java中高级面试题总结(全面)_java高级面试题大汇总

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参考了网上的面试题，整理了一份面试题的资料。

String,StringBuffer, StringBuilder 的区别是什么？String为什么是不可变的？
String是字符串常量，后两者是字符串变量。其中，StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder是非线程安全的，线程安全会带来额外的开销，所以StringBuilder效率会高一些。
String不可变是因为在JDK中String类被声明为一个final类。
HashTable, HashMap，TreeMap区别？
JAVA为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map，而HashMap Hashtable和TreeMap就是它的实现类。
其中，HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的。HashTable不允许<键,值>有空值，HashMap允许<键,值>有空值。HashTable使用Enumeration，HashMap使用Iterator。HashTable中hash数组的默认大小是11，增加方式的old*2+1，HashMap中hash数组的默认大小是16，增长方式一定是2的指数倍。
TreeMap能够把它保存的记录根据键排序，默认是按升序排序。
ConcurrentHashMap是怎么实现线程安全的?
ConcurrentHashMap肯定不可能是每个方法加synchronized，那样就变成了HashTable。从ConcurrentHashMap代码中可以看出，它引入了一个“分段锁”的概念，具体可以理解为把一个大的Map拆分成N个小的HashTable，根据key.hashCode()来决定把key放到哪个HashTable中。在ConcurrentHashMap中，就是把Map分成了N个Segment，put和get的时候，都是现根据key.hashCode()算出放到哪个Segment中。
HashMap底层数据结构
hashCode是jdk根据对象的地址或者字符串或者数字算出来的int类型的数值，在 Java 应用程序执行期间，在对同一对象多次调用 hashCode 方法时，必须一致地返回相同的整数，如果根据 equals(Object) 方法，两个对象是相等的，那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。
HashMap根据Key的hashCode来计算数组位置，如果得到相同的位置，则就近存储。
HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。首先，HashMap类的属性中定义了Entry类型的数组。Entry类实现java.ultil.Map.Entry接口，同时每一对key和value是作为Entry类的属性被包装在Entry的类中。

HashMap底层就是一个数组结构，数组中的每一项又是一个链表。当新建一个HashMap的时候，就会初始化一个数组。table数组的元素是Entry类型的。每个 Entry元素其实就是一个key-value对，并且它持有一个指向下一个 Entry元素的引用，这就说明table数组的每个Entry元素同时也作为某个Entry链表的首节点，指向了该链表的下一个Entry元素，这就是所谓的“链表散列”数据结构，即数组和链表的结合体。

HashMap的循环取值

Map<String, String> map = new HashMap<String, String>(); for (Entry<String, String> entry : map.entrySet()) { entry.getKey(); entry.getValue(); }

