Java, 基础（面试题）总结（分享-交流）

Java面试

1. Finally，final，finalize

  • Finally：
    释放资源（内存之外的，打开的文件、连接、屏幕上的图形，，）

    • 总会执行
    • 非后台线程结束，后台线程被强关，不会执行finally
    • 当try和catch中有return时，finally在return之后执行，但是返回值不会改变（finally中不会改变已保存的返回结果）
    • finally中最好不要包含return，否则程序会从finally中退出，返回值不是try或catch中保存的返回值。

  • final：
    基本数据类型：不可更改
    类：不可继承
    对象：引用不可变，对象内容可变

  • finalze：
    回收前调用，不适合用来清理或释放资源。对象免死最后机会！保证会被调用，但不保证会执行完(在低优先级线程中执行)

2. 数据在各个网络层之间是怎么传输的？

  • 数据在各层之间的单位都是不一样的，
  • 在物理层数据的单位称为比特（bit）；在数据链路层，数据的单位称为帧（frame）；
  • 在网络层，数据的单位称为数据包（packet）；传输层，数据的单位称为数据段（segment）。

3. Hashtable、HashMap

  • Hashtable 与 HashMap类似,但是主要有7点不同。

    1. HashTable的方法是同步的，HashMap未经同步，如Vector和ArrayList一样。
    2. HashTable不允许null，key和value都不可以,HashMap允许null值，key和value都可以。HashMap允许 key值只能由一个null
    3. HashTable有一个contains(Object value)功能和containsValue(Object value)功能一样。
    4. 遍历的时候，HashTable使用Enumeration，HashMap使用Iterator。
    5. HashTable中hash数组默认大小是11，增加的方式是 old*2+1。HashMap中hash数组的默认大小是16，而且一定是2的指数。
    6. 哈希值的使用不同，HashTable直接使用对象的hashCode。
    7. Hashtable继承自Dictionary类，实现了Map接口。而HashMap是继承自AbstractMap，实现了Map接口。

  • HashMap:
    一个数组，hash（h）决定位置，
    冲突使用链表法：单向–Entry对象（保存final key，value，next指针，hash值），遍历比较hash值
    Collections.synchronizedMap(hashmap)来构造一个线程安全的map，与Hashtable几乎一样
    扩容：先插入再判断是否扩容

  • Hashtable： 直接使用对象hash值，对跟线程安全相关的方法和步骤加Syncrolized

  • LinkedHashMap：
    继承HashMap， 重写Entry类，before，after两个指针，保存插入顺序或者访问顺序（可指定）

  • HashSet：
    持有一个HashMap
  • ConcurrentHashMap:
    • 两个数组Segment[] 和HashEntry[]
    • Segment： extends ReentrantLock, 一种可重入锁，持有一个数组HashEntry[]，可以通过concurrencylevel指定Segment数组长度
    • HashEntry： hash，key，value，next
    • 读不需要锁，读到空时加锁重读
    • 扩容：支队某个Segment的HashEntry[]扩容，先判断是否扩容再插入
    • size（）：先尝试两次锁，判断modCount是否变化再决定是否加锁。
  • CopyOnWriteArrayList: 适合多读少写，只保证最终一致性，不保证实时一致性
    • 加锁–>拷贝数据–>改、写–>赋值回去–>解锁
    • 用的ReentrantLock，读无需锁，可能读到旧数据。
  • TreeMap：红黑树，可自定义顺序
  • TessSet：TreeMap

4. GET，POST区别？

  • 基础知识： Http的请求格式如下。
    主要包含三个信息：
    1、请求的类型（GET或POST），2、要访问的资源（如res\img\a.jif），3、Http版本（http/1.1）
    用来说明服务器要使用的附加信息
    这是Http的规定，必须空一行
    [] 请求的内容数据

  • 区别：
    1、Get是从服务器端获取数据，Post则是向服务器端发送数据。
    2、在客户端，Get方式通过URL提交数据，在URL地址栏可以看到请求消息，该消息被编码过；Post数据则是放在Html header内提交。
    3、对于Get方式，服务器端用Request.QueryString获取变量的值；对用Post方式，服务器端用Request.Form获取提交的数据值。
    4、Get方式提交的数据最多1024字节，而Post则没有限制。
    5、Get方式提交的参数及参数值会在地址栏显示，不安全，而Post不会，比较安全。

5. 网游服务器用TCP还是UDP

  • UDP：多用，一个socket，加自己的可靠协议，延迟要求高
  • TCP：承载链接数多，500以上有压力，魔兽世界用TCP，1000延迟照样玩
  • HTTP/HTTPS：由客户端间歇性的发起无状态的查询，并且偶尔发生延迟是可以容忍

