javaSE面试题

什么是多态？多态的实现方式？

多态是同一个行为具有不同的表现形式或形态的能力
实现方式：

• 方法重写
• 方法重载
• 抽象类和接口

反射的优缺点

优点：能够在运行时动态获取类的实例，提高系统的灵活性和扩展性，如动态代理技术

缺点：性能较差；破坏了类的封装性，安全性较差；

反射为什么慢？

1. 需要进行动态类型检查
2. JIT优化受限
3. 需要使用字符串名称识别类型和成员，字符串搜索不区分大小写，速度较慢
4. 需要进行类型安全检查

为什么重写equals（）就要同时重写hashcode（）方法？

因为set和Map集合在判断对象是否相等时不仅依赖equals方法，还依赖于hashcode（）方法返回的哈希码

泛型擦除的缺点

1. 泛型参数不支持基本类型只支持引用类型，因为泛型会被最终擦除为具体类型，而Object不能存储基本类型的值
2. 运行时只能对原始类型进行类型检测，无法判断带泛型的类型
3. 不能实例化类型参数
4. 不能实例化泛型数组

如何通过反射创建对象

1. 使用.class语法

如果在编译时已经知道要操作的类，可以直接使用.class语法来获取Class对象。这种方式不需要类的全路径名，只需要类名即可。例如：

Class clazz2 = MyClass.class;

2. 使用Class.forName()

这种方式需要你知道类的完整路径名。通过调用Class.forName()静态方法并传入类的全路径名，可以获取到对应的Class对象。例如：

Class clazz1 = Class.forName("com.example.MyClass");

3. 使用getClass()方法

如果已经有了一个类的实例，可以通过调用该实例的getClass()方法来获取Class对象。这种方式适用于已经存在的对象实例。例如：

MyClass myObject = new MyClass();
Class clazz3 = myObject.getClass();

获取到类后后使用newInstance()方法创建新的实例：

Object obj = clazz3.newInstance();

权限分类？枚举类权限？

枚举类的构造器只能使用 private 权限修饰符

自定义异常实现

自定义异常类的创建涉及以下几个步骤：

• 继承Exception类：自定义的异常类需要继承Java的Exception类。

• 定义异常信息：可以在自定义异常类中定义一个字符串变量来存储异常信息。

• 构造函数：自定义异常类应该包含一个构造函数，它接收一个字符串参数作为异常信息，并将其传递给父类的构造函数。

Constructor.newInstance()与Class.newInstance()的区别

• Class.newInstance() 只能够调用无参的构造函数，即默认的构造函数； Constructor.newInstance() 可以根据传入的参数，调用任意构造构造函数。

• Class.newInstance() 抛出所有由被调用构造函数抛出的异常。

• Class.newInstance() 要求被调用的构造函数是可见的，也即必须是public类型的; Constructor.newInstance() 在特定的情况下，可以调用私有的构造函数。

ArrayList的扩容机制？

当添加的元素数量超过当前数组的长度时，ArrayList 会进行扩容，ArrayList 的初始容量为10 新的容量是旧容量的1.5倍左右。这是通过将旧容量右移一位（即除以2）然后加上旧容量来实现的，但这并不是严格的1.5倍，因为如果旧容量是奇数，则会丢失小数部分。

ConcurrentHashMap线程安全体现在哪些方面？

在 JDK 1.8 中，添加元素时首先会判断容器是否为空，如果为空则使用 volatile 加 CAS 来初始化。如果容器不为空则根据存储的元素计算该位置是否为空，如果为空则利用 CAS 设置该节点；如果不为空则使用 synchronize 加锁，遍历桶中的数据，替换或新增节点到桶中， 最后再判断是否需要转为红黑树，这样就能保证并发访问时的线程安全了。

我们把上述流程简化一下，我们可以简单的认为在 JDK 1.8 中，ConcurrentHashMap 是在头节点加锁来保证线程安全的，锁的粒度相比 Segment 来说更小了，发生冲突和加锁的频率降低了，并发操作的性能就提高了。而且 JDK 1.8 使用的是红黑树优化了之前的固定链表，那么当数据量比较大的时候，查询性能也得到了很大的提升，从之前的 O(n) 优化到了 O(logn) 的时间复杂度

Integer缓存？

Java的Integer类内部实现了一个静态缓存池，用于存储特定范围内的整数值对应的Integer对象。默认情况下，这个范围是-128至127。当通过Integer.valueOf(int)方法创建一个在这个范围内的整数对象时，并不会每次都生成新的对象实例，而是复用缓存中的现有对象。

何时会出现InterruptedException？

当一个线程处于阻塞状态下（例如休眠）的情况下，调用了该线程的interrupt()方法，则会出现InterruptedException。

什么是intern（）方法

String.intern()是一个Native方法,它的作用是:如果字符常量池中已经包含一个等于此String对象的字符串,则返回常量池中字符串的引用,否则,将新的字符串放入常量池,并返回新字符串的引用'

