面试题

JAVA

类的加载过程

Child c= new Child ();为例进行说明
1).因为new用到了Child.class，所以会先加载类（如该类没有被加载过）：
①先加载执行父类的静态变量及静态初始化块(执行先后顺序按排列的先后顺序)
②再加载执行本类的静态变量及静态初始化块
2、父类的非静态变量及非静态初始化块
3、父类的构造方法
4、本类的非静态变量及非静态初始化块
5、本类的构造方法

JVM相关

JVM基本构成

从上图可知，JVM主要包括四个部分：

1.类加载器（ClassLoader）:

在JVM启动时或者在类运行时将需要的class加载到JVM中。（下图表示了从java源文件到JVM的整个过程，可配合理解。

2.执行引擎：

负责执行class文件中包含的字节码指令；

3.内存区（也叫运行时数据区）：

是在JVM运行的时候操作所分配的内存区。
运行时内存区主要可以划分为5个区域，如图：

①方法区(Method Area)：

用于存储类结构信息的地方，包括常量池、静态变量、构造函数等。
虽然JVM规范把方法区描述为堆的一个逻辑部分， 但它却有个别名non-heap（非堆），所以大家不要搞混淆了。方法区还包含一个运行时常量池。

②java堆(Heap)：

存储java实例或者对象的地方。这块是GC的主要区域。从存储的内容我们可以很容易知道，方法区和堆是被所有java线程共享的。

③ java栈(Stack)：

java栈总是和线程关联在一起，每当创建一个线程时，JVM就会为这个线程创建一个对应的java栈。在这个java栈中又会包含多个栈帧，每运行一个方法就创建一个栈帧，用于存储局部变量表、操作栈、方法返回值等。
每一个方法从调用直至执行完成的过程，就对应一个栈帧在java栈中入栈到出栈的过程。所以java栈是线程私有的。

④程序计数器(PC Register)：

用于保存当前线程执行的内存地址。由于JVM程序是多线程执行的（线程轮流切换），所以为了保证线程切换回来后，还能恢复到原先状态，就需要一个独立的计数器，记录之前中断的地方，可见程序计数器也是线程私有的。

⑤本地方法栈(Native Method Stack)：

和java栈的作用差不多，只不过是为JVM使用到的native方法服务的。

4.本地方法接口：

主要是调用C或C++实现的本地方法及返回结果。

GC机制

垃圾收集器一般必须完成两件事：①检测出垃圾；②回收垃圾。

检测出垃圾 方法

引用计数法：

给一个对象添加引用计数器，每当有个地方引用它，计数器就加1；引用失效就减1。

好了，问题来了，如果我有两个对象A和B，互相引用，除此之外，没有其他任何对象引用它们，实际上这两个对象已经无法访问，即是我们说的垃圾对象。但是互相引用，计数不为0，导致无法回收，所以还有另一种方法：

可达性分析算法：

以根集对象为起始点进行搜索，如果有对象不可达的话，即是垃圾对象。
这里的根集一般包括java栈中引用的对象、方法区常良池中引用的对象、本地方法中引用的对象等。

总之，JVM在做垃圾回收的时候，会检查堆中的所有对象是否会被这些根集对象引用，不能够被引用的对象就会被垃圾收集器回收。

一般回收算法也有如下几种：

1).标记-清除（Mark-sweep）

2).复制（Copying

3).标记-整理（Mark-Compact）

4).分代收集算法

JVM结构、GC工作机制详解

ClassLoader类的加载器，双亲机制，Android的类加载器

ClassLoader类的加载器

    大家都知道，当我们写好一个Java程序之后，不是管是CS还是BS应用，都是由若干个.class文件组织而成的一个完整的Java应用程序，当程序在运行时，即会调用该程序的一个入口函数来调用系统的相关功能，而这些功能都被封装在不同的class文件当中，所以经常要从这个class文件中要调用另外一个class文件中的方法，如果另外一个文件不存在的，则会引发系统异常。而程序在启动的时候，并不会一次性加载程序所要用的所有class文件，而是根据程序的需要，通过Java的类加载机制（ClassLoader）来动态加载某个class文件到内存当中的，从而只有class文件被载入到了内存之后，才能被其它class所引用。所以ClassLoader就是用来动态加载class文件到内存当中用的。

双亲机制

1、原理介绍

    ClassLoader使用的是双亲委托模型来搜索类的，每个ClassLoader实例都有一个父类加载器的引用（不是继承的关系，是一个包含的关系），虚拟机内置的类加载器（Bootstrap ClassLoader）本身没有父类加载器，但可以用作其它ClassLoader实例的的父类加载器。当一个ClassLoader实例需要加载某个类时，它会试图亲自搜索某个类之前，先把这个任务委托给它的父类加载器，这个过程是由上至下依次检查的，首先由最顶层的类加载器Bootstrap ClassLoader试图加载，如果没加载到，则把任务转交给Extension ClassLoader试图加载，如果也没加载到，则转交给App ClassLoader 进行加载，如果它也没有加载得到的话，则返回给委托的发起者，由它到指定的文件系统或网络等URL中加载该类。如果它们都没有加载到这个类时，则抛出ClassNotFoundException异常。否则将这个找到的类生成一个类的定义，并将它加载到内存当中，最后返回这个类在内存中的Class实例对象。

