Java 面试题

以下为你从不同方面列举一些常见的 Java 面试题：

基础语法

1. 请解释 Java 中的 final、finally 和 finalize 的区别
   • final 可以修饰类、方法和变量。修饰类时，该类不能被继承；修饰方法时，方法不能被重写；修饰变量时，变量一旦赋值就不能再修改。
   • finally 用于 try-catch 语句块中，无论是否发生异常，finally 块中的代码都会被执行，常用于资源的释放操作。
   • finalize 是 Object 类的一个方法，当垃圾回收器确定不存在对该对象的更多引用时，会调用该对象的 finalize 方法。
2. Java 中重载（Overload）和重写（Override）的区别是什么
   • 重载是指在同一个类中，多个方法具有相同的方法名，但参数列表不同（参数的类型、个数或顺序不同）。重载与方法的返回值类型和访问修饰符无关。
   • 重写是指子类继承父类后，对父类中具有相同方法名、参数列表和返回值类型的方法进行重新实现。重写时，子类方法的访问权限不能低于父类方法，并且不能抛出比父类方法更多的异常。
3. Java 中基本数据类型有哪些，它们的包装类分别是什么
   • 基本数据类型有 8 种：byte（Byte）、short（Short）、int（Integer）、long（Long）、float（Float）、double（Double）、char（Character）、boolean（Boolean）。

面向对象编程

1. 什么是 Java 中的多态，实现多态的方式有哪些
   • 多态是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。在 Java 中，多态主要体现在父类引用指向子类对象，并且可以根据实际引用的对象类型调用相应的方法。
   • 实现多态的方式有两种：方法重载和方法重写。方法重载是编译时多态，方法重写是运行时多态。
2. 简述 Java 中的抽象类和接口的区别
   • 抽象类可以包含抽象方法和具体方法，而接口只能包含抽象方法（Java 8 之前）或默认方法、静态方法（Java 8 及以后）。
   • 一个类只能继承一个抽象类，但可以实现多个接口。
   • 抽象类可以有构造方法，接口不能有构造方法。
3. 请解释 Java 中的封装，它有什么作用
   • 封装是指将对象的属性和方法封装在一个类中，并通过访问修饰符（如 private、protected、public）来控制对这些属性和方法的访问。
   • 作用包括：隐藏对象的实现细节，提高代码的安全性；使代码更加模块化，便于维护和修改；可以对属性的访问进行控制，避免不合理的赋值。

集合框架

1. Java 中的 ArrayList 和 LinkedList 有什么区别
   • ArrayList 是基于数组实现的，它的优点是随机访问速度快，可以通过索引快速访问元素；缺点是插入和删除操作效率较低，因为需要移动大量元素。
   • LinkedList 是基于双向链表实现的，它的优点是插入和删除操作效率高，只需要修改指针；缺点是随机访问速度慢，需要从头或尾开始遍历链表。
2. 简述 HashMap 的工作原理
   • HashMap 基于哈希表实现，它通过 hashCode() 方法计算键的哈希值，然后根据哈希值找到对应的桶（数组中的位置）。当发生哈希冲突时（不同的键计算出相同的哈希值），HashMap 会使用链表或红黑树来解决冲突。在 Java 8 中，当链表长度超过 8 且数组长度大于 64 时，链表会转换为红黑树，以提高查找效率。
3. HashMap 和 Hashtable 的区别是什么
   • HashMap 是非线程安全的，而 Hashtable 是线程安全的，Hashtable 的方法大多使用 synchronized 关键字修饰。
   • HashMap 允许键和值为 null，而 Hashtable 不允许键和值为 null。
   • HashMap 的性能通常比 Hashtable 高，因为 Hashtable 的同步机制会带来一定的性能开销。

异常处理

1. Java 中异常分为哪几类，它们的区别是什么
   • Java 中的异常分为检查型异常（Checked Exception）和非检查型异常（Unchecked Exception）。
   • 检查型异常是指必须在方法签名中声明或捕获的异常，如 IOException、SQLException 等。编译器会检查代码是否对这些异常进行了处理。
   • 非检查型异常是指不需要在方法签名中声明或捕获的异常，如 RuntimeException 及其子类（NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException 等）。这些异常通常是由程序逻辑错误引起的。
2. try-catch-finally 语句块中，如果 try 块中有 return 语句，finally 块中的代码会执行吗
   • 会执行。finally 块中的代码会在 try 块中的 return 语句执行之前执行（但 return 语句中的返回值会先被保存）。如果 finally 块中也有 return 语句，那么 try 块中的 return 语句会被覆盖。

多线程

1. Java 中创建线程的方式有哪些
   • 继承 Thread 类，重写 run() 方法。
   • 实现 Runnable 接口，实现 run() 方法，然后将实现类的实例作为参数传递给 Thread 类的构造函数。
   • 实现 Callable 接口，实现 call() 方法，通过 FutureTask 类和 Thread 类来创建线程，call() 方法可以有返回值。
2. 简述 synchronized 关键字的用法
   • 修饰实例方法：表示该方法在同一时刻只能被一个线程访问，锁的是当前对象实例。
   • 修饰静态方法：表示该方法在同一时刻只能被一个线程访问，锁的是当前类的 Class 对象。
   • 修饰代码块：可以指定要锁定的对象，在同一时刻只有获得该对象锁的线程才能执行该代码块。
3. 什么是线程池，使用线程池有什么好处
   • 线程池是一种线程管理机制，它预先创建一定数量的线程，当有任务提交时，从线程池中获取线程来执行任务，任务执行完毕后线程不会销毁，而是返回线程池等待下一个任务。
   • 好处包括：减少线程创建和销毁的开销，提高系统性能；可以控制线程的数量，避免过多线程导致系统资源耗尽；可以对线程进行统一管理和监控。

其他

1. 简述 Java 中的反射机制，它有什么作用
   • 反射机制是指在运行时动态地获取类的信息（如类的属性、方法、构造函数等），并可以在运行时调用这些属性和方法。
   • 作用包括：可以实现框架通用性，如 Spring 框架通过反射机制实现依赖注入；可以在运行时动态创建对象、调用方法等，提高程序的灵活性。
2. Java 中的序列化和反序列化是什么，如何实现
   • 序列化是指将对象转换为字节流的过程，反序列化是指将字节流转换为对象的过程。
   • 要实现序列化，类必须实现 java.io.Serializable 接口。可以使用 ObjectOutputStream 类的 writeObject() 方法进行序列化，使用 ObjectInputStream 类的 readObject() 方法进行反序列化。