Vector,ArrayList, LinkedList的区别是什么？

List中的元素有序、允许有重复的元素，Set中的元素无序、不允许有重复元素。
Vector线程同步，ArrayList、LinkedList线程不同步。
LinkedList适合指定位置插入、删除操作，不适合查找；ArrayList、Vector适合查找，不适合指定位置的插入、删除操作。
ArrayList在元素填满容器时会自动扩充容器大小的50%，而Vector则是100%，因此ArrayList更节省空间。
对于需要快速插入，删除元素，应该使用LinkedList。
对于需要快速随机访问元素，应该使用ArrayList。
对于“单线程环境” 或者 “多线程环境，但List仅仅只会被单个线程操作”，此时应该使用非同步的类(如ArrayList)。
对于“多线程环境，且List可能同时被多个线程操作”，此时，应该使用同步的类(如Vector)。
面向对象的特性
继承:从多个子类中抽象出实例变量以及方法，形成更抽象的父类，避免在子类中的代码重复，维护起来更加方便。
多态:即一个父类的引用可以指向任意一个子类对象。它的好处就是可以屏蔽不同子类对象之间的差异，写出通用的代码，做出通用的编程，以适应需求的不断变化。
重写:重写就是要求方法参数完全一样，这样才会覆盖掉父类中的同名方法。
重载:重载要求的是参数列表一定要不一样。即子类中可以增加一个和父类中完全一样的方法，但是参数不一样，当子类对象调用方法时，根据参数列表来判断应该调用父类中的方法还是子类中的方法。
接口:继承只是个开始，要使用多态，我们还需要接口。Interface 是一种100%纯抽象的类。
抽象类:有些类根本就不应该被初始化！抽象类不能初始化！但是可以用抽象类型作为一个引用类型。这也是为何当初要有抽象类型的目的。修饰符：abstract。抽象类是除了被继承之外没有其他用途，没有值，没有目的的类。它可以带有抽象和非抽象的方法。
Path 和 Classpath的区别是什么?
Path和Classpath都是操作系统级的环境变量。Path是告诉操作系统到哪里找到可执行文件的，Classpath是告诉操作系统到哪里找到.class文件的。
Java应用中哪个包是默认被import的？
java.lang是被默认导入的，就算没有import声明。
sleep() 和 wait() 有什么区别?
sleep是线程类（Thread）的方法，导致此线程暂停执行指定时间，给执行机会给其他线程，但是监控状态依然保持，到时后会自动恢复。调用sleep不会释放对象锁。
wait是Object类的方法，对此对象调用wait方法导致本线程放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象发出notify方法（或notifyAll）后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。
abstract class和interface有什么区别?
声明方法的存在而不去实现它的类被叫做抽象类（abstract class），它用于要创建一个体现某些基本行为的类，并为该类声明方法，但不能在该类中实现该类的情况。不能创建abstract 类的实例。然而可以创建一个变量，其类型是一个抽象类，并让它指向具体子类的一个实例。不能有抽象构造函数或抽象静态方法。Abstract 类的子类为它们父类中的所有抽象方法提供实现，否则它们也是抽象类为。取而代之，在子类中实现该方法。知道其行为的其它类可以在类中实现这些方法。
接口（interface）是抽象类的变体。在接口中，所有方法都是抽象的。多继承性可通过实现这样的接口而获得。接口中的所有方法都是抽象的，没有一个有程序体。接口只可以定义static final成员变量。接口的实现与子类相似，除了该实现类不能从接口定义中继承行为。当类实现特殊接口时，它定义（即将程序体给予）所有这种接口的方法。然后，它可以在实现了该接口的类的任何对象上调用接口的方法。由于有抽象类，它允许使用接口名作为引用变量的类型。通常的动态联编将生效。引用可以转换到接口类型或从接口类型转换，instanceof 运算符可以用来决定某对象的类是否实现了接口。
CLASS.FORNAME和CLASSLOADER.LOADCLASS的区别
Class.forName(className)装载的class已经被初始化，执行类中的static块；而ClassLoader.loadClass(className)装载的class还没有被link。
一般情况下，这两个方法效果一样，都能装载Class。但如果程序依赖于Class是否被初始化，就必须用Class.forName(name)了。
JAVA基本数据类型和字节大小
byte：8位，最大存储数据量是255，存放的数据范围是-128~127之间。
short：16位，最大数据存储量是65536，数据范围是-32768~32767之间。
int：32位，最大数据存储容量是2的32次方减1，数据范围是负的2的31次方到正的2的31次方减1。
long：64位，最大数据存储容量是2的64次方减1，数据范围为负的2的63次方到正的2的63次方减1。
float：32位，数据范围在3.4e-45~1.4e38，直接赋值时必须在数字后加上f或F。
double：64位，数据范围在4.9e-324~1.8e308，赋值时可以加d或D也可以不加。
boolean：只有true和false两个取值。1位
char：16位，存储Unicode码，用单引号赋值。
字节=位数/8
什么是NIO？
NIO是New IO 的简称，在jdk1.4 里提供的新api 。Sun 官方标榜的特性如下：为所有的原始类型提供(Buffer)缓存支持。字符集编码解码解决方案。 Channel ：一个新的原始I/O 抽象。支持锁和内存映射文件的文件访问接口。提供多路(non-bloking) 非阻塞式的高伸缩性网络I/O。
同步与异步IO、阻塞与非阻塞IO
同步：所谓同步，就是在发出一个功能调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。
异步：异步的概念和同步相对。当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成状态、通知和回调来通知调用者。
阻塞：阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。函数只有在得到结果之后才会返回。
非阻塞：非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。
字符流和字节流的区别，使用场景
Java 流在处理上分为字符流和字节流。字符流处理的单元为 2 个字节的 Unicode 字符，分别操作字符、字符数组或字符串，而字节流处理单元为 1 个字节，操作字节和字节数组。
Java 内用 Unicode 编码存储字符，字符流处理类负责将外部的其他编码的字符流和 java 内 Unicode 字符流之间的转换InputStreamReader 和 OutputStreamWri处理字符流和字节流的转换。字符流（一次可以处理一个缓冲区）一次操作比字节流（一次一个字节）效率高。
字符流只能处理文本类文件，字节流可以处理任意文件；
Java创建线程之后，直接调用start()方法和run()的区别
start：用start方法来启动线程，真正实现了多线程运行，这时无需等待run方法体代码执行完毕而直接继续执行下面的代码。通过调用Thread类的start()方法来启动一个线程，这时此线程处于就绪（可运行）状态，并没有运行，一旦得到cpu时间片，就开始执行run()方法，这里方法 run()称为线程体，它包含了要执行的这个线程的内容，Run方法运行结束，此线程随即终止。
run：run()方法只是类的一个普通方法而已，如果直接调用Run方法，程序中依然只有主线程这一个线程，其程序执行路径还是只有一条，还是要顺序执行，还是要等待run方法体执行完毕后才可继续执行下面的代码，这样就没有达到写线程的目的。总结：调用start方法方可启动线程，而run方法只是thread的一个普通方法调用，还是在主线程里执行。这两个方法应该都比较熟悉，把需要并行处理的代码放在run()方法中，start()方法启动线程将自动调用 run()方法，这是由jvm的内存机制规定的。并且run()方法必须是public访问权限，返回值类型为void.。
线程有几种状态
在Java当中，线程通常都有五种状态，创建、就绪、运行、阻塞和死亡。
第一是创建状态。在生成线程对象，并没有调用该对象的start方法，这是线程处于创建状态。
第二是就绪状态。当调用了线程对象的start方法之后，该线程就进入了就绪状态，但是此时线程调度程序还没有把该线程设置为当前线程，此时处于就绪状态。在线程运行之后，从等待或者睡眠中回来之后，也会处于就绪状态。
第三是运行状态。线程调度程序将处于就绪状态的线程设置为当前线程，此时线程就进入了运行状态，开始运行run函数当中的代码。
第四是阻塞状态。线程正在运行的时候，被暂停，通常是为了等待某个时间的发生(比如说某项资源就绪)之后再继续运行。sleep,suspend，wait等方法都可以导致线程阻塞。
第五是死亡状态。如果一个线程的run方法执行结束或者调用stop方法后，该线程就会死亡。对于已经死亡的线程，无法再使用start方法令其进入就绪。
char 型变量中能不能存贮一个中文汉字，为什么？
char类型可以存储一个中文汉字，因为Java中使用的编码是Unicode（不选择任何特定的编码，直接使用字符在字符集中的编号，这是统一的唯一方法），一个char类型占2个字节（16比特），所以放一个中文是没问题的。
Java中如何实现序列化，有什么意义？
序列化就是一种用来处理对象流的机制，所谓对象流也就是将对象的内容进行流化。可以对流化后的对象进行读写操作，也可将流化后的对象传输于网络之间。序列化是为了解决对象流读写操作时可能引发的问题（如果不进行序列化可能会存在数据乱序的问题）。
要实现序列化，需要让一个类实现Serializable接口，该接口是一个标识性接口，标注该类对象是可被序列化的，然后使用一个输出流来构造一个对象输出流并通过writeObject(Object)方法就可以将实现对象写出（即保存其状态）；如果需要反序列化则可以用一个输入流建立对象输入流，然后通过readObject方法从流中读取对象。