BIO、NIO、AIO

项目	BIO	NIO	AIO
异步/阻塞	同步阻塞	同步阻塞/非阻塞	异步非阻塞
线程模型	一个连接一个线程，线程会一直阻塞，知道IO完成	一个请求一个线程，通过IO多路复用轮询连接状态	一个有效请求一个线程发起IO后立刻返回，等通知
使用场景	适用简单的连接数少的场景，维护成本高	适用于高并发，大量连接，适合长连接的应用如Netty	应用较少，但应用于对IO要求高的场景，如高性能服务器

forname和classloader的区别

面向对象和面向过程的区别？

面向对象和面向过程都是一种开发思想。

面向过程就是根据解决问题所需要的步骤，具体化的一步一步的去实现。

面向对象就是把数据及对数据的操作方法放在一起，作为一个整体，也就是对象，若干个这样的整体组成一个系统去解决实际问题。

面向过程只用函数实现，性能比较快因为不需要进行实例化，但是不容易扩展、维护，复用

面向对象通过类去实现功能模块，代码安全性高，容易扩展和复用，比较灵活且便于维护

面向对象有哪些特性？

面向对象有三大特性：封装，继承和多态

• 封装就是将类信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过调用类的方法去访问，良好的封装能减少耦合，增加安全性。
• 继承就是从已有的类派生出新的类，新的类继承父类的属性和方法，并扩展新的能力，极大提高了代码的复用行和易维护性。
• 多态是指同一个行为具有多种形式的表现，具体体现在继承，重写，重载，父类引用指向子类对象等，多态体现出面向对象的灵活性。

Finally代码块中的内容一定会执行吗？

finally 块中的代码确实会执行，但在系统崩溃、无限循环、强制终止程序和守护线程等极端情况下，finally

块中的代码可能不会执行。在实际编程中，finally 块通常用于释放资源、清理状态或执行其他必要的收尾工作

String是如何实现不可变的

• final类和final字段
  String类被声明为final，这意味着它不能被继承。此外，String类中的字段（如value数组）也被声明为final，这意味着它们在初始化后不能被修改。
• 字符数组的私有性
  String类中的value数组是私有的，这意味着外部代码无法直接访问和修改它。这确保了String对象的值不会被外部代码修改。
• 方法的返回值
  String类中的方法（如substring、concat等）不会修改原始String对象，而是返回一个新的String对象。这确保了原始String对象的值不会被改变。
• 字符串常量池
  Java通过字符串常量池（String Constant Pool）机制进一步增强了String的不可变性。字符串常量池是一个特殊的内存区域，用于存储字符串字面量和字符串对象的引用。当创建一个新的字符串字面量时，Java首先检查字符串常量池中是否已经存在相同值的字符串，如果存在，则返回该字符串的引用，而不是创建一个新的字符串对象。

Error可以捕获吗

在 Java 中，Error 是继承自 Throwable 的一个子类，因此从技术上讲，它可以被 try-catch 块捕获。

链表和红黑树互相转换

一、链表长度超过 8，数组大小小于 64

如果链表长度超过了长度阈值 8。

如果数组大小等于16，小于最小树化容量64。

在这种情况下，即使链表长度超过了8，由于总容量小于64，链表不会转为红黑树，而是会进行扩容操作。
二、链表长度没有超过 8，数组大小大于 64

如果链表长度等于 5，没有超过长度阈值 8。

如果数组大小等于80，大于最小书画容量 64。

链表会在其长度达到 8 时才会转换为红黑树。因此，如果链表长度等于 5，那么它不会转为红黑树，无论数组（即HashMap的桶数组）大小是多少。
三、红黑树转换为链表

在HashMap实现中，红黑树会在一定条件下转换回链表。这主要是为了在删除元素后，保持合适的数据结构以优化性能和空间使用。红黑树转换为链表的条件如下：

树形化的红黑树节点数量小于等于 6：当红黑树节点的数量减少到6或更少时，红黑树会被转换回链表。这是因为在少量节点的情况下，链表的插入和删除操作比红黑树更高效。

最小树化容量：这是一个辅助条件，用于确保只有在HashMap的容量（桶数组大小）足够大时，才会执行链表到红黑树的转换和反转换。默认情况下，这个值是64。但是，转回链表的主要依据还是节点数量。

StringBuilder

StringBuilder的底层是一个char [ ]。

通过无参构造，append()添加元素时。数组的默认长度为16，每次扩容为数组原长度的2倍+2(value.length<<1+2)。

通过含参构造添加元素时。

①直接添加一个长度。数组的初始长度为该长度

②添加一个字符串。数组的初始长度为该字符串的长度+16（str.length+16）。每次扩容为数组原长度的2倍+2（和上述append()方法相同，因为也是通过append()添加元素的）

Java反射破坏了封装性吗？

一、用户通过反射机制获取了所使用的类中私有成员的存取权限，这是毫无意义的，因为我们上面分析过了，大多数的这些成员是依附于其它public方法而存在的，基本上都是为了服务这些public成员的。

二、紧接着上面的来说，就算用户拿到了private成员的存取权限，而且还"恶意"的修改类的私有成员，那么这么做的目的何在呢？这将大概率导致类的功能无法正常提供

HashMap和HashTable的区别

• HashMap是非线程安全的，在多线程环境下，HashMap会产生线程安全问题；而HashTable中的大部分方法都使用synchronized关键字来确保线程同步，因此HashTable是线程安全的，不过性能要比HashMap低一些
• HashMap的key可以使用null（但只能有一个），value可以为null，而HashTable都不允许存储key和value值为空的元素
• HashMap继承了AbstractMap，HashTable继承了Dictionary抽象类，两者都实现了Map接口
• HashMap的初始容量为16，- HashTable的默认容量大小为11，负载因子为0.75
• HashMap的扩容机制为扩容两倍，而HashTable的扩容机制为两倍-1
• HashTable不会转换为红黑树
• HashTable采用头插法的方式迁移数组，相比较HashMap的尾插法来说效率更高