12月最新的31道字节跳动内部Java面试题都会的话，你也可以去面试！

女爷i 2022-12-28 14:04 209阅读 0赞

## 前言 ##

> 这里整理了部分较为重点的内容，而且对于答案有困惑，补充了解释内容，便于理解。

## 一、什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”？ ##

java虚拟机是执行字节码文件（.class）的虚拟机进程。。java源程序（.java）被编译器编译成字节码文件（.class）。然后字节码文件，将由java虚拟机，解释成机器码（不同平台的机器码不同）。利用机器码操作硬件和操作系统。

因为不同的平台装有不同的JVM，它们能够将相同的.class文件，解释成不同平台所需要的机器码。正是因为有JVM的存在，java被称为平台无关的编程语言。

## 二、JDK和JRE的区别是什么？ ##

Java开发工具包(JDK)是完整的Java软件开发包，包含了JRE，编译器和其他的工具(比如：JavaDoc，Java调试器)，可以让开发者开发、编译、执行Java应用程序。

Java运行时环境(JRE)。它包括Java虚拟机、Java核心类库和支持文件。它不包含开发工具（JDK）、编译器、调试器和其他工具。

## 三、”static”关键字是什么意思？Java中是否可以覆盖(override)一个private或者是static的方法？ ##

“static”关键字表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属的类的实例变量的情况下被访问。  
Java中static方法不能被覆盖，因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的，而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的任何实例都不相关，所以概念上不适用。  
java中也不可以覆盖private的方法，因为private修饰的变量和方法只能在当前类中使用，如果是其他的类继承当前类是不能访问到private变量或方法的，当然也不能覆盖。

## 四、是否可以在static环境中访问非static变量？ ##

static变量在Java中是属于类的，它在所有的实例中的值是一样的。当类被Java虚拟机载入的时候，会对static变量进行初始化。如果你的代码尝试不用实例来访问非static的变量，编译器会报错，因为这些变量还没有被创建出来，还没有跟任何实例关联上。

## 五、Java支持的数据类型有哪些？什么是自动拆装箱？ ##

Java支持的数据类型包括两种：一种是基本数据类型，包含byte，char, short, boolean ,int, long, float, double;另一种是引用类型：如String等，其实是对象的引用，JVM中虚拟栈中存的是对象的地址，创建的对象实质在堆中，通过地址来找到堆中的对象的过程，即为引用类型。  
自动装箱就是Java编译器在基本数据类型和对应的对象包装类型间的转化，即int转化为Integer,自动拆箱是Integer调用其方法将其转化为int的过程。

## 六、Java中的方法覆盖(Overriding)和方法重载(Overloading)是什么意思？ ##

Java中的方法重载发生在同一个类里面两个或者是多个方法的方法名相同但是参数不同的情况。重载Override是一个类中多态性的一种表现。  
方法覆盖是说子类重新定义了父类的方法。方法覆盖必须有相同的方法名，参数列表和返回类型。覆盖者可能不会限制它所覆盖的方法的访问。在java中，子类可继承父类的方法，则不需要重新编写相同的方法。但有时子类并不想原封不动继承父类的方法，而是想做一定的修改，这就采用方法重写。方法重写又称方法覆盖。

## 七、Java中，什么是构造方法？什么是构造方法重载？什么是复制构造方法？ ##

当新对象被创建的时候，构造方法会被调用。每一个类都有构造方法。在程序员没有给类提供构造方法的情况下，Java编译器会为这个类创建一个默认的构造方法。  
Java中构造方法重载和方法重载很相似。可以为一个类创建多个构造方法。每一个构造方法必须有它自己唯一的参数列表。  
Java不支持复制构造方法，如果你不自己写构造方法的情况下，Java不会创建默认的复制构造方法。

## 八、Java支持多继承么？ ##

Java中类不支持多继承，只支持单继承（即一个类只有一个父类）。但是java中的接口支持多继承，，即一个子接口可以有多个父接口。（接口的作用是用来扩展对象的功能，一个子接口继承多个父接口，说明子接口扩展了多个功能，当类实现接口时，类就扩展了相应的功能）。

