度的锁控制。 - **死锁**：两个或多个线程相互等待对方释放资源，导致都无法继续执行的状态。避免死锁的关键在于避免循环等待条件和资源预分配。 #### Java异常处理 - **异常类型**：Java异常分为检查型异常（如IOException）和运行时异常（如NullPointerException）。检查型异常必须被捕获或声明，而运行时异常可以不处理。 - **异常处理机制**：try-catch-finally语句用于捕获和处理异常，finally块通常用于清理资源。在return语句或系统退出时，finally块会执行。 #### Java新特性 - **Lambda表达式**：Lambda是一种匿名函数，可以作为参数传递，简化了回调函数的编写。例如，`(int a, int b) -> a + b`表示一个接受两个整数并返回它们之和的函数。 - **StreamAPI**：StreamAPI提供了一种操作集合的新方式，支持函数式编程，例如：`list.stream().filter(x -> x > 10).collect(Collectors.toList())`将筛选出列表中所有大于10的元素。 #### Java虚拟机（JVM） - **JVM内存模型**：JVM内存主要包含堆、栈、方法区、本地方法栈和程序计数器。堆存储对象实例，栈存储方法调用，方法区存储类信息，本地方法栈为JNI方法服务，程序计数器记录当前线程的执行位置。 - **垃圾回收机制**：垃圾回收器自动回收不再使用的对象所占用的内存，防止内存泄漏。常见算法有标记-清除、复制、标记-整理和分代收集等。 #### 设计模式 - **单例模式**：确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点。线程安全的单例模式可以使用双重检查锁定（DCL）或者静态内部类实现。 - **工厂模式**：提供创建对象的接口，客户端无需知道创建的具体类。简单工厂模式适用于创建少量类型，工厂方法模式适用于多个相关或相互依赖的产品族，抽象工厂模式则针对多个产品等级结构。 通过深入理解和熟练掌握这些Java知识点，不仅能在面试中表现出专业水平，还能在实际开发中提升代码质量和效率，为成为一名优秀的Java开发者奠定坚实基础。