Java面试基础问题

拆箱和装箱

class AutoUnboxingTest {    public static void main(String[] args) {        Integer a = new Integer(3);        Integer b = 3;                  // 将3自动装箱成Integer类型        int c = 3;        System.out.println(a == b);     // false 两个引用没有引用同一对象        System.out.println(a == c);     // true a自动拆箱成int类型再和c比较    }}

还有其他的形式：

public class Test03 {    public static void main(String[] args) {        Integer f1 = 100, f2 = 100, f3 = 150, f4 = 150;        System.out.println(f1 == f2);        System.out.println(f3 == f4);    }}

如果不明就里很容易认为两个输出要么都是true要么都是false。首先需要注意的是f1、f2、f3、f4四个变量都是Integer对象引用，所以下面的==运算比较的不是值而是引用。装箱的本质是什么呢？当我们给一个Integer对象赋一个int值的时候，会调用Integer类的静态方法valueOf，如果看看valueOf的源代码就知道发生了什么：

public static Integer valueOf(int i) {        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];        return new Integer(i);}

简单的说，如果整型字面量的值在-128到127之间，那么不会new新的Integer对象，而是直接引用常量池中的Integer对象，所以上面的面试题中f1==f2的结果是true，而f3==f4的结果是false。

内存中的栈(stack)、堆(heap)和方法区(method area)的用法

通常定义一个基本数据类型的变量，一个对象的引用，还有就是函数调用的现场保存都是JVM的栈空间；

而通过new关键字和构造器创建的对象则放在堆空间，堆是垃圾收集器管理的主要区域，现在的垃圾收集器都采用分代收集算法，所以堆空间还可以细分为新生代和老年代，具体一点：Eden、Survivor(又分为From Survivor和To Survivor)、Tenured；

方法区和堆都是各个线程共享的内存区域，用于存储已经被JVM加载的类、常量、静态变量、JIT编译器编译后的代码等数据；程序中的字面量（literal）如直接书写的100、”hello”和常量都是放在常量池中，常量池是方法区的一部分。栈空间操作最快但是栈比较小，通常大量对象都是放在堆空间，栈和堆的大小都可以通过JVM启动参数来调整，栈空间会引发StackOverflowError，而堆和常量池空间不足则会引发OutOfMemoryError。

String str = new String("hello");

上面的语句中变量str放在栈上，用new创建出来的字符串对象放在堆上，而”hello”这个字面量是放在方法区的。

补充1：较新版本的Java（从Java 6的某个更新开始）中，由于JIT编译器的发展和”逃逸分析”技术的逐渐成熟，栈上分配、标量替换等优化技术使得对象一定分配在堆上这件事情已经变得不那么绝对了。
补充2：运行时常量池相当于Class文件常量池具有动态性，Java语言并不要求常量一定只有编译期间才能产生，运行期间也可以将新的常量放入池中，String类的intern()方法就是这样的。

数组有没有length()方法？String有没有length()方法？

数组没有length()方法，有length 的属性。String 有length()方法。JavaScript中，获得字符串的长度是通过length属性得到的，这一点容易和Java混淆。

在Java中，如何跳出当前的多重嵌套循环？

在最外层循环前加一个标记如A，然后用break A;可以跳出多重循环。（Java中支持带标签的break和continue语句，作用有点类似于C和C++中的goto语句，但是就像要避免使用goto一样，应该避免使用带标签的break和continue，因为它不会让你的程序变得更优雅，很多时候甚至有相反的作用，所以这种语法其实不知道更好）

当一个对象被当作参数传递到一个方法后，此方法可改变这个对象的属性，并可返回变化后的结果，那么这里到底是值传递还是引用传递？

是值传递。Java语言的方法调用只支持参数的值传递。当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时，参数的值就是对该对象的引用。对象的属性可以在被调用过程中被改变，但对对象引用的改变是不会影响到调用者的。

String和StringBuilder、StringBuffer的区别？

Java平台提供了两种类型的字符串：String和StringBuffer/StringBuilder，它们可以储存和操作字符串。其中String是只读字符串，也就意味着String引用的字符串内容是不能被改变的。而StringBuffer/StringBuilder类表示的字符串对象可以直接进行修改。StringBuilder是Java 5中引入的，它和StringBuffer的方法完全相同，区别在于它是在单线程环境下使用的，因为它的所有方面都没有被synchronized修饰，因此它的效率也比StringBuffer要高。