6. 关于JAVA内存模型，一个对象（两个属性，四个方法）实例化100次，现在内存中的存储状态，几个对象，几个属性，几个方法。

  • 由于JAVA中new出来的对象都是放在堆中，所以如果要实例化100次，将在堆中产生100个对象，
  • 一般对象与其中的属性、方法都属于一个整体，但如果 属性和方法是静态的，就是用static关键字声明的，那么属于类的属性和方法永远只在内存中存在一份。

7. 红黑树的好处、AVL 树

  • 红黑树性质：

    • 根节点是黑色的；
    • 非黑即红；
    • 叶节点（空节点）是黑色的；
    • 父节点是红色的，则其孩子节点必须是黑色的；
    • 从某一个节点到叶节点的所有路径，其黑色节点数目相同。

  • 红黑树好处：

    • 红黑树是许多“平衡的”查找树中的一种，它能保证在最坏情况 下，基本的动态集合操作时间为 O(lgn)。
    • 红黑树并不追求完全平衡，它只要求部分的达到平衡要求，降低 了对旋转的要求，从而提高了性能。由于它的设计，任何不平衡都会在三次旋转之内解决。
    • 红黑树的算法时间复杂度和 AVL相同， 但统计性能比 AVL 树更高。
    • AVL 树明显比红黑树逻辑简单的多，但应用得少，应该是增删性能 差一点，增删时需要旋转的次数可能比较多。

8. 数组和链表，遍历效率哪个高，为什么（cpu缓存与内存）

  • 数组的效率高，因为数组是连续存储的，即内存地址是连续的，所以在读取数组时，会将连续的内存地址的数据放入缓存中，所以读取数组时相当于是从缓存读取。而链表遍历都是从内存读取，缓存的读取速度要比内存块 100 倍左右。

9. 进程间通信, 怎么共享内存

  • 匿名管道：单向，只能用于具有亲缘关系的进程间通信，如父 子进程、兄弟进程等，缓冲区大小有限制。
  • 命名管道：单向，可以用在任意的两个不同的进程间通信。
  • 信号量：主要用于同步。
  • 共享内存：最快的 IPC 机制，一般和信号量一起使用。一个进程创建，其他进程通过映射的形式，将共享内存加入到自己的内存空间中。数据结构：shmid_ds，函数 shmget:可以创建或 打开一块共享内存。
  • 消息队列：是消息的链接表，有足够权限的进程可以向队列中 添加消息，被赋予读权限的进程则可以读走队列中的消息。消息队列克服了管道只能承载无格式字节流以及缓冲区大小受 限等缺点。
  • Socket：更为一般的进程间通信机制，可用于不同机器之间的进程间通信。

10. Fork 进程时，继承那些：

  • 继承：进程的资格、堆栈、环境、内存、打开文件的描述符、执行时关闭标志、信号控制设定、nice 值、进程调度类别、进程 组号、当前工作目录、根目录、资源限制、控制终端。
  • 独有：进程号、不同的父进程号、自己的文件描述符和目 录流的拷贝、子进程不继承父进程的进程，正文，数据和其他锁定内存、在 tms 结构中的系统时间、资源使用设定为 0、阻塞信号集初始化为空集、不继承由 timer_create 函数创建的计时器、不继承异步输入和输出。

11. 1000 个超大的文件，可能每一个都超过内存，怎么对他们进 行排序和消除冲项，1 个超大怎么排序和消除重项。

  • 读文件，计算hash（%10000），分成更小的文件，重复项肯定在一个文件里，归并的时候去重

12. 2 个数组，一个超大数组（10w 记录），一个小一点，几千条， 问怎么找交集。两个数组元素无重复

  • bitmap：bit数组，已bit代表一个数，1表示有，遍历大数组构造bit数组；遍历小数组，看对应位置是否为1

13. StackOverFlow和OutOfMemory分别在什么情况下出现

  • StackOverFlow：一般情况下stack的默认值为128k~256k, -Xss1024m
    请求栈深度大于允许最大深度，如：深度循环递归

    • OutOfMemory：
      多线程环境下，能够创建的线程最大内存=物理内存-最大堆内存-最大方法区内存，java虚拟机栈就会因为内存太小无法创建线程而产生OutOfMemoryError
      大的对象或数组，堆地方不够用
      运行时常量池（方法区）因无法再添加常量而产生OutOfMemoryError
      直接内存用光，堆与直接内存>物理内存
      虚拟机栈动态扩展时无法获得足够内存

