面试真实经历某商银行大厂Java问题和答案总结(六)

Java 面试常见问题解答

在 Java 开发中，面试中常见的问题涵盖了广泛的领域，包括面向对象编程、JVM 运行机制、集合框架以及垃圾回收等方面。本文将重点回答一些常见的 Java 面试问题，并详细解析每个问题的核心概念。

1. 可达性分析如何做

在 Java 中，可达性分析是垃圾回收（GC）算法的一部分，它用于判断一个对象是否可以被回收。可达性分析通过检查对象的可达性（是否有引用指向该对象）来判断是否进行回收。

具体步骤如下：

根集合（GC Roots）：GC 会从一组根对象（如栈上的引用、静态变量、活动线程等）开始查找。
可达性分析：从根对象开始，沿着所有对象引用关系进行遍历，标记所有可达的对象。
不可达对象回收：如果某个对象不可达（即没有任何引用指向它），则认为该对象可以被回收。

例如，垃圾回收器会从栈、静态变量等根对象开始，通过引用关系遍历所有对象。如果某个对象没有被访问到，就会被认为是垃圾对象，准备进行回收。

2. 什么代码能够使 JVM 进行 GC

JVM 进行垃圾回收的触发通常是由以下几种情况触发的：

内存不足：当堆内存不足时，JVM 会自动触发垃圾回收来释放内存空间。
System.gc() ：调用 System.gc() 可以请求 JVM 执行垃圾回收，但并不一定立即进行。JVM 会根据自己的调度策略来决定是否执行垃圾回收。
java 复制代码
```
System.gc();  // 强制触发垃圾回收请求
```
注意：调用 System.gc() 只是一个请求，JVM 可能选择忽略这个请求。
对象变得不可达：当一个对象不再被任何活动线程引用时，它就变成了不可达对象，垃圾回收器会对其进行回收。

3. Java 泛型

Java 泛型（Generics）是 Java 5 引入的一个特性，它允许类、接口和方法操作各种类型的数据，而无需在编译时指定具体的类型，从而增加了代码的可重用性和类型安全性。

常见的泛型应用：

泛型类：泛型类允许使用类型参数来定义类。

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class Box<T> {
    private T value;
    public void setValue(T value) {
        this.value = value;
    }
    public T getValue() {
        return value;
    }
}

Box<Integer> intBox = new Box<>();
intBox.setValue(10);
System.out.println(intBox.getValue());

泛型方法：泛型方法允许你定义在方法内部使用泛型。

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public <T> void printArray(T[] array) {
    for (T element : array) {
        System.out.println(element);
    }
}

Integer[] intArray = {1, 2, 3};
printArray(intArray);

泛型的边界：泛型的类型参数可以设置边界，以限制它们只能是某些类型的子类。
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```
public <T extends Number> void printNumber(T number) {
    System.out.println(number);
}
```

泛型为代码提供了强类型检查，在编译时确保类型安全，减少了运行时错误。

4. 封装、继承和多态

封装、继承和多态是面向对象编程的三大基本特性。

封装（Encapsulation）：封装指的是将数据和操作数据的方法包装在一起，并将对象的实现细节隐藏起来，只暴露必要的接口。这样可以保护对象的状态不被外部代码随意修改。
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```
public class Person {
    private String name;  // 私有变量
    
    public String getName() {  // 公开接口
        return name;
    }
    
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
}
```

继承（Inheritance）：继承是面向对象编程的基本特性之一，允许一个类继承另一个类的属性和方法。通过继承可以实现代码重用。

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class Animal {
    public void eat() {
        System.out.println("Animal is eating");
    }
}

class Dog extends Animal {
    public void bark() {
        System.out.println("Dog is barking");
    }
}

多态（Polymorphism）：多态是指同一个方法或操作在不同的对象上可以表现出不同的行为。Java 中的多态包括方法重载和方法重写。

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class Animal {
    public void sound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void sound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

Animal myDog = new Dog();
myDog.sound();  // 输出：Dog barks

5. JVM 模型

Java 虚拟机（JVM）模型描述了 JVM 如何执行 Java 程序。JVM 分为几个主要组成部分：

类加载器子系统：类加载器负责加载 Java 类文件，将其转化为 JVM 能够理解的二进制格式。
运行时数据区：
- 堆（Heap）：存储对象和数组，是垃圾回收的主要区域。
- 方法区（Method Area）：存储类的信息、常量、静态变量等。
- 栈（Stack）：每个线程有自己的栈，存储局部变量和方法调用信息。
执行引擎：执行引擎负责执行字节码，分为解释执行和即时编译（JIT）两种模式。

6. static

static 关键字用于声明类级别的成员，表示这些成员属于类而不是某个具体的对象。常用于静态变量、静态方法和静态代码块。

静态变量：静态变量被所有实例共享，内存中只有一份。

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class Counter {
    static int count = 0;  // 静态变量
    
    public Counter() {
        count++;
    }
}

静态方法：静态方法可以通过类名直接调用，不能访问实例变量和实例方法。
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```
class MathUtils {
    public static int add(int a, int b) {
        return a + b;
    }
}
```
静态代码块：静态代码块在类加载时执行，用于初始化静态资源。
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```
class Example {
    static {
        System.out.println("Static block executed");
    }
}
```

7. String

String 是 Java 中一个非常特殊的类，因为它是不可变的。一旦创建一个 String 对象，它的值就不能更改。常见的字符串操作如下：

字符串连接：
- 使用 + 运算符或者 StringBuilder/StringBuffer。
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```
String str = "Hello" + " World";
```
字符串池 ： String 字面量会被保存在字符串池中，当多个相同内容的 String 对象被创建时，它们会共享相同的内存地址。
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```
String s1 = "hello";
String s2 = "hello";  // s1 和 s2 指向同一对象
```

8. Java 集合有哪些

Java 提供了丰富的集合框架，用于存储和操作数据。主要的集合类型包括：

List ：有序集合，允许重复元素。例如：ArrayList、LinkedList。
Set ：不允许重复元素。例如：HashSet、TreeSet。
Queue ：队列，用于存储按顺序处理的数据。例如：LinkedList、PriorityQueue。
Map ：键值对集合，不允许重复的键。例如：HashMap、TreeMap。

这些问题涵盖了 Java 面试中最常见的基础知识和常见概念，掌握这些问题的解答有助于在面试中脱颖而出。希望本篇文章能为你的面试准备提供帮助。