## 九、接口和抽象类的区别是什么？ ##

从设计层面来说，抽象是对类的抽象，是一种模板设计，接口是行为的抽象，是一种行为的规范。

Java提供和支持创建抽象类和接口。它们的实现有共同点，不同点在于：

接口中所有的方法隐含的都是抽象的。而抽象类则可以同时包含抽象和非抽象的方法;  
类可以实现很多个接口，但是只能继承一个抽象类;  
类可以不实现抽象类和接口声明的所有方法，当然，在这种情况下，类也必须得声明成是抽象的;  
抽象类可以在不提供接口方法实现的情况下实现接口;  
Java接口中声明的变量默认都是final的。抽象类可以包含非final的变量;  
Java接口中的成员函数默认是public的。抽象类的成员函数可以是private，protected或者是public;  
接口是绝对抽象的，不可以被实例化。抽象类也不可以被实例化，但是，如果它包含main方法的话是可以被调用的。  
也可以参考JDK8中抽象类和接口的区别。

## 十、什么是值传递和引用传递？ ##

一般认为,java内的传递都是值传递. java中实例对象的传递是引用传递。

值传递是对基本型变量而言的,传递的是该变量的一个副本,改变副本不影响原变量；  
引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身。

## 十一、进程与线程的区别？ ##

进程是执行着的应用程序，是程序的一种动态形式，是CPU、内存等资源占用的基本单位，而且进程之间相互独立，通信比较困难，进程在执行过程中，包含比较固定的入口，执行顺序，出口；  
线程是进程内部的一个执行序列，隶属于某个进程，一个进程可以有多个线程，线程不能占有CPU、内存等资源，而且线程之间共享一块内存区域，通信比较方便，线程的入口执行顺序这些过程被应用程序所控制。

## 十二、创建线程有几种不同的方式？你喜欢哪一种？为什么？ ##

有四种方式可以用来创建线程。

继承Thread类；  
实现Runnable接口；  
应用程序可以使用Executor框架来创建线程池；  
实现Callable接口。  
实现Runnable接口这种方式更受欢迎，因为这不需要继承Thread类。在应用设计中已经继承了别的对象的情况下，这需要多继承（而Java不支持多继承），只能实现接口。同时，线程池也是非常高效的，很容易实现和使用。

## 十三、概括的解释下线程的几种可用状态。 ##

新建( new )：新创建了一个线程对象。  
可运行( runnable )：线程对象创建后，其他线程(比如 main 线程）调用了该对象的start ()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取cpu的使用权。  
运行( running )：可运行状态( runnable )的线程获得了cpu时间片（ timeslice ），执行程序代码。  
阻塞( block )：阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了cpu使用权，也即让出了cpu timeslice ，暂时停止运行。直到线程进入可运行( runnable )状态，才有机会再次获得 cpu timeslice 转到运行( running )状态。阻塞的情况分三种：  
(一). 等待阻塞：运行( running )的线程执行 o.wait ()方法，JVM会把该线程放入等待队列( waitting queue )中。

(二). 同步阻塞：运行( running )的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则 JVM 会把该线程放入锁池( lock pool )中。

(三). 其他阻塞: 运行( running )的线程执行Thread.sleep ( long ms )或 t.join ()方法，或者发出了 I/O 请求时，JVM会把该线程置为阻塞状态。当 sleep ()状态超时、join()等待线程终止或者超时、或者I/O 处理完毕时，线程重新转入可运行( runnable )状态。

死亡( dead )：线程run()、 main() 方法执行结束，或者因异常退出了run()方法，则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。  
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## 十四、同步方法和同步代码块的区别是什么？ ##

为何使用同步？  
java允许多线程并发控制，当多个线程同时操作一个可共享的资源变量时（增删改查），将会导致数据的不准确，相互之间产生冲突，因此加入同步锁以避免在该线程没有完成操作之前，被其他线程的调用，从而保证了该变量的唯一性和准确性。

**区别**

同步方法默认用this或者当前类class对象作为锁；  
同步代码块可以选择以什么来加锁，比同步方法要更细颗粒度，我们可以选择只同步会发生同步问题的部分代码而不是整个方法；  
同步方法使用关键字 synchronized修饰方法，而同步代码块主要是修饰需要进行同步的代码，用synchronized（object）\{代码内容\}进行修饰；  
在监视器(Monitor)内部，是如何做线程同步的？程序应该做哪种级别的同步？  
监视器和锁在Java虚拟机中是一块使用的。监视器监视一块同步代码块，确保一次只有一个线程执行同步代码块。每一个监视器都和一个对象引用相关联。线程在获取锁之前不允许执行同步代码。