重载（Overload）和重写（Override）的区别。重载的方法能否根据返回类型进行区分？

方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求。

不要试图通过给予不同的返回值类型（参数列表完全相同）加以区分。因为方法在调用时可以不将返回值赋值给一个对应的变量，这样就没有特征区分。

JVM加载class文件的原理机制？

JVM中类装载是由类加载器（ClassLoader）和它的子类来实现的，Java中的类加载器是一个重要的Java运行时系统组件，它负责在运行时查找和装入类文件中的类。

由于Java的跨平台性，经过编译的Java源码并不是一个可执行程序，而是一个或多个类文件。当Java程序需要使用某个类时，JVM会确保这个类已被加载、连接（验证、准备和解析）和初始化。类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中，通常是创建一个字节数组读入.class文件，然后产生于所加载类对应的Class对象。当类被加载后就进入连接阶段，这一阶段包括验证、准备（为静态变量分配内存并设置默认的初始化）和解析（将符号引用替换为直接引用）三个步骤。最后JVM对类进行初始化。

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（不选择任何特定编码，直接使用字符在字符集的编码，这是同一唯一方法），一个char类型占2个字节（16比特），所以放一个中文没有问题。

使用Unicode意味着字符在JVM内部和外部有不同的表现形式，在JVM内部都是Unicode，当这个字符被从JVM内部被转移到外部时（例如存入文件系统中），需要进行编码转换。所以Java中有字节流和字符流，以及在字符流和字节流之间进行转换的转换流u，如InputStreamReder和OutputStreamReader，这两个类时字节流和字符流之间的适配器类，承担了编码转换的任务；

抽象类（abstract class）和接口（interface）有什么异同？

• 抽象类和接口都不能够实例化，但乐意哦定义抽象类和接口类型的引用。一个类如果继承了某个抽象类或实现了某个接口都需要对其中的抽象方法全部进行实现，否则该类仍然需要被声明为抽象类。
• 抽象类中可以定义构造器，可以有抽象方法和具体方法，而接口中不能定义构造器而且其中的方法全部都是抽象方法。
• 抽象类中的成员可以是private、默认、protected、public的，而接口中的成员全部是public的。抽象类中可以定义成员变量，而接口中定义的成员变量实际上都是常量。
• 有抽象方法的类必须声明为抽象类，而抽象类必须要有抽象方法。

静态嵌套类(Static Nested Class)和内部类（Inner Class）的不同？

Static Nested Class是被声明为静态（static）的内部类，它可以不依赖于外部类实例被实例化。而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化。

抽象的（abstract）方法是否可同时是静态的（static）,是否可同时是本地方法（native），是否可同时被synchronized修饰？

都不能。抽象方法需要子类重写，而静态的方法是无法被重写的，二者矛盾的。
本地方法是由本地代码（如C）实现的方法，而抽象方法是没有实现的，也是矛盾的。
synchronized和方法的实现细节有关，抽象方法不涉及实现细节，因此也是相互矛盾的。

如何实现对象克隆？

1). 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法；
2). 实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆，代码如下。

基于系列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是否支持序列化，这项检查是编译器换成的，不是运行期抛出异常，这种方案优于使用Object类的clone方法克隆对象。

接口是否可继承（extends）接口？抽象类是否可实现（implements）接口？抽象类是否可继承具体类（concrete class）？

接口可以继承接口，而且支持多重继承，抽象类可以实现接口，抽象了可以继承具体类也可以继承抽象类。

比较Java和JavaScript

Java是静态语言，JavaScript是动态语言。

运行时异常与受检异常有何异同？

异常标识程序运行过程中可能出现的非正常状态，运行时异常标识虚拟机的通常操作中可能遇到的异常。

受检查异常跟程序运行的上下文环境有关。Java编译器要求方法必须省名抛出可能发成的受检查异常。

常见的运行时异常：
ClassCastException（类转换异常）
IndexOutOfBoundsException（下标越界异常）
NullPointerException（空指针异常）

