Java SE 面试题-Toy模板网

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Java SE 面试题

基本知识

请简要介绍 Java SE。

Java SE (Java Standard Edition) 是 Java 平台的基础版本，提供 Java 开发所需的所有核心功能。它包括 Java 语言规范、Java 虚拟机规范和 Java 类库。
请解释 Java 的垃圾回收机制。

Java 的垃圾回收机制是自动内存管理的一部分，用于在堆内存中自动回收不再使用的对象。垃圾收集器会找出不再使用的对象，释放它们占用的内存，以便其他新对象使用。
请解释 Java 中的访问修饰符。

Java 有四种访问修饰符：public、private、protected 和默认（无修饰符）。这些修饰符用于限制类、方法和变量的访问权限。

面向对象

请解释封装、继承和多态。
- 封装：封装是将数据（变量）和操作数据的方法（函数）包装在一个类中的过程。它提供了一种隐藏实现细节并保护数据的方法。
- 继承：继承是子类从父类继承属性和方法的过程。子类可以重写或扩展父类的方法。
- 多态：多态是指同一操作作用于不同类型的对象时，可以有不同的行为。Java 中的多态是通过方法重写和接口实现来实现的。
请解释接口和抽象类的区别。
- 接口：接口是一个完全抽象的类，用于定义一组方法签名。实现接口的类需要实现接口中的所有方法。接口支持多实现。
- 抽象类：抽象类是不能实例化的类，可以包含抽象方法和具体方法。抽象方法需要子类提供实现。抽象类支持单继承。

集合框架

请解释 ArrayList 和 LinkedList 的区别。
- ArrayList：ArrayList 是基于动态数组实现的列表，支持随机访问。它的插入和删除操作性能较低，因为需要移动元素以保持连续性。
- LinkedList：LinkedList 是基于双向链表实现的列表，支持顺序访问。它的插入和删除操作性能较高，但随机访问性能较低。
请解释 Set 和 Map 接口。
- Set：Set 是一个不包含重复元素的集合。它可以用于存储独特的元素，并对它们进行操作，如添加、删除、查找等。
- Map：Map 是一个键值对的集合。它允许使用唯一的键存储和检索值。Map 的实现可以是有序的，如 TreeMap，或无序的，如 HashMap。

异常处理

请解释 Java 中的异常处理。

异常处理是 Java 中一种处理运行时错误和异常情况的机制。Java 使用 try、catch 和 finally 代码块来处理异常。当程序中发生异常时，程序会跳到相应的 catch 代码块来处理异常。finally 代码块在异常处理完成后执行，无论是否发生异常。
请解释受检异常和非受检异常的区别。
- 受检异常：受检异常是编译器在编译时要求处理（捕获或声明抛出）的异常。例如，IOException 和 SQLException。
- 非受检异常：非受检异常是运行时异常，编译器不强制要求处理。例如，NullPointerException 和 ArithmeticException。

并发编程

请解释 Java 中的线程和进程。

进程：进程是操作系统分配资源和调度执行的独立单位。每个进程都有自己的内存空间和系统资源。
线程：线程是进程中的执行单元。一个进程可以包含多个线程，它们共享进程的资源并行执行。

请解释 synchronized 关键字的作用。

synchronized 关键字用于实现线程同步。它可以修饰方法或代码块，确保同

Java 基本类型和包装类

解释 Java 中的基本数据类型及其大小和默认值。

Java 有 8 种基本数据类型：byte（8 位，默认值 0）、short（16 位，默认值 0）、int（32 位，默认值 0）、long（64 位，默认值 0L）、float（32 位，默认值 0.0f）、double（64 位，默认值 0.0d）、char（16 位，默认值 ‘\u0000’）和 boolean（1 位，默认值 false）。

说明自动装箱和自动拆箱。

自动装箱是将基本数据类型自动转换为对应的包装类对象的过程。例如，将 int 转换为 Integer。自动拆箱是将包装类对象自动转换为对应的基本数据类型的过程。例如，将 Integer 转换为 int。自动装箱和拆箱是在Java 5引入的功能，用以简化基本数据类型与包装类之间的转换操作。

解释为什么推荐使用包装类而非基本数据类型。

推荐使用包装类的原因有以下几点：

包装类提供了更丰富的方法和属性，方便对数据进行操作。
包装类支持 null 值，有助于表示未初始化或缺失的值。
使用包装类可以将数据与对象的特性结合，使得程序更具面向对象特性。

