经典20道Java面试题系列（一）

为什么说Java语言是"编译与解释并存"的？

考察对Java运行机制的理解。Java代码先通过javac编译成字节码（.class），运行时JVM再将字节码解释成机器码执行；JIT编译器会将热点代码编译为机器码以提升性能。
==和equals()的区别是什么？

考察基本数据类型与对象的比较。==比较的是内存地址（基本类型比较值）；equals()是方法，默认比较地址，但String、Integer等类重写了它用于比较内容。
String为什么被设计为不可变类？

考察对设计思想的理解。不可变带来的好处包括：字符串常量池的安全复用、线程安全、以及作为HashMap键时的哈希值稳定性。
方法重载（Overload）和方法重写（Override）的区别是什么？

考察面向对象多态特性。重载发生在同类中，参数列表不同，与返回值和修饰符无关；重写发生在子类中，方法签名必须一致，遵循"两同两小一大"规则。
static关键字的作用是什么？

考察对类加载和内存布局的理解。static修饰的成员属于类而非实例，在类加载时初始化，可通过类名直接访问。

抽象类和接口有什么区别？在Java 8之后有哪些变化？

考察对抽象与多继承设计的理解。抽象类可以有状态和构造器，是"is-a"关系；接口是"can-do"关系。Java 8后接口可以有default和static方法，Java 9支持私有方法，Java 17进一步强化了密封类等特性。
深拷贝和浅拷贝有什么区别？如何实现深拷贝？

考察对象复制机制。浅拷贝只复制引用，深拷贝递归复制整个对象图。实现方式包括：重写clone()、序列化、或使用拷贝构造器。
谈谈你对面向对象五大基本原则（SOLID）的理解。

考察设计原则的掌握程度。分别是：单一职责、开闭原则、里氏替换、接口隔离、依赖倒置。

ArrayList和LinkedList的区别是什么？分别适用于什么场景？

考察底层数据结构差异。ArrayList基于数组，随机访问快，增删慢；LinkedList基于双向链表，适合频繁插入删除。实际开发中ArrayList使用更广，因为内存连续且缓存友好。
HashMap的底层数据结构是怎样的？在JDK 1.7和1.8中有什么变化？

考察对核心源码的理解。1.7是"数组+链表"，头插法；1.8改为"数组+链表/红黑树"，尾插法，当链表长度≥8且数组≥64时树化，解决了哈希冲突时的性能退化问题。
HashSet如何保证元素不重复？

考察对Set底层实现的理解。HashSet底层依赖HashMap，将元素作为Key存入，Value是一个固定占位对象，利用HashMap的键唯一性来保证不重复。
哪些集合是线程安全的？ConcurrentHashMap是如何保证线程安全的？

考察并发集合知识。早期的Vector和Hashtable已过时，推荐使用ConcurrentHashMap，它采用分段锁（1.7）或CAS+synchronized（1.8）实现高并发读写。

synchronized和ReentrantLock有什么区别？

考察锁机制的掌握。前者是JVM关键字，使用方便且会自动释放锁；后者是API层面的锁，提供公平锁、可中断锁、多条件绑定等更灵活的功能。
volatile关键字的作用是什么？它能保证原子性吗？

考察对并发可见性和有序性的理解。volatile保证内存可见性并禁止指令重排，但不能保证原子性，例如count++操作依然需要加锁。
线程池的核心参数有哪些？任务提交后，线程池的执行流程是怎样的？

考察对ThreadPoolExecutor源码的掌握。核心参数包括核心线程数、最大线程数、存活时间、阻塞队列、拒绝策略等。执行流程大致是：核心线程 → 阻塞队列 → 非核心线程 → 拒绝策略。
sleep()和wait()有什么区别？

考察线程状态转换。sleep()不释放锁，属于Thread方法；wait()释放锁，属于Object方法，必须配合synchronized使用。

JVM的内存区域（运行时数据区）是如何划分的？

考察对JVM内存结构的掌握。分为线程私有的程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈，以及线程共享的堆、方法区（元空间）。堆是GC主要管理区域。
什么情况下会发生栈内存溢出（StackOverflowError）和堆内存溢出（OutOfMemoryError）？

考察对内存分配场景的理解。栈溢出通常由递归过深或大量局部变量引起；堆溢出多因对象无法回收，如内存泄漏或数据量过大。
你了解哪些垃圾回收器？G1相比CMS有哪些优势？

考察对GC演进的认知。常见的包括Serial、Parallel、CMS、G1以及ZGC。G1通过分Region和可预测停顿模型，解决了CMS的内存碎片化和停顿时间不可控问题。
如何排查JVM内存泄漏问题？

考察线上问题定位能力。常用工具包括jmap、jstat、jstack、MAT（Memory Analyzer）等，基本思路是：监控GC情况 → 导出堆转储 → 分析大对象和引用链。