TreeMap和TreeSet在排序时如何比较元素？Collections工具类中的sort()方法如何比较元素？

TreeSet要求存放的对象所属的类必须实现Comparable接口，该接口提供了比较元素的compareTo()方法，当插入元素时会回调该方法比较元素的大小。

TreeMap要求存放的键值对映射的键必须实现Comparable接口从而根据键对元素进行排序。

Collections工具类的sort方法有两种重载的形式，第一种要求传入的待排序容器中存放的对象比较实现Comparable接口以实现元素的比较；
第二种不强制性的要求容器中的元素必须可比较，但是要求传入第二个参数，参数是Comparator接口的子类型（需要重写compare方法实现元素的比较），相当于一个临时定义的排序规则；

Thread类的sleep()方法和对象的wait()方法都可以让线程暂停执行，它们有什么区别?

sleep()方法（休眠）是线程类（Thread）的静态方法，调用此方法会让当前线程暂停执行指定的时间，将执行机会（CPU）让给其他线程，但是对象的锁依然保持，因此休眠时间结束后会自动恢复（线程回到就绪状态；

wait()是Object类的方法，调用对象的wait()方法导致当前线程放弃对象的锁（线程暂停执行），进入对象的等待池（wait pool），只有调用对象的notify()方法（或notifyAll()方法）时才能唤醒等待池中的线程进入等锁池（lock pool），如果线程重新获得对象的锁就可以进入就绪状态。

进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位；线程是进程的一个实体，是CPU调度和分配的基本单位。

线程的sleep()方法和yield()方法有什么区别？

① sleep()方法给其他线程运行机会时不考虑线程的优先级，因此会给低优先级的线程以运行的机会；yield()方法只会给相同优先级或更高优先级的线程以运行的机会；
② 线程执行sleep()方法后转入阻塞（blocked）状态，而执行yield()方法后转入就绪（ready）状态；
③ sleep()方法声明抛出InterruptedException，而yield()方法没有声明任何异常；
④ sleep()方法比yield()方法（跟操作系统CPU调度相关）具有更好的可移植性。

-notify()方法只是让一个线程从wait中恢复过来，至于具体是哪个，那就得看那些线程的运气了(不设置优先级的情况下)，继续执行后面的语句；
- notifyAll()方法是让所有的线程从wait中恢复过来，继续执行后面的语句。

线程的各个状态

其中Running表示运行状态；
Runnable表示就绪状态（万事俱备，只欠CPU）；Blocked表示阻塞状态，阻塞状态又有多种情况，可能是因为调用wait()方法进入等待池，也可能是执行同步方法或同步代码块进入等锁池，或者是调用了sleep()方法或join()方法等待休眠或其他线程结束，或是因为发生了I/O中断。

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。

XML文档定义有几种形式？它们之间有何本质区别？解析XML文档有哪几种方式？

XML文档定义分为DTD和Schema两种形式。
二者都是对XML语法的约束，其本质区别在于Schema本身也是一个XML文件，可以被XML解析器解析，而且可以为XML承载的数据定义类型，约束能力较之DTD更强大。

你在项目中哪些地方用到了XML？

XML的主要作用有两个方面：数据交换和信息配置。

在进行数据库编程时，连接池有什么作用？

由于创建连接和释放连接都有很大的开销（尤其是数据库服务器不在本地时，每次建立连接都需要进行TCP的三次握手，释放连接需要进行TCP四次握手，造成的开销是不可忽视的），为了提升系统访问数据库的性能，可以事先创建若干连接置于连接池中，需要时直接从连接池获取，使用结束时归还连接池而不必关闭连接，从而避免频繁创建和释放连接所造成的开销。

什么是DAO模式？

DAO（Data Access Object）顾名思义是一个为数据库或其他持久化机制提供了抽象接口的对象，在不暴露底层持久化方案实现细节的前提下提供了各种数据访问操作。

DAO模式实际上包含了两个模式，一是Data Accessor（数据访问器），二是Data Object（数据对象），前者要解决如何访问数据的问题，而后者要解决的是如何用对象封装数据。

事务的ACID是指什么？

• 原子性(Atomic)：事务中各项操作，要么全做要么全不做，任何一项操作的失败都会导致整个事务的失败；
• 一致性(Consistent)：事务结束后系统状态是一致的；
• 隔离性(Isolated)：并发执行的事务彼此无法看到对方的中间状态；
• 持久性(Durable)：事务完成后所做的改动都会被持久化，即使发生灾难性的失败。通过日志和同步备份可以在故障发生后重建数据。