## 十五、什么是死锁(deadlock)？ ##

所谓死锁是指多个进 程因竞争资源而造成的一种僵局（互相等待），若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。死锁产生的  
**4个必要条件：**

互斥条件：进程要求对所分配的资源（如打印机）进行排他性控制，即在一段时间内某 资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待。  
不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能 由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。  
请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源 已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。  
循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，链中每一个进程已获得的资源同时被链中下一个进程所请求。

## 十六、如何确保N个线程可以访问N个资源同时又不导致死锁？ ##

使用多线程的时候，一种非常简单的避免死锁的方式就是：指定获取锁的顺序，并强制线程按照指定的顺序获取锁。因此，如果所有的线程都是以同样的顺序加锁和释放锁，就不会出现死锁了。

## 十七、Java集合类框架的基本接口有哪些？ ##

集合类接口指定了一组叫做元素的对象。集合类接口的每一种具体的实现类都可以选择以它自己的方式对元素进行保存和排序。有的集合类允许重复的键，有些不允许。  
Java集合类提供了一套设计良好的支持对一组对象进行操作的接口和类。Java集合类里面最基本的接口有：

Collection：代表一组对象，每一个对象都是它的子元素。  
Set：不包含重复元素的Collection。  
List：有顺序的collection，并且可以包含重复元素。  
Map：可以把键(key)映射到值(value)的对象，键不能重复。

## 十八、为什么集合类没有实现Cloneable和Serializable接口？ ##

克隆(cloning)或者是序列化(serialization)的语义和含义是跟具体的实现相关的。因此，应该由集合类的具体实现来决定如何被克隆或者是序列化。

## 十九、什么是迭代器(Iterator)？ ##

Iterator接口提供了很多对集合元素进行迭代的方法。每一个集合类都包含了可以返回迭代器实例的  
迭代方法。迭代器可以在迭代的过程中删除底层集合的元素,但是不可以直接调用集合的  
remove(Object Obj)删除，可以通过迭代器的remove()方法删除。

## 二十、Iterator和ListIterator的区别是什么？ ##

下面列出了他们的区别：

Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。  
Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。  
ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。

## 二十一、快速失败(fail-fast)和安全失败(fail-safe)的区别是什么？ ##

Iterator的安全失败是基于对底层集合做拷贝，因此，它不受源集合上修改的影响。java.util包下面的所有的集合类都是快速失败的，而java.util.concurrent包下面的所有的类都是安全失败的。快速失败的迭代器会抛出ConcurrentModificationException异常，而安全失败的迭代器永远不会抛出这样的异常。

## 二十二、Java中的HashMap的工作原理是什么？ ##

Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap需要一个hash函数，它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用put()方法的时候，HashMap会计算key的hash值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果key已经存在了，value会被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity)，负载因子(load factor)和扩容极限(threshold resizing)。

## 二十三、hashCode()和equals()方法的重要性体现在什么地方？ ##

Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法来确定键值对的索引，当根据键获取值的时候也会用到这两个方法。如果没有正确的实现这两个方法，两个不同的键可能会有相同的hash值，因此，可能会被集合认为是相等的。而且，这两个方法也用来发现重复元素。所以这两个方法的实现对HashMap的精确性和正确性是至关重要的。

## 二十四、HashMap和Hashtable有什么区别？ ##

HashMap和Hashtable都实现了Map接口，因此很多特性非常相似。但是，他们有以下不同点：

HashMap允许键和值是null，而Hashtable不允许键或者值是null。  
Hashtable是同步的，而HashMap不是。因此，HashMap更适合于单线程环境，而Hashtable适合于多线程环境。  
HashMap提供了可供应用迭代的键的集合，因此，HashMap是快速失败的。另一方面，Hashtable提供了对键的列举(Enumeration)。  
一般认为Hashtable是一个遗留的类。

## 二十五、数组(Array)和列表(ArrayList)有什么区别？什么时候应该使用Array而不是ArrayList？ ##

Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。  
Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。  
ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。  
对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数据类型的时候，这种方式相对比较慢。

