面試歸來，整理阿里社招最新面試題及答案，附複習筆記，手慢無

時間 2019-11-16

原文原文鏈接

前言

這是我大概回憶整理的Java面試題，裏面有不少知識點，主要仍是在於Java基礎，固然數據結構跟算法最好也要懂，是加分項，若是不會，果斷說，不然，面試官深刻問，問到你愣住了，這樣浪費了本身的面試題和時間，本身不擅長的地方必定要知道，揚長避短。固然這些確定是會問的，對於算法由於做者參加了算法大賽，相似問題問的少，可是第四面仍是提到了動態規劃問題，因此也要準備一下，數據結構基礎也要注意複習一下，以備面試官提起。java

正文——部分面試題及答案整理

1. 什麼是Java虛擬機？爲何Java被稱做是「平臺無關的編程語言」？程序員

參考答案：面試

Java虛擬機是一個能夠執行Java字節碼的虛擬機進程。Java源文件被編譯成能被Java虛擬機執行的字節碼文件。算法

Java被設計成容許應用程序能夠運行在任意的平臺，而不須要程序員爲每個平臺單獨重寫或者是從新編譯。Java虛擬機讓這個變爲可能，由於它知道底層硬件平臺的指令長度和其餘特性。sql

2. JDK和JRE的區別是什麼？編程

參考答案:數組

Java運行時環境(JRE)。它包括Java虛擬機、Java核心類庫和支持文件。它不包含開發工具（JDK）--編譯器、調試器和其餘工具。安全

Java開發工具包(JDK)是完整的Java軟件開發包，包含了JRE，編譯器和其餘的工具(好比：JavaDoc，Java調試器)，可讓開發者開發、編譯、執行Java應用程序。數據結構

3. 」static」關鍵字是什麼意思？Java中是否能夠覆蓋(override)一個private或者是static的方法？多線程

參考答案：

「static」關鍵字代表一個成員變量或者是成員方法能夠在沒有所屬的類的實例變量的狀況下被訪問。

Java中static方法不能被覆蓋，由於方法覆蓋是基於運行時動態綁定的，而static方法是編譯時靜態綁定的。static方法跟類的任何實例都不相關，因此概念上不適用。

java中也不能夠覆蓋private的方法，由於private修飾的變量和方法只能在當前類中使用，若是是其餘的類繼承當前類是不能訪問到private變量或方法的，固然也不能覆蓋。

4. 是否能夠在static環境中訪問非static變量？
參考答案：

static變量在Java中是屬於類的，它在全部的實例中的值是同樣的。當類被Java虛擬機載入的時候，會對static變量進行初始化。若是你的代碼嘗試不用實例來訪問非static的變量，編譯器會報錯，由於這些變量尚未被建立出來，尚未跟任何實例關聯上。

5. Java支持的數據類型有哪些？什麼是自動拆裝箱？

參考答案：

Java語言支持的8種基本數據類型是：

byte
short
int
long
float
double
boolean
char

自動裝箱是Java編譯器在基本數據類型和對應的對象包裝類型之間作的一個轉化。好比：把int轉化成Integer，double轉化成Double，等等。反之就是自動拆箱。

Java支持的數據類型包括兩種：一種是基本數據類型，包含byte，char,short, boolean ,int , long, float,double;另外一種是引用類型：如String等，實際上是對象的引用，JVM中虛擬棧中存的是對象的地址，建立的對象實質在堆中，經過地址來找到堆中的對象的過程，即爲引用類型。自動裝箱就是Java編譯器在基本數據類型和對應的對象包裝類型間的轉化，即int轉化爲Integer,自動拆箱是Integer調用其方法將其轉化爲int的過程

6. Java中的方法覆蓋(Overriding)和方法重載(Overload)是什麼意思？

參考答案：

Java中的方法重載發生在同一個類裏面兩個或者是多個方法的方法名相同可是參數不一樣的狀況。與此相對，方法覆蓋是說子類從新定義了父類的方法。方法覆蓋必須有相同的方法名，參數列表和返回類型。覆蓋者可能不會限制它所覆蓋的方法的訪問。