14. java虚拟机模型

  • 虚拟机栈： 方法内存模型，一个方法一个栈帧，包括：局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口，请求栈深度大于允许报StackOverFlow，动态扩展无法申请足够内存，包OOM。-xss设栈容量默认256k？
  • 局部变量表： 所属对象引用，方法参数，局部变量（基本类型，引用）
    本地方法栈：与虚拟机栈相识，面向本地native方法，hotspot中与虚拟机栈合二为一
  • 堆： 对象实例，数组，类加载完成便可确定对象大小，OOM
  • 方法区： 也有人叫永久代（Permanent Generation）类信息，常量，静态变量等在加载完成后放入方法区，即时编译器编译后的代码。
  • 运行常量池：class文件中的常量池，编译生成的字面量，符号引用（new对象时：先检查此类的符号引用是否加载、解析、初始化过，若否，先加载）；动态性：String.intern

15. 虚拟机垃圾回收

  • 可达性分析: 从GCroots向下搜索，判断是否有引用可达。

  • GCroots:
    虚拟机栈（本地变量表）中引用的对象，方法区中类静态属性引用的对象，方法区中常量引用的对象，本地方法栈中JNI引用的对象

  • 强引用：永远不会回收被引用的对象。
    软引用SoftRef：有用但非必需的对象，发生内存溢出异常前将对象列进回收范围中进行第二次回收，如果此次回收还没有足够内存才会抛异常
    弱引用WeakRef：非必需对象，只能生存到下一次垃圾回收之前，无论内存是否够，都会回收
    虚引用PhantomRef：完全不对生存时间构成影响，也无法通过虚引用来取得一个对象实例

  • 标记整理算法: 所有存活的对象都向一端移动，然后清理边界以外的内存
    分代收集：当前多采用，
    复制算法:老年代做担保，新生代分三块一个Eden80％ 两个survivor都是10％

  • java堆分成：新生代Eden，老年代(Survivor，两个 from to)
    新生代：复制算法，
    老年代：存活率高，适合标记清理或整理。

  • Serial: 复制算法 单线程 client模式默认新生代收集器，stop the world,简单高效
    ParNew: Serial的多线程版本，其他都 server模式首选，只有它能跟CMS搭配
    Parallel Scavenge: 关注吞吐量(cpu执行用户)

    • 并行: 多个收集线程同时收集

      并发:收集线程和用户线程同时，不一定并行可能交替

    • 方法区(hotspot的永久代) 也可以回收
      废弃常量的回收
      类的回收: 无对象，classloader已回收，该类对应的class文件没有被引用，且不可通过反射获取该方法

16. TTL：

  • Time To Live，指定IP包被路由器丢弃之前允许通过的最大网段数量。《TCP/IP详解卷I》路由器会丢弃ttl为0或1的数据包

17. string类 能否继承？如果写一个类 不能被继承 final外 还有什么方法

  • 不能，因为是final的。
  • 还可以把构造函数私有化，单例模式

18. 链表的倒转，不倒转可以递归

19. session和cookie的区别：

  • session放在服务器，cookie放在客户端

  • session不区分路径，在同一个用户在访问一个网站期间，所有的session在任何一个地方都可以访问到。而cookie中如果设置了路径参数，那么同一个网站中不同路径下的cookie互相是访问不到的。也就是说，同一个用户的cookie，他换了浏览器，就访问不到之前的那个不同牌子的浏览器的cookie了。

  • session中保存的是对象，cookie中保存的是字符串。

  • 由于采用服务器端保持状态的方案在客户端也需要保存一个标识，所以session机制可能需要借助于cookie机制来达到保存标识的目的，但实际上它还有其他选择【经常被使用的一种技术叫做URL重写，就是把session id直接附加在URL路径的后面。还有一种技术叫做表单隐藏字段】。

20. 单例模式线程安全

  • 静态变量new 对象，类加载时即生成，
  • 加锁：双重检测加锁 不能达到真正的线程安全，1.5之前主要是JIT编译器执行顺序问题.1.6之后可能是指令重排（volatile可解决？）

  • 使用私有的静态类来实现：

    public class Singleton
    { 

    private static class SingletonHolder //私有静态类  
{  
    public final static Singleton instance = new Singleton();  
}  
public static Singleton getInstance()  
    {  
 return SingletonHolder.instance;  
    }  
}
  1. 枚举单例

21. 序列化接口

  • 对象持久化，transient：修饰变量，不序列化

22. 删除无头链表的某节点(编程之美3.4)

  • 将下一节点数据复制到该节点，删除下一节点而非该节点

23. JAVA多态

  • 动态绑定(后期绑定，运行时绑定，前期是编译时绑定)
  1. 指向之类对象的指针，调用子类对象的方法(如果已重写父类方法，否则默认调父类方法)