事务的读取和更新问题

脏读：A事务读取B事务尚未提交的数据并在此基础上操作，而B事务执行回滚，那么A读取到的数据就是脏数据。

不可重复读（Unrepeatable Read）：事务A重新读取前面读取过的数据，发现该数据已经被另一个已提交的事务B修改过了。

幻读（Phantom Read）：事务A重新执行一个查询，返回一系列符合查询条件的行，发现其中插入了被事务B提交的行（幻读的重点在于新增或者删除）。

第1类丢失更新：事务A撤销时，把已经提交的事务B的更新数据覆盖了。

第2类丢失更新：事务A覆盖事务B已经提交的数据，造成事务B所做的操作丢失。

获得一个类的类对象有哪些方式？

• 方法1：类型.class，例如：String.class
• 方法2：对象.getClass()，例如：”hello”.getClass()
• 方法3：Class.forName()，例如：Class.forName(“java.lang.String”)

如何通过反射创建对象？

• 方法1：通过类对象调用newInstance()方法，例如：String.class.newInstance()
• 方法2：通过类对象的getConstructor()或getDeclaredConstructor()方法获得构造器（Constructor）对象并调用其newInstance()方法创建对象，例如：String.class.getConstructor(String.class).newInstance(“Hello”);

单例类

实现一个单例有两点注意事项：
1、构造器私有；
2、通过公开的静态方法向外接返回类的唯一实例。

阐述Servlet和CGI的区别?

Servlet与CGI的区别在于Servlet处于服务器进程中，它通过多线程方式运行其service()方法，一个实例可以服务于多个请求，并且其实例一般不会销毁，而CGI对每个请求都产生新的进程，服务完成后就销毁，所以效率上低于Servlet。

Servlet接口中有哪些方法？

Servlet接口定义了5个方法，其中前三个方法与Servlet生命周期相关：

• void init(ServletConfig config) throws ServletException
• void service(ServletRequest req, ServletResponse resp) throws ServletException, java.io.IOException
• void destory()
• java.lang.String getServletInfo()
• ServletConfig getServletConfig()

Web容器加载Servlet并将其实例化后，Servlet生命周期开始，容器运行其init()方法进行Servlet的初始化；请求达到时调用Servlet的service()方法，service()方法会根据需要调用与请求对应的doGet或doPost等方法；当服务器关闭或项目被卸载时服务器会将Servlet实例销毁，此时会调用Servlet的destroy()方法。

转发（forward）和重定向（redirect）？

forward是容器中控制权的转向，是服务器请求资源，服务器直接访问目标地址的URL，把URL相应内容读取过来，然后将内容发给浏览器，浏览器状态连地址不变。

redirect是浏览器跳转，地址会变化。

get和post请求的区别？

①get请求用来从服务器上获得资源，而post是用来向服务器提交数据；
②get将表单中数据按照name=value的形式，添加到action 所指向的URL 后面，并且两者使用”?”连接，而各个变量之间使用”&”连接；post是将表单中的数据放在HTTP协议的请求头或消息体中，传递到action所指向URL；
③get传输的数据要受到URL长度限制（1024字节）；而post可以传输大量的数据，上传文件通常要使用post方式；
④使用get时参数会显示在地址栏上，如果这些数据不是敏感数据，那么可以使用get；对于敏感数据还是应用使用post；
⑤get使用MIME类型application/x-www-form-urlencoded的URL编码（也叫百分号编码）文本的格式传递参数，保证被传送的参数由遵循规范的文本组成，例如一个空格的编码是”%20”。

JSP和Servlet是什么关系？

Servlet是一个特殊的Java程序，它运行于服务器的JVM中，能够依靠服务器的支持向浏览器提供显示内容。

JSP本质上是Servlet的一种简易形式，JSP会被服务器处理成一个类似于Servlet的Java程序。最大的区别是Servelt的应用逻辑是在Java文件中，完全从表示层中的HTML分离开来。