7. Java中，什麼是構造方法？什麼是構造方法重載？什麼是複製構造方法？

參考答案：

當新對象被建立的時候，構造方法會被調用。每個類都有構造方法。在程序員沒有給類提供構造方法的狀況下，Java編譯器會爲這個類建立一個默認的構造方法。

Java中構造方法重載和方法重載很類似。能夠爲一個類建立多個構造方法。每個構造方法必須有它本身惟一的參數列表。

Java不支持像C++中那樣的複製構造方法，這個不一樣點是由於若是你不本身寫構造方法的狀況下，Java不會建立默認的複製構造方法。

8. Java支持多繼承麼？

參考答案：

Java中類不支持多繼承，只支持單繼承（即一個類只有一個父類）。可是java中的接口支持多繼承，，即一個子接口能夠有多個父接口。（接口的做用是用來擴展對象的功能，一個子接口繼承多個父接口，說明子接口擴展了多個功能，當類實現接口時，類就擴展了相應的功能）。

9. 接口和抽象類的區別是什麼？

參考答案：

Java提供和支持建立抽象類和接口。它們的實現有共同點，不一樣點在於：

接口中全部的方法隱含的都是抽象的。而抽象類則能夠同時包含抽象和非抽象的方法。
類能夠實現不少個接口，可是隻能繼承一個抽象類
類能夠不實現抽象類和接口聲明的全部方法，固然，在這種狀況下，類也必須得聲明成是抽象的。
抽象類能夠在不提供接口方法實現的狀況下實現接口。
Java接口中聲明的變量默認都是final的。抽象類能夠包含非final的變量。
Java接口中的成員函數默認是public的。抽象類的成員函數能夠是private，protected或者是public。
接口是絕對抽象的，不能夠被實例化，抽象類也不能夠被實例化。
也能夠參考JDK8中抽象類和接口的區別

10. 什麼是值傳遞和引用傳遞？

參考答案：

值傳遞是對基本型變量而言的,傳遞的是該變量的一個副本,改變副本不影響原變量.

引用傳遞通常是對於對象型變量而言的,傳遞的是該對象地址的一個副本, 並非原對象自己。

通常認爲,java內的基礎類型數據傳遞都是值傳遞. java中實例對象的傳遞是引用傳遞

11. 進程和線程的區別是什麼？

參考答案：

進程是執行着的應用程序，而線程是進程內部的一個執行序列。一個進程能夠有多個線程。線程又叫作輕量級進程。

線程與進程的區別概括：

地址空間和其它資源：進程間相互獨立，同一進程的各線程間共享。某進程內的線程在其它進程不可見。
通訊：進程間通訊IPC，線程間能夠直接讀寫進程數據段（如全局變量）來進行通訊——須要進程同步和互斥手段的輔助，以保證數據的一致性。
調度和切換：線程上下文切換比進程上下文切換要快得多。
在多線程OS中，進程不是一個可執行的實體。

12. 建立線程有幾種不一樣的方式？你喜歡哪種？爲何？

參考答案：

有4種方式能夠用來建立線程：

繼承Thread類
實現Runnable接口
應用程序可使用Executor框架來建立線程池
實現Runnable接口這種方式更受歡迎，由於這不須要繼承Thread類。在應用設計中已經繼承了別的對象的狀況下，這須要多繼承（而Java不支持多繼承），只能實現接口。同時，線程池也是很是高效的，很容易實現和使用。
還有一種方式是實現Callable接口

