大數據開發(Java面試真題)
- 1、請簡要說明Java中equeals()和hashCode()的作用及區別?
- 2、Java中的四種訪問修飾符及它們之間的區別?
- 3、請解釋Java中的異常處理機制,包括checked exception和unchecked exception?
- 4、Java線程池的核心參數有哪些?
- 5、Java中深拷貝和淺拷貝的區別是什么?
- 6、Java中ArrayList和LinkedList區別是什么?
- 7、Java中ArrayList擴容過程是什么?
- 8、Java中HashMap底層實現是什么?
- 9、Java中ConcurrentHashMap支持多并發的原理是什么?
- 10、JVM中一個類加載的過程是什么樣子?
1、請簡要說明Java中equeals()和hashCode()的作用及區別?
equals()方法判斷兩個對象是否相同,在Object類中默認比較兩個對象是否為同一引用。而hashCode()方法返回對象對應的哈希碼值,主要被哈希表使用。
作用:
-equals():主要用戶判斷兩個對象內容是否相同(而不是引用地址),可以根據業務需求進行重寫。
-hashCode():主要用于提高對對象的查找和存儲效率,將對象映射為哈希表中的索引。
區別:
- equals()和hashCode()是不同目的所使用的方法,equals()用于判斷對象內容相等性,hashCode()主要用于哈希表存儲。
- 如果兩個對象調用equals()方法返回true,則它們的hashCode值應該一樣,但反之則不成立。
2、Java中的四種訪問修飾符及它們之間的區別?
Java中有四種訪問修飾符:public、protected、private和default(即沒有明確的修飾符)。它們用于限定類、方法和變量對其它類或子類的可見性。
-public:可以被所有類訪問。被public修飾的類、方法和變量都可以在任何地方訪問。
-protected:只能在聲明所在類或者子類中使用。被protected修飾的方法和成員變量對于同一包內其它類也是可見的。
-private:僅可以在聲明所在類內部使用。私有對象無法從該類外部直接訪問。
-default:沒有明確指定訪問級別,也稱為包級私有訪問權限。默認情況下,只允許同一個包內的其它類進行訪問。
3、請解釋Java中的異常處理機制,包括checked exception和unchecked exception?
Java的異常處理機制適用于處理程序運行時可能出現的錯誤和異常情況。Java中的異常可分為兩種類型:checked exception(被檢查的異常)和unchecked exception(未被檢查的異常)。
-Checked Exception:這些在編譯時由編譯器強制要求進行捕獲或聲明拋出。例如,‘IOException’、'SQLException’等。如果不對這些異常進行try-catch捕獲或throws聲明拋出,代碼將無法通過編譯。
-Unchecked Exception:這些是在運行時發生且不需要顯式捕獲或聲明拋出。常見的Unchecked Exceptions包括"NullPointerException",'ArrauIndexOutOfBoundsException’等。
對于Checked Exceptions,開發者必須根據具體情況選擇合適的方式來處理它們,比如使用try-catch快來捕獲并處理該類異常;而對于Unchecked Exceptions通常可以通過良好的編程實踐避免其發生,或者選擇適當層次向上拋出以由調用方去負責處理。
4、Java線程池的核心參數有哪些?
corePoolSize:線程池的基本大小,即在沒有任務執行時線程池的大小,并且只有在工作隊列滿了的情況下,才會創建超出這個數量的線程。
maximunPoolSize:線程池最大線程數。這是線程池可以容納的最大線程數,超出這個數的線程會被拒絕。
workQueue:當線程池中的線程都被使用時,新任務會被放在這個隊列中等待被執行。這個參數通常是一個實現了BlockingQueue、LinkedBlockingQueue或SynchronousQueue。
threadFactory:用于創建新線程的工廠。使用這個工廠可以自定義如何創建線程,例如設置線程的名稱、優先級等。
handler:當線程池和工作隊列都滿了,用于處理被拒絕的任務。常見的實現有AbortPolicy(直接拋出異常)、CallerRunsPolicy(用調用者的線程執行任務)、DiscardPolicy(靜默丟棄任務)和DiscardOldestPolicy(丟棄隊列中最舊的任務)。
keepAliveTime:當線程池中的線程數量超過corePoolSize時,這是多余的空閑線程在被終止前等待新任務的最長的時間。
timeUnit:keepAliveTime參數的時間單位,如TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS等。
這些參數共同決定了線程池的創建、運行和任務處理策略。
5、Java中深拷貝和淺拷貝的區別是什么?
在Java中,深拷貝和淺拷貝是對于對象復制的兩種不同方式。
淺拷貝:是創建一個新對象,該對象的實例變量與原對象相同,如果有引用類型的成員變量,淺拷貝僅僅復制了引用而不是創建新的對象。這意味著原對象和淺拷貝對象會共享相同的引用類型成員變量,對其中一個對象的修改會影響到另一個對象。
深拷貝:是創建一個新對象,該對象的所有實例變量都會被復制,并且會為引用類型的成員變量創建新的對象。這意味著原對象和深拷貝對象是完全獨立的,對其中一個對象的修改不會影響到另一個對象。
在Java中,可以通過實現Cloneable接口和重寫clone()方法來實現淺拷貝。對于深拷貝,可以通過實現Serializable接口并使用對象序列化和反序列化來實現,或者通過手動復制所有引用類型成員變量的值來實現。
需要注意的是,如果引用類型成員變量也實現了Cloneable接口并進行了深拷貝,那么在進行深拷貝時需要在clone()方法中遞歸調用成員變量clone()方法,確保所有層級的引用類型對象都被正確復制。
6、Java中ArrayList和LinkedList區別是什么?
