Java 面試問題及答案
1. 什么是Java內存模型（JMM）？它在并發編程中扮演什么角色？
答案：
Java內存模型（JMM）是一個抽象的模型，它定義了Java程序中各種變量（線程共享變量）的訪問規則，以及在并發環境下這些變量如何被不同線程所看到。JMM規定了主內存和工作內存的概念，以及它們之間的交互規則。在并發編程中，JMM確保了多線程間操作的原子性、可見性和有序性。它允許合理的并行執行，同時保證程序結果的正確性。例如，volatile關鍵字的使用就是基于JMM來保證變量的可見性。
2. 解釋Java中的垃圾回收機制，并舉例說明如何優化垃圾回收？
答案：
Java中的垃圾回收（GC）是一種自動內存管理機制，用于回收不再使用的對象所占用的內存。垃圾回收器會定期掃描堆內存，識別那些不再被任何活對象引用的對象，并釋放它們占用的內存。優化垃圾回收通常涉及減少對象的創建、使用對象池、選擇合適的垃圾回收器以及調整JVM參數等策略。例如，通過使用軟引用（SoftReference）和弱引用（WeakReference）可以創建一種更靈活的內存管理策略，讓垃圾回收器在內存不足時能夠回收這些對象。
3. 在Java中，什么是強引用、軟引用、弱引用和虛引用？它們有什么區別？
答案：
在Java中，引用分為四種類型：
- 強引用：如果一個對象具有強引用，那么它永遠不會被垃圾回收器回收。
- 軟引用：軟引用關聯的對象在內存不足時會被回收，可以通過
java.lang.ref.SoftReference類來實現。 - 弱引用：弱引用關聯的對象只能存活到下一次垃圾回收發生為止，使用
java.lang.ref.WeakReference類。 - 虛引用：虛引用的主要目的是跟蹤對象被垃圾回收的狀態，使用
java.lang.ref.PhantomReference類。虛引用必須和引用隊列一起使用。
它們的主要區別在于垃圾回收器對它們的處理策略不同，從而提供了不同的內存管理和對象生命周期控制機制。
4. 請解釋Java中的同步機制，并舉例說明如何使用synchronized關鍵字？
答案：
Java中的同步機制是確保多個線程在訪問共享資源時能夠保持一致性和線程安全的機制。synchronized關鍵字可以用來同步方法或代碼塊，確保同一時刻只有一個線程能夠執行該段代碼。當一個線程訪問一個對象的同步方法或同步代碼塊時，它會首先獲得該對象的鎖。例如，可以使用synchronized關鍵字來同步訪問共享計數器的方法：
public class Counter {private int count = 0;public synchronized void increment() {count++;}public synchronized int getValue() {return count;}
}
在這個例子中，increment和getValue方法都是同步的，因此多個線程可以安全地調用這些方法，而不必擔心并發問題。
5. 什么是Java的類加載機制？請簡述其加載過程。
答案：
Java的類加載機制是Java運行時環境動態加載Java類文件的過程。這個過程主要分為三個步驟：
- 加載（Loading）：類加載器（ClassLoader）根據類的全名查找.class文件，然后將其加載到內存中。
- 鏈接（Linking）：鏈接過程包括驗證（確保加載的類信息符合JVM規范）、準備（為靜態變量分配內存并設置默認初始值）和解析（將類、接口、字段和方法的符號引用轉換為直接引用）。
- 初始化（Initialization）：在這個階段，JVM為類變量賦予正確的初始值，執行靜態初始化代碼塊。
這個過程確保了類的類型安全和結構安全，并且支持動態加載和卸載類。
6. 在Java中，什么是泛型？它們有什么優點？
答案：
Java中的泛型是一種將類型參數化的技術，它允許在編譯時進行類型檢查，從而提高代碼的復用性、安全性和可讀性。泛型在聲明類、接口或方法時使用類型參數，這些類型參數在實例化時被具體類型所替換。泛型的主要優點包括：
- 類型安全：編譯時類型檢查可以避免運行時類型轉換錯誤。
- 消除類型轉換：使用泛型可以避免類型轉換，使代碼更加簡潔。
- 提高代碼復用性：泛型允許編寫不依賴于具體類型的類和方法，從而提高代碼的復用性。
例如，使用泛型聲明的ArrayList：
ArrayList<String> list = new ArrayList<>();
list.add("Hello");
String value = list.get(0); // 直接使用String類型，無需類型轉換