13. 歸納的解釋下線程的幾種可用狀態。

參考答案：

新建( new )：新建立了一個線程對象。
可運行( runnable )：線程對象建立後，其餘線程(好比 main 線程）調用了該對象的 start ()方法。該狀態的線程位於可運行線程池中，等待被線程調度選中，獲取 cpu 的使用權。
運行( running )：可運行狀態( runnable )的線程得到了 cpu 時間片（ timeslice ），執行程序代碼。
阻塞( block )：阻塞狀態是指線程由於某種緣由放棄了 cpu 使用權，也即讓出了 cpu timeslice ，暫時中止運行。直到線程進入可運行( runnable )狀態，纔有機會再次得到 cpu timeslice 轉到運行( running )狀態。阻塞的狀況分三種：

a. 等待阻塞：運行( running )的線程執行 o . wait ()方法， JVM 會把該線程放入等待隊列( waitting queue )中。
b. 同步阻塞：運行( running )的線程在獲取對象的同步鎖時，若該同步鎖被別的線程佔用，則 JVM 會把該線程放入鎖池( lock pool )中。
c. 其餘阻塞: 運行( running )的線程執行 Thread . sleep ( long ms )或 t . join ()方法，或者發出了 I / O 請求時， JVM 會把該線程置爲阻塞狀態。當 sleep ()狀態超時、 join ()等待線程終止或者超時、或者 I / O 處理完畢時，線程從新轉入可運行( runnable )狀態。

死亡( dead )：線程 run ()、 main () 方法執行結束，或者因異常退出了 run ()方法，則該線程結束生命週期。死亡的線程不可再次復生。

14. 同步方法和同步代碼塊的區別是什麼？

參考答案：

區別：

同步方法默認用this或者當前類class對象做爲鎖；
同步代碼塊能夠選擇以什麼來加鎖，比同步方法要更細顆粒度，咱們能夠選擇只同步會發生同步問題的部分代碼而不是整個方法；
同步方法使用關鍵字 synchronized修飾方法，而同步代碼塊主要是修飾須要進行同步的代碼，用 synchronized（object）{代碼內容}進行修飾；

15. 在監視器(Monitor)內部，是如何作線程同步的？程序應該作哪一種級別的同步？

參考答案：

監視器和鎖在Java虛擬機中是一塊使用的。監視器監視一塊同步代碼塊，確保一次只有一個線程執行同步代碼塊。每個監視器都和一個對象引用相關聯。線程在獲取鎖以前不容許執行同步代碼。

16. 什麼是死鎖(deadlock)？

參考答案：

所謂死鎖是指多個進程因競爭資源而形成的一種僵局（互相等待），若無外力做用，這些進程都將沒法向前推動。死鎖產生的4個必要條件：

互斥條件：進程要求對所分配的資源（如打印機）進行排他性控制，即在一段時間內某資源僅爲一個進程所佔有。此時如有其餘進程請求該資源，則請求進程只能等待。
不剝奪條件：進程所得到的資源在未使用完畢以前，不能被其餘進程強行奪走，即只能由得到該資源的進程本身來釋放（只能是主動釋放)。
請求和保持條件：進程已經保持了至少一個資源，但又提出了新的資源請求，而該資源已被其餘進程佔有，此時請求進程被阻塞，但對本身已得到的資源保持不放。
循環等待條件：存在一種進程資源的循環等待鏈，鏈中每個進程已得到的資源同時被鏈中下一個進程所請求。

17. 如何確保N個線程能夠訪問N個資源同時又不致使死鎖？

參考答案：

使用多線程的時候，一種很是簡單的避免死鎖的方式就是：指定獲取鎖的順序，並強制線程按照指定的順序獲取鎖。所以，若是全部的線程都是以一樣的順序加鎖和釋放鎖，就不會出現死鎖了。

18. Java集合類框架的基本接口有哪些？

參考答案：

集合類接口指定了一組叫作元素的對象。集合類接口的每一種具體的實現類均可以選擇以它本身的方式對元素進行保存和排序。有的集合類容許重複的鍵，有些不容許。

Java集合類提供了一套設計良好的支持對一組對象進行操做的接口和類。Java集合類裏面最基本的接口有：

Collection：表明一組對象，每個對象都是它的子元素。
Set：不包含重複元素的Collection。
List：有順序的collection，而且能夠包含重複元素。
Map：能夠把鍵(key)映射到值(value)的對象，鍵不能重複。