2、为什么要使用双亲委托这种模型呢？

    因为这样可以避免重复加载，当父亲已经加载了该类的时候，就没有必要子ClassLoader再加载一次。考虑到安全因素，我们试想一下，如果不使用这种委托模式，那我们就可以随时使用自定义的String来动态替代java核心api中定义的类型，这样会存在非常大的安全隐患，而双亲委托的方式，就可以避免这种情况，因为String已经在启动时就被引导类加载器（Bootstrcp ClassLoader）加载，所以用户自定义的ClassLoader永远也无法加载一个自己写的String，除非你改变JDK中ClassLoader搜索类的默认算法。

3、但是JVM在搜索类的时候，又是如何判定两个class是相同的呢？

    JVM在判定两个class是否相同时，不仅要判断两个类名是否相同，而且要判断是否由同一个类加载器实例加载的。只有两者同时满足的情况下，JVM才认为这两个class是相同的。就算两个class是同一份class字节码，如果被两个不同的ClassLoader实例所加载，JVM也会认为它们是两个不同class。
比如网络上的一个Java类org.classloader.simple.NetClassLoaderSimple，javac编译之后生成字节码文件NetClassLoaderSimple.class，ClassLoaderA和ClassLoaderB这两个类加载器并读取了NetClassLoaderSimple.class文件，并分别定义出了java.lang.Class实例来表示这个类，对于JVM来说，它们是两个不同的实例对象，但它们确实是同一份字节码文件，如果试图将这个Class实例生成具体的对象进行转换时，就会抛运行时异常java.lang.ClassCaseException，提示这是两个不同的类型。

Android类加载器DexClassLoader

    对于Android而言，最终的apk文件包含的是dex类型的文件，dex文件是将class文件重新打包，打包的规则又不是简单地压缩，而是完全对class文件内部的各种函数表，变量表进行优化，产生一个新的文件，即dex文件。因此加载这种特殊的Class文件就需要特殊的类加载器DexClassLoader。

集合

list，map，set都有哪些具体的实现类，区别都是什么?

集合 继承自Collection 有序 可重复 备注 List √ √ √ 支持for循环，即通过下标来遍历，也可以用迭代器 Set √ X X 只能用迭代（因为无序，无法用下标取值）
元素不可重复，重复元素会覆盖掉
元素无放入顺序但位置固定，由该元素的HashCode决定
加入Set 的Object必须定义equals()方法; Map X Map适合储存键值对的数据

Set vs List：

Set：检索元素效率低下，删除和插入效率高，插入和删除不会引起元素位置改变。
List：和数组类似，List可以动态增长，查找元素效率高，插入删除元素效率低，因为会引起其他元素位置改变。

线程安全集合类与非线程安全集合类

线程安全 非线程安全 Vector LinkedList、ArrayList、HashSet HashTable HashMap StringBuffer StringBuilder

ArrayList vs LinkedList

比较 ArrayList LinkedList 优点 实现了基于动态数组的数据结构,地址连续。
一旦数据存储好了，查询操作效率会比较高（在内存里是连着放的） 基于链表的数据结构,地址任意
在开辟内存空间的时候不需要等一个连续的地址，对于新增和删除操作add和remove，LinedList比较占优势。 缺点 因为地址连续， ArrayList要移动数据,所以插入和删除操作效率比较低。 因为LinkedList要移动指针,所以查询操作性能比较低。 适用场景 需要对数据进行多次访问时 需要对数据进行多次增加删除修改时。
适用于要头尾操作或插入指定位置的场景。

ArrayList vs Vector

比较 ArrayList Vector 构造方法 三个构造方法：
public ArrayList(int initialCapacity)//构造一个具有指定初始容量的空列表。
public ArrayList()//构造一个初始容量为10的空列表。
public ArrayList(Collection c)//构造一个包含指定 collection 的元素的列表 四个构造方法：
public Vector()//使用指定的初始容量和等于零的容量增量构造一个空向量。
public Vector(int initialCapacity)//构造一个空向量，使其内部数据数组的大小，其标准容量增量为零。
public Vector(Collection c)//构造一个包含指定 collection 中的元素的向量
public Vector(int initialCapacity,int capacityIncrement)//使用指定的初始容量和容量增量构造一个空的向量

ArrayList有三个构造方法：

public ArrayList(int initialCapacity)//构造一个具有指定初始容量的空列表。
public ArrayList()//构造一个初始容量为10的空列表。
public ArrayList(Collection