ArrayList和LInkedList是Java中兩種不同的集合類,它們的區別主要體現在以下幾個方面:
- 數據結構:ArrayList是基于動態數組實現的,通過數組實現元素的存儲和訪問;而LinkedList則是基于雙向鏈表實現的,通過鏈表節點實現元素的存儲和訪問。
- 插入和刪除操作:ArrayList在尾部進行插入和刪除操作比較高效,因為它使用數組實現,可以直接在尾部進行元素的增刪;而在中間或頭部進行插入和刪除操作時,由于需要移動元素,效率較低。而LinkedList在任意位置進行插入和刪除操作效率較高,因為它只需要更改節點的指針即可。
- 隨機訪問:ArrayList支持通過下標進行隨機訪問,可以通過索引快速定位元素;而LinkedLisk不支持直接通過下標訪問,需要從頭節點或尾節點開始遍歷鏈表,直到找到對應位置的元素。
- 內存訪問:ArrayList在存儲元素時需要預留一定的空間,當元素數超過預留空間時,需要進行動態擴容;而LinkedList則不需要進行擴容操作,但是每個節點需要存儲額外的指針信息,相對于ArrayList來說占用的內存較多。
綜上所述,如果需要頻繁進行插入和刪除操作,并且不需要頻繁隨機訪問元素,可以選擇使用LinkedList;如果需要頻繁隨機訪問元素,可以選擇使用ArrayList。
7、Java中ArrayList擴容過程是什么?
- 在創建ArrayList對象時,默認會創建一個初始容量為10的數組。
- 當添加新元素時,如果當前數組已滿(即元素個數等于數組容量),則會觸發擴容操作。
- 擴容操作會創建一個新的數組,新數組的容量是原數組容量的1.5倍(JDK1.4之前為原容量的2倍)。
- 將原數組中的元素逐個復制到新數組中。
- 更新ArrayList內部的引用指向新數組。
- 新元素添加到新數組中。
8、Java中HashMap底層實現是什么?
Java中HashMap底層實現是通過哈希表(HashTable)和鏈表(LinkedList)結合的方式來實現的。具體來說,HashMap內部維護了一個數組,數組的每個元素是一個鏈表的頭節點。當我們往HashMap中插入鍵值對時,首先會根據鍵的哈希值計算出在數組中的位置,然后將該鍵值對插入到對應鏈表的末尾。如果發生哈希沖突,即多個鍵的哈希值相同時,會將新的鍵值對插入到鏈表的頭部。當鏈表的長度超過一定閾值(默認為8),鏈表就會轉化為紅黑樹,以提高查詢效率。在進行查詢操作時,根據鍵的哈希值找到對應鏈表或紅黑樹,然后再遍歷鏈表或搜索紅黑樹,找到對應值。這種底層實現方式使得HashMap再插入、刪除和查找操作上都具有較高的效率。
9、Java中ConcurrentHashMap支持多并發的原理是什么?
ConcurrentHashMap是Java中線程安全的哈希表實現,它支持多并發操作的原理主要有以下幾點:
- 分段鎖:ConcurrentHashMap內部將數據分成多個段,每個段都可以獨立地進行加鎖和解鎖操作。這樣不同的線程可以同時訪問不同的段,從而提高并發能力。
- 鎖分離:與傳統的同步容器不同,ConcurrentHashMap的讀操作并不需要加鎖,多個線程可以同時進行讀操作,只要寫操作需要加鎖。這樣可以避免不必要的阻塞,提高了并發讀的效率。
- CAS(比較并交換)操作:ConcurrentHashMap使用了CAS操作來保證線程安全。在并發寫操作時,通過CAS操作來實現無鎖的數據更新。
- 紅黑樹:ConcurrentHashMap中的每個段內部使用了紅黑樹來存儲數據,當鏈表長度超過閾值時,會將鏈表轉化為紅黑樹,這樣可以保證在最壞的情況下仍然有較高的性能。
10、JVM中一個類加載的過程是什么樣子?
- 加載:類加載的第一步是加載,即通過類的全限定名找到對應的二進制字節碼文件。這個過程可以通過類加載器完成,類加載器會根據類的名稱定位到類文件,并將其讀取到內存中。
- 驗證:在加載完成后,JVM會對加載的類進行驗證,確保類文件的字節碼符合JVM規范,不會危害JVM的安全。驗證的過程包括文件格式驗證、元數據驗證、字節碼驗證以及符號引用驗證。
- 準備:在驗證通過后,JVM會為類的靜態成員遍歷分配內存空間,并設置默認初始值。這個過程并不會為實例變量分配空間,只是為靜態變量分配。
- 解析:解析階段是將符號引用替換為直接引用的過程。符號引用是一種編譯時的引用,直接引用是在運行時可直接指向內存地址的引用。解析過程包括將常量池中的符號引用替換為直接引用、將類、方法、字段等符號解析為具體的內存地址。
- 初始化:在準備階段完成后,JVM會開始執行類的初始化過程。類初始化時會執行類的靜態代碼塊和靜態變量的賦值操作。這個過程是類加載的最后一個階段。
- 使用:類加載完成后,就可以使用該類創建對象、調用方法等操作。