19. 爲何集合類沒有實現Cloneable和Serializable接口？

參考答案：

克隆(cloning)或者是序列化(serialization)的語義和含義是跟具體的實現相關的。所以，應該由集合類的具體實現來決定如何被克隆或者是序列化。

20. 什麼是迭代器(Iterator)？

參考答案：

Iterator接口提供了不少對集合元素進行迭代的方法。每個集合類都包含了能夠返回迭代器實例的迭代方法。迭代器能夠在迭代的過程當中刪除底層集合的元素,可是不能夠直接調用集合的remove(Object Obj)刪除，能夠經過迭代器的remove()方法刪除。

21. Iterator和ListIterator的區別是什麼？

參考答案：

下面列出了他們的區別：

Iterator可用來遍歷Set和List集合，可是ListIterator只能用來遍歷List。
Iterator對集合只能是前向遍歷，ListIterator既能夠前向也能夠後向。
ListIterator實現了Iterator接口，幷包含其餘的功能，好比：增長元素，替換元素，獲取前一個和後一個元素的索引，等等。

22. 快速失敗(fail-fast)和安全失敗(fail-safe)的區別是什麼？

參考答案：

①：快速失敗（fail—fast）

在用迭代器遍歷一個集合對象時，若是遍歷過程當中對集合對象的結構進行了修改（增長、刪除），則會拋出Concurrent Modification Exception。
原理：迭代器在遍歷時直接訪問集合中的內容，而且在遍歷過程當中使用一個 modCount 變量。集合在被遍歷期間若是結構發生變化，就會改變modCount的值。每當迭代器使用hashNext()/next()遍歷下一個元素以前，都會檢測modCount變量是否爲expectedmodCount值，是的話就返回遍歷；不然拋出異常，終止遍歷。
注意：這裏異常的拋出條件是檢測到 modCount！=expectedmodCount 這個條件。若是集合發生變化時修改modCount值恰好又設置爲了expectedmodCount值，則異常不會拋出。所以，不能依賴於這個異常是否拋出而進行併發操做的編程，這個異常只建議用於檢測併發修改的bug。
場景：java.util包下的集合類都是快速失敗的，不能在多線程下發生併發修改（迭代過程當中被修改）。

②：安全失敗（fail—safe）

採用安全失敗機制的集合容器，在遍歷時不是直接在集合內容上訪問的，而是先複製原有集合內容，在拷貝的集合上進行遍歷。
原理：因爲迭代時是對原集合的拷貝進行遍歷，因此在遍歷過程當中對原集合所做的修改並不能被迭代器檢測到，因此不會觸發Concurrent Modification Exception。
缺點：基於拷貝內容的優勢是避免了Concurrent Modification Exception，但一樣地，迭代器並不能訪問到修改後的內容，即：迭代器遍歷的是開始遍歷那一刻拿到的集合拷貝，在遍歷期間原集合發生的修改迭代器是不知道的。
場景：java.util.concurrent包下的容器都是安全失敗，能夠在多線程下併發使用，併發修改。

23. Java中的HashMap的工做原理是什麼？

參考答案：

Java中的HashMap是以鍵值對(key-value)的形式存儲元素的。HashMap須要一個hash函數，它使用hashCode()和equals()方法來向集合/從集合添加和檢索元素。當調用put()方法的時候，HashMap會計算key的hash值，而後把鍵值對存儲在集合中合適的索引上。若是key已經存在了，value會被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity)，負載因子(load factor)和擴容極限(threshold resizing)。

24. hashCode()和equals()方法的重要性體如今什麼地方？

參考答案：

Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法來肯定鍵值對的索引，當根據鍵獲取值的時候也會用到這兩個方法。若是沒有正確的實現這兩個方法，兩個不一樣的鍵可能會有相同的hash值，所以，可能會被集合認爲是相等的。並且，這兩個方法也用來發現重複元素。因此這兩個方法的實現對HashMap的精確性和正確性是相當重要的。