## 二十六、ArrayList和LinkedList有什么区别？ ##

ArrayList和LinkedList都实现了List接口，他们有以下的不同点：

ArrayList是基于索引的数据接口，它的底层是数组。它可以以O(1)时间复杂度对元素进行随机访问。与此对应，LinkedList是以元素列表的形式存储它的数据，每一个元素都和它的前一个和后一个元素链接在一起，在这种情况下，查找某个元素的时间复杂度是O(n)。  
相对于ArrayList，LinkedList的插入，添加，删除操作速度更快，因为当元素被添加到集合任意位置的时候，不需要像数组那样重新计算大小或者是更新索引。  
LinkedList比ArrayList更占内存，因为LinkedList为每一个节点存储了两个引用，一个指向前一个元素，一个指向下一个元素。

## 二十七、Comparable和Comparator接口是干什么的？列出它们的区别。 ##

Java提供了只包含一个compareTo()方法的Comparable接口。这个方法可以个给两个对象排序。具体来说，它返回负数，0，正数来表明已经存在的对象小于，等于，大于输入对象。  
Java提供了包含compare()和equals()两个方法的Comparator接口。compare()方法用来给两个输入参数排序，返回负数，0，正数表明第一个参数是小于，等于，大于第二个参数。equals()方法需要一个对象作为参数，它用来决定输入参数是否和comparator相等。只有当输入参数也是一个comparator并且输入参数和当前comparator的排序结果是相同的时候，这个方法才返回true。

Comparable & Comparator 都是用来实现集合中元素的比较、排序的，只是 Comparable是在集合内部定义的方法实现的排序，Comparator 是在集合外部实现的排序，所以，如想实现排序，就需要在集合外定义 Comparator 接口的方法或在集合内实现 Comparable 接口的方法。 Comparator位于包java.util下，而Comparable位于包 java.lang下 Comparable 是一个对象本身就已经支持自比较所需要实现的接口（如 String、Integer 自己就可以完成比较大小操作，已经实现了Comparable接口） 自定义的类要在加入list容器中后能够排序，可以实现Comparable接口，在用Collections类的sort方法排序时，如果不指定Comparator，那么就以自然顺序排序， 这里的自然顺序就是实现Comparable接口设定的排序方式。 而 Comparator 是一个专用的比较器，当这个对象不支持自比较或者自比较函数不能满足你的要求时，你可以写一个比较器来完成两个对象之间大小的比较。 可以说一个是自已完成比较，一个是外部程序实现比较的差别而已。 用 Comparator 是策略模式（strategy design pattern），就是不改变对象自身，而用一个策略对象（strategy object）来改变它的行为。 比如：你想对整数采用绝对值大小来排序，Integer 是不符合要求的，你不需要去修改 Integer 类（实际上你也不能这么做）去改变它的排序行为，只要使用一个实现了 Comparator 接口的对象来实现控制它的排序就行了。

## 二十八、什么是Java优先级队列(Priority Queue)？ ##

PriorityQueue是一个基于优先级堆的无界队列，它的元素是按照自然顺序(natural order)排序的。在创建的时候，我们可以给它提供一个负责给元素排序的比较器。PriorityQueue不允许null值，因为他们没有自然顺序，或者说他们没有任何的相关联的比较器。最后，PriorityQueue不是线程安全的，入队和出队的时间复杂度是O(log(n))。

## 二十九、你了解大O符号(big-O notation)么？你能给出不同数据结构的例子么？ ##

大O符号描述了当数据结构里面的元素增加的时候，算法的规模或者是一个渐进上界 。  
大O符号也可用来描述其他的行为，比如：内存消耗。因为集合类实际上是数据结构，我们一般使用大O符号基于时间，内存和性能来选择最好的实现。大O符号可以对大量数据的性能给出一个很好的说明。

## 三十、垃圾回收中GC Root对象有哪几种？ ##

虚拟机栈中引用的对象。  
方法区类静态属性引用的对象。  
方法区常量池引用的对象。  
本地方法栈 JNI 引用的对象。

## 三十一、简述java内存分配策略 ##

对象优先在堆的 Eden 区分配。  
大对象直接进入老年代。  
长期存活的对象将直接进入老年代。

## 最后 ##

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