Servlet就是在Java中写HTML，而JSP就是在HTML中写Java代码。

JSP中的四中作用域

page、request、session和application。

监听器，过滤器，拦截器的区别？

过滤器：
1、基于函数回调；
2、依赖于Servlet；
3、可以过滤所有请求；
4、只在容器初始化被调用一次；

它主要用于对用户请求进行预处理，当你有一堆东西的时候，你只希望选择符合你要求的某一些东西。定义这些要求的工具，就是过滤器。

监听器：
1、只在容器初始化被调用一次
2、依赖于Servlet

当一个事件发生的时候，你希望获得这个事件发生的详细信息，而并不想干预这个事件本身的进程，这就要用到监听器。

拦截器：
1、基于Java反射（AOP）
2、不依赖于servlet容器
3、只能针对action起作用

在一个流程正在进行的时候，你希望干预它的进展，甚至终止它进行，这是拦截器做的事情。

自定义标签

自定义JSP标签包括以下几个步骤：
- 编写一个Java类实现实现Tag/BodyTag/IterationTag接口（开发中通常不直接实现这些接口而是继承TagSupport/BodyTagSupport/SimpleTagSupport类，这是对缺省适配模式的应用），重写doStartTag()、doEndTag()等方法，定义标签要完成的功能 ；
-编写扩展名为tld的标签描述文件对自定义标签进行部署，tld文件通常放在WEB-INF文件夹下或其子目录中 ；
- 编写扩展名为tld的标签描述文件对自定义标签进行部署，tld文件通常放在WEB-INF文件夹下或其子目录中 ；
- 在JSP页面中使用taglib指令引用该标签库；

Java Web开发的Model 1和Model 2分别指的是什么？

• Model 1是以页面为中心的Java Web开发，使用JSP+JavaBean技术将页面显示逻辑和业务逻辑处理分开，JSP实现页面显示，JavaBean对象用来保存数据和实现业务逻辑。
• Model 2是基于MVC（模型-视图-控制器，Model-View-Controller）架构模式的开发模型，实现了模型和视图的彻底分离，利于团队开发和代码复用。

Servlet 3中的异步处理指的是什么？

既然都有多线程了，还需要异步处理请求吗？答案是肯定的，因为如果一个任务处理时间相当长，那么Servlet或Filter会一直占用着请求处理线程直到任务结束，随着并发用户的增加，容器将会遭遇线程超出的风险，这这种情况下很多的请求将会被堆积起来而后续的请求可能会遭遇拒绝服务，直到有资源可以处理请求为止。

异步特性可以帮助应用节省容器中的线程，特别适合执行时间长而且用户需要得到结果的任务，如果用户不需要得到结果则直接将一个Runnable对象交给Executor并立即返回即可。

JSP中的静态包含和动态包含有什么区别？

静态包含是通过JSP的include指令包含页面，动态包含是通过JSP标准动作包含页面。静态包含是编译时包含，如果包含的页面不存在则会产生编译错误，而且两个页面的”contentType”属性应保持一致，因为两个页面会合二为一，只产生一个class文件，因此被包含页面发生的变动再包含它的页面更新前不会得到更新。

动态包含是运行时包含，可以向被包含的页面传递参数，包含页面和被包含页面是独立的，会编译出两个class文件，如果被包含的页面不存在，不会产生编译错误，也不影响页面其他部分的执行。

什么是Web Service？

从表面看，Web Service就是一个应用程序，它向外接暴露出一个能够通过Web进行调用的API。

SOA(service-oriented architecture，面向服务的架构)，SOA是一种思想，它将应用程序的不同功能单元通过中立的契约联系起来，Web Service是SOA的一种较好的解决方案，它更多是一种标准，而不是一种技术。

概念解释：SOAP、WSDL、UDDI。

• SOAP：简单对象访问协议（Simple Object Access Protocol），是Web Service中交换数据的一种协议规范。
• WSDL：Web服务描述语言（Web Service Description Language），它描述了Web服务的公共接口。这是一个基于XML的关于如何与Web服务通讯和使用的服务描述;也就是描述与目标中列出的Web服务进行交互时需要绑定的协议和信息格式。通常采用抽象语言描述该服务支持的操作和信息，使用的时候再将实际的网络协议和信息格式绑定给该服务。
• UDDI：统一描述、发现和集成（Universal Description,Discovery and Integration），它是一个基于XML的跨平台的描述规范，简单说，UDDI是访问各种WSDL的一个门面。