25. HashMap和Hashtable有什麼區別？

參考答案：

HashMap和Hashtable都實現了Map接口，所以不少特性很是類似。可是，他們有如下不一樣點：

HashMap容許鍵和值是null，而Hashtable不容許鍵或者值是null。
Hashtable是同步的，而HashMap不是。所以，HashMap更適合於單線程環境，而Hashtable適合於多線程環境。
HashMap提供了可供應用迭代的鍵的集合，所以，HashMap是快速失敗的。另外一方面，Hashtable提供了對鍵的列舉(Enumeration)。
通常認爲Hashtable是一個遺留的類。

26. 數組(Array)和列表(ArrayList)有什麼區別？何時應該使用Array而不是ArrayList？

參考答案：

下面列出了Array和ArrayList的不一樣點：

Array能夠包含基本類型和對象類型，ArrayList只能包含對象類型。
Array大小是固定的，ArrayList的大小是動態變化的。
ArrayList提供了更多的方法和特性，好比：addAll()，removeAll()，iterator()等等。
對於基本類型數據，集合使用自動裝箱來減小編碼工做量。可是，當處理固定大小的基本數據類型的時候，這種方式相對比較慢。

27. ArrayList和LinkedList有什麼區別？

參考答案：

ArrayList和LinkedList都實現了List接口，他們有如下的不一樣點：

ArrayList是基於索引的數據接口，它的底層是數組。它能夠以O(1)時間複雜度對元素進行隨機訪問。與此對應，LinkedList是以元素列表的形式存儲它的數據，每個元素都和它的前一個和後一個元素連接在一塊兒，在這種狀況下，查找某個元素的時間複雜度是O(n)。
相對於ArrayList，LinkedList的插入，添加，刪除操做速度更快，由於當元素被添加到集合任意位置的時候，不須要像數組那樣從新計算大小或者是更新索引。
LinkedList比ArrayList更佔內存，由於LinkedList爲每個節點存儲了兩個引用，一個指向前一個元素，一個指向下一個元素。
也能夠參考ArrayList vs. LinkedList。

28. Comparable和Comparator接口是幹什麼的？列出它們的區別。

參考答案：

Java提供了只包含一個compareTo()方法的Comparable接口。這個方法能夠個給兩個對象排序。具體來講，它返回負數，0，正數來代表已經存在的對象小於，等於，大於輸入對象。

Java提供了包含compare()和equals()兩個方法的Comparator接口。compare()方法用來給兩個輸入參數排序，返回負數，0，正數代表第一個參數是小於，等於，大於第二個參數。equals()方法須要一個對象做爲參數，它用來決定輸入參數是否和comparator相等。只有當輸入參數也是一個comparator而且輸入參數和當前comparator的排序結果是相同的時候，這個方法才返回true。

29. 什麼是Java優先級隊列(Priority Queue)？

參考答案：

PriorityQueue是一個基於優先級堆的無界隊列，它的元素是按照天然順序(natural order)排序的。在建立的時候，咱們能夠給它提供一個負責給元素排序的比較器。PriorityQueue不容許null值，由於他們沒有天然順序，或者說他們沒有任何的相關聯的比較器。最後，PriorityQueue不是線程安全的，入隊和出隊的時間複雜度是O(log(n))。

30. 你瞭解大O符號(big-O notation)麼？你能給出不一樣數據結構的例子麼？

參考答案：

大O符號描述了當數據結構裏面的元素增長的時候，算法的規模或者是一個漸進上界。

大O符號也可用來描述其餘的行爲，好比：內存消耗。由於集合類其實是數據結構，咱們通常使用大O符號基於時間，內存和性能來選擇最好的實現。大O符號能夠對大量數據的性能給出一個很好的說明。

31. 如何權衡是使用無序的數組仍是有序的數組？

參考答案：

有序數組最大的好處在於查找的時間複雜度是O(log n)，而無序數組是O(n)。有序數組的缺點是插入操做的時間複雜度是O(n)，由於值大的元素須要日後移動來給新元素騰位置。相反，無序數組的插入時間複雜度是常量O(1)。