字符串

请解释 String、StringBuilder 和 StringBuffer 的区别。

String：String 类的对象是不可变的，一旦创建就不能改变。对字符串进行操作时，会产生新的字符串对象。频繁操作字符串可能导致性能下降和内存浪费。
StringBuilder：StringBuilder 是一个可变字符串类，对字符串进行操作时，不会创建新的对象。它是线程不安全的，但在单线程环境中性能较高。
StringBuffer：StringBuffer 与 StringBuilder 类似，也是一个可变字符串类。不同之处在于，StringBuffer 是线程安全的，可以在多线程环境中使用，但性能略低于 StringBuilder。

泛型

解释什么是泛型，以及它的作用。

泛型是Java中一种参数化类型的机制，允许在编译时定义和检查集合或其他对象的类型。泛型的作用主要有两点：

类型安全：泛型提供了编译时类型检查，避免了在运行时出现类型转换异常。
代码重用：泛型使得类和方法能够处理多种类型的数据，减少了代码重复。

输入输出 (I/O)

请简要描述 Java 中的字节流和字符流。

字节流：字节流用于处理原始二进制数据，如图像、音频等。字节流的两个基类是 InputStream 和 OutputStream。
字符流：字符流用于处理文本数据。字符流的两个基类是 Reader 和 Writer。字符流在处理字符数据时，会自动处理字符编码转换。

反射

请解释 Java 反射的概念及其用途。

Java 反射是一种动态获取和操作类、对象、方法和属性的信息的机制。通过反射，可以在运行时获取类的信息、创建对象、调用方法和访问属性。反射的用途包括：

动态加载和使用类，如插件系统。
实现通用的对象操作，如序列化和克隆。
在运行时检查和修改类的结构和行为，如框架和库的实现。

注解

请解释 Java 注解的概念及其用途。

Java 注解是一种为类、方法、属性或参数提供元数据的机制。注解在编译时或运行时可以被读取，用于改变代码的行为或生成额外的代码。注解的用途包括：

配置框架和库的行为，如 Spring 和 Hibernate。
自动生成代码，如 Lombok 和 Java Persistence API。
实现编译时检查和验证，如 @Override 和 @SuppressWarnings。

Java 内存模型

请描述 Java 内存模型的基本结构。

Java 内存模型主要包括堆、栈、方法区和本地方法栈。

堆：堆是用于存储对象实例的内存区域，所有线程共享。垃圾回收器负责回收堆中不再使用的对象。
栈：栈是用于存储局部变量和方法调用的内存区域。每个线程有一个独立的栈，存储着线程执行过程中的局部变量和方法调用信息。
方法区：方法区存储类的元数据、常量和静态变量。所有线程共享。
本地方法栈：本地方法栈用于存储本地方法（例如JNI调用）的相关信息。

序列化

请解释 Java 序列化的概念及其用途。

Java 序列化是将对象的状态（属性）转换为字节流的过程，以便将其存储在文件、数据库或通过网络传输。反序列化是将字节流重新转换为对象的过程。序列化的用途包括：

持久化：将对象状态保存到文件、数据库等存储介质中。
传输：通过网络将对象从一个应用传输到另一个应用。
克隆：通过序列化和反序列化实现对象的深度克隆。

Java 8 新特性

请解释 Java 8 中的 Lambda 表达式。

Lambda 表达式是 Java 8 引入的一种简洁的表示匿名函数的方法。Lambda 表达式可以用于实现函数式接口，即只包含一个抽象方法的接口。Lambda 表达式使得编写简洁的代码变得更容易，特别是在处理集合和并行编程时。

请解释 Java 8 中的 Stream API。

Java 8 的 Stream API 是一种用于处理集合的新方式。它允许以声明式和函数式的方式对集合进行操作，如过滤、映射、排序和聚合。Stream API 支持并行处理，可以有效地利用多核处理器，提高性能。

Java 9 新特性

请解释 Java 9 中的模块系统。

Java 9 引入了模块系统，称为 Jigsaw 项目。模块系统允许将代码分割成更小、更易于管理的模块。每个模块可以定义它所依赖的其他模块以及暴露给其他模块的接口。模块系统有助于提高代码的可维护性、封装性和可重用性。

Java 11 新特性

请简要介绍 Java 11 中的新特性。

Java 11 是一个长期支持版本（LTS），引入了一些新特性，如：文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-429815.html

局部变量类型推断的扩展：可以在 lambda 表达式的形式参数中使用 var。
新的垃圾回收器 ZGC：一个低延迟、可扩展的垃圾回收器。
新的 HTTP 客户端 API：一个现代化的、支持 HTTP/2 和 WebSocket 的 HTTP 客户端 API。
删除了一些过时的 API 和功能。

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