Java 面試問題及答案
問題 1: 什么是Java虛擬機(JVM)？請簡述其主要組成部分及其作用。
回答：
Java虛擬機（JVM）是一個可以執行Java字節碼的虛擬計算機。它是Java平臺的核心組成部分，使得Java能夠實現其核心特性之一：一次編寫，到處運行（Write Once, Run Anywhere）。JVM的主要組成部分包括：
- 類加載器（ClassLoader）：負責加載.class文件到JVM，并轉換為JVM可理解的數據結構。
- 運行時數據區（Runtime Data Area）：包括堆、棧、方法區、程序計數器和本地方法棧等，用于存儲程序運行時的數據。
- 執行引擎：負責執行字節碼指令。
- 本地方法接口（Native Interface）：允許Java代碼調用其他語言編寫的本地應用。
- 垃圾回收器（Garbage Collector）：負責回收不再使用的對象，管理內存。
問題 2: 在Java中，如何實現多線程？請列舉幾種常見的線程同步的方法。
回答：
在Java中，實現多線程可以通過以下幾種方式：
- 繼承Thread類：通過創建Thread類的子類，并重寫run()方法來定義線程的行為。
- 實現Runnable接口：創建一個實現了Runnable接口的類，并重寫run()方法，然后將其作為參數傳遞給Thread類的構造器。
常見的線程同步方法包括：
- synchronized關鍵字：用于同步方法或代碼塊，確保同一時間只有一個線程可以執行該段代碼。
- Lock接口：提供了比synchronized更復雜的鎖控制，如嘗試非阻塞獲取鎖、可中斷的鎖等。
- volatile關鍵字：確保變量的讀寫操作對所有線程都是可見的，防止指令重排。
- wait() 和 notify()/notifyAll()：wait()使當前線程等待，直到另一個線程調用notify()或notifyAll()喚醒它。
問題 3: 請解釋Java中的集合框架，并說明List、Set和Map的區別。
回答：
Java集合框架是一組用于存儲和處理數據集合的類。主要的接口和類包括：
- Collection：最基本的集合接口，代表一組對象，提供添加、刪除等操作。
- List：繼承自Collection，是一個有序的集合，可以包含重復元素，提供索引訪問。
- Set：也是繼承自Collection，是一個不允許重復元素的集合，沒有索引。
- Map：不是Collection的子接口，代表鍵值對的集合，每個鍵最多只能映射到一個值。
List、Set和Map的區別主要在于：
- List：保證元素的順序，可以有重復元素。
- Set：不保證元素的順序，不能有重復元素。
- Map：不是集合，而是鍵值對的集合，不保證順序，鍵不能重復，但值可以。
問題 4: 什么是設計模式？請至少列舉并簡述兩種設計模式。
回答：
設計模式是軟件工程中常用的解決特定問題的模板。它們是經過時間檢驗的針對特定問題的解決方案。以下是兩種常見的設計模式：
- 單例模式（Singleton）：確保一個類只有一個實例，并提供一個全局訪問點。適用于配置信息、線程池等場景。
- 工廠模式（Factory）：定義了一個創建對象的接口，讓子類決定要實例化的類。工廠方法使一個類的實例化推遲到其子類。
設計模式的使用可以提高代碼的可讀性、可復用性和可維護性。
)