32. Java集合類框架的最佳實踐有哪些？

參考答案：

根據應用的須要正確選擇要使用的集合的類型對性能很是重要，好比：假如元素的數量是固定的，並且能事先知道，咱們就應該用Array而不是ArrayList。

有些集合類容許指定初始容量。所以，若是咱們能估計出存儲的元素的數目，咱們能夠設置初始容量來避免從新計算hash值或者是擴容。

爲了類型安全，可讀性和健壯性的緣由老是要使用泛型。同時，使用泛型還能夠避免運行時的ClassCastException。

使用JDK提供的不變類(immutable class)做爲Map的鍵能夠避免爲咱們本身的類實現hashCode()和equals()方法。

編程的時候接口優於實現。

底層的集合其實是空的狀況下，返回長度是0的集合或者是數組，不要返回null。

33. Enumeration接口和Iterator接口的區別有哪些？

參考答案：

Enumeration速度是Iterator的2倍，同時佔用更少的內存。可是，Iterator遠遠比Enumeration安全，由於其餘線程不可以修改正在被iterator遍歷的集合裏面的對象。同時，Iterator容許調用者刪除底層集合裏面的元素，這對Enumeration來講是不可能的。

34. HashSet和TreeSet有什麼區別？

參考答案：

HashSet是由一個hash表來實現的，所以，它的元素是無序的。add()，remove()，contains()方法的時間複雜度是O(1)。

另外一方面，TreeSet是由一個樹形的結構來實現的，它裏面的元素是有序的。所以，add()，remove()，contains()方法的時間複雜度是O(logn)。

35. Java中垃圾回收有什麼目的？何時進行垃圾回收？

參考答案：

垃圾回收是在內存中存在沒有引用的對象或超過做用域的對象時進行。

垃圾回收的目的是識別而且丟棄應用再也不使用的對象來釋放和重用資源。

36. System.gc()和Runtime.gc()會作什麼事情？

參考答案：

這兩個方法用來提示JVM要進行垃圾回收。可是，當即開始仍是延遲進行垃圾回收是取決於JVM的。

37. finalize()方法何時被調用？析構函數(finalization)的目的是什麼？

參考答案：

垃圾回收器(garbage collector)決定回收某對象時，就會運行該對象的finalize()方法可是在Java中很不幸，若是內存老是充足的，那麼垃圾回收可能永遠不會進行，也就是說filalize()可能永遠不被執行，顯然期望它作收尾工做是靠不住的。那麼finalize()到底是作什麼的呢？它最主要的用途是回收特殊渠道申請的內存。Java程序有垃圾回收器，因此通常狀況下內存問題不用程序員操心。但有一種JNI(Java Native Interface)調用non-Java程序（C或C++），finalize()的工做就是回收這部分的內存。

38. 若是對象的引用被置爲null，垃圾收集器是否會當即釋放對象佔用的內存？

參考答案：

不會，在下一個垃圾回收週期中，這個對象將是可被回收的。

39. Java堆的結構是什麼樣子的？什麼是堆中的永久代(Perm Gen space)?

參考答案：

JVM的堆是運行時數據區，全部類的實例和數組都是在堆上分配內存。它在JVM啓動的時候被建立。對象所佔的堆內存是由自動內存管理系統也就是垃圾收集器回收。

堆內存是由存活和死亡的對象組成的。存活的對象是應用能夠訪問的，不會被垃圾回收。死亡的對象是應用不可訪問尚且尚未被垃圾收集器回收掉的對象。一直到垃圾收集器把這些對象回收掉以前，他們會一直佔據堆內存空間。

永久代是用於存放靜態文件，如Java類、方法等。持久代對垃圾回收沒有顯著影響，可是有些應用可能動態生成或者調用一些class，例如Hibernate 等，在這種時候須要設置一個比較大的持久代空間來存放這些運行過程當中新增的類，永久代中通常包含：