如何通过反射调用对象的方法？

import java.lang.reflect.Method; class MethodInvokeTest { public static void main(String[] args) throws Exception { String str = "hello"; Method m = str.getClass().getMethod("toUpperCase"); System.out.println(m.invoke(str)); // HELLO } }

面向对象原则
单一职责原则：一个类只做它该做的事情。
开闭原则：软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。
依赖倒转原则：面向接口编程。
里氏替换原则：任何时候都可以用子类型替换掉父类型。
接口隔离原则：接口要小而专，绝不能大而全
合成聚合复用原则：优先使用聚合或合成关系复用代码。
迪米特法则：迪米特法则又叫最少知识原则，一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解。
java当中float以及double数据类型的掌握
java当中默认声明的小数是double类型的；
double d=4.0
如果声明：
float x = 4.0则会报错，需要如下写法：
float x = 4.0f或者float x = (float)4.0
其中4.0f后面的f只是为了区别double，并不代表任何数字上的意义
float 内存分配4个字节,占32位，有效小数位6-7位
double 型内存分配8个字节，有效小数位15位

float和double只能用来做科学计算或者是工程计算; 在商业计算中我们要用java.math.BigDecimal。
```
public static double add(double v1,double v2) { BigDecimal b1 = new BigDecimal(Double.toString(v1)); BigDecimal b2 = new BigDecimal(Double.toString(v2)); return b1.add(b2).doubleValue(); } 
```
BigDecimal是通过使用compareTo(BigDecimal)来比较的