大數據面試系列之——Java基礎

1.String 和StringBuffer的區別

JAVA平臺提供了兩個類:String和StringBuffer,它們可以儲存和操作字符串,即包含多個字符的字符數據這個String類提供了數值不可改變字符串而這個StringBuffer類提供的字符串進行修改當你知道字符數據要改變的時候你就可以使用StringBuffer典型地,你可以使用StringBuffers來動態構造字符數據

2.說出ArrayList,Vector, LinkedList的存儲性能和特性

     ArrayList和Vector都是使用數組方式存儲數據,此數組元素數大於實際存儲數據以便增加和插入元素,它們都允許直接按序號索引元素,但是插入元素要涉及數組元素移動等內存操作,所以索引數據快而插入數據慢,Vector由於使用了synchronized思路方法(線程安全) ,通常性能上較ArrayList差,而LinkedList使用雙向鏈表實現存儲,按序號索引數據需要進行前向或後向遍歷,但是插入數據時只需要記錄本項前後項即可,所以插入速度較快

3.HashMap和Hashtable的區別

HashMap是Hashtable的輕量級實現(非線程安全的實現),他們都完成了Map接口,主要區別在於HashMap允許空(null)鍵值(key),由於非線程安全,效率上可能高於HashtableJAVA中文站社區門戶oC)| g| ax ,HashMap允許將Null作爲一個entryde key 或者value,而Hashtable不允許 HashMap把Hashtable的contains思路方法去掉了,改成containsvalue和containsKey因爲contains思路方法容易讓人引起誤解Hashtable繼承自Dictionary類,而HashMap是Java1.2引進的Map interface的一個實現。

    最大的區別是,Hashtable的思路方法是Synchronize的,而HashMap不是,在多個線程訪問Hashtable時,不需要自己爲它的思路方法實現同步,而HashMap 就必須爲的提供外同步。

    Hashtable和HashMap採用的hash/rehash算法都大概一樣,所以性能不會有很大的差異。

4.  final, finally, finalize的區別

final 用於聲明屬性,方法和類,分別表示屬性不可變,方法不可覆蓋,類不可繼承。

finally是異常處理語句結構的一部分,表示總是執行。 

finalize是Object類的一個方法,在垃圾收集器執行的時候會調用被回收對象的此方法,可以覆蓋此方法提供垃圾收集時的其他資源回收,例如關閉文件等。


5. swtich是否能作用在byte上,是否能作用在long上,是否能作用在String上?

swtich中只能用byte short int char

6. 多線程有幾種實現方法,都是什麼?哪一種方式比較優秀?同步有幾種實現方法,都是什麼?

多線程有兩種實現方法,分別是繼承Thread類與實現Runnable接口 

實現Runnable接口比較好,因爲實現類可以實現多個接口,而只能繼承一個類。

同步的實現方面有兩種,分別是synchronized,wait與notify


7.  java中有幾種類型的流?JDK爲每種類型的流提供了一些抽象類以供繼承,請說出他們分別是哪些類

字節流,字符流。字節流繼承與inputStream/outputStream,字符流繼承於inputStreamReader/outputSteamWriter。


8:如果main方法被聲明爲private會怎樣?

答案:能正常編譯,但運行的時候會提示”main方法不是public的”。

9:Java裏的傳引用和傳值的區別是什麼?

答案:傳引用是指傳遞的是地址而不是值本身,傳值則是傳遞值的一份拷貝。

10:如果要重寫一個對象的equals方法,還要考慮什麼?

答案:hashCode。

11:Java的”一次編寫,處處運行”是如何實現的?

答案:Java程序會被編譯成字節碼組成的class文件,這些字節碼可以運行在任何平臺,因此Java是平臺獨立的。

12:說明一下public static void main(String args[])這段聲明裏每個關鍵字的作用

答案:public: main方法是Java程序運行時調用的第一個方法,因此它必須對Java環境可見。所以可見性設置爲pulic.

static: Java平臺調用這個方法時不會創建這個類的一個實例,因此這個方法必須聲明爲static。

void: main方法沒有返回值。

String是命令行傳進參數的類型,args是指命令行傳進的字符串數組。

13:==與equals的區別

答案:==比較兩個對象在內存裏是不是同一個對象,就是說在內存裏的存儲位置一致。兩個String對象存儲的值是一樣的,但有可能在內存裏存儲在不同的地方 .

==比較的是引用而equals方法比較的是內容。public boolean equals(Object obj) 這個方法是由Object對象提供的,可以由子類進行重寫。默認的實現只有當對象和自身進行比較時纔會返回true,這個時候和==是等價的。String, BitSet, Date, 和File都對equals方法進行了重寫,對兩個String對象 而言,值相等意味着它們包含同樣的字符序列。對於基本類型的包裝類來說,值相等意味着對應的基本類型的值一樣。

public class EqualsTest {
               public static void main(String[] args) {
                               String s1 = “abc”;
                               String s2 = s1;
                               String s5 = “abc”;
                               String s3 = new String(”abc”);
                               String s4 = new String(”abc”);
                               System.out.println(”== comparison : ” + (s1 == s5));
                               System.out.println(”== comparison : ” + (s1 == s2));
                               System.out.println(”Using equals method : ” + s1.equals(s2));
                               System.out.println(”== comparison : ” + s3 == s4);
                               System.out.println(”Using equals method : ” + s3.equals(s4));
               }
}

結果:

== comparison : true
== comparison : true
Using equals method : true
false
Using equals method :true

14:如果去掉了main方法的static修飾符會怎樣?

答案:程序能正常編譯。運行時會拋NoSuchMethodError異常。

15:爲什麼oracle type4驅動被稱作瘦驅動?

答案:oracle提供了一個type 4 JDBC驅動,被稱爲瘦驅動。這個驅動包含了一個oracle自己完全用Java實現的一個TCP/IP的Net8的實現,因此它是平臺獨立的,可以在運行時由瀏覽器下載,不依賴任何客戶端 的oracle實現。客戶端連接字符串用的是TCP/IP的地址端口,而不是數據庫名的tnsname。

16:介紹一下finalize方法

答案: final: 常量聲明。 finally: 處理異常。 finalize: 幫助進行垃圾回收。

接口裏聲明的變量默認是final的。final類無法繼承,也就是沒有子類。這麼做是出於基礎類型的安全考慮,比如String和Integer。這樣也使得編譯器進行一些優化,更容易保證線程的安全性。final方法無法重寫。final變量的值不能改變。finalize()方法在一個對象被銷燬和回收前會被調用。finally,通常用於異常處理,不管有沒有異常被拋出都會執行到。比如,關閉連接通常放到finally塊中完成。

17:什麼是Java API?

答案:Java API是大量軟件組件的集合,它們提供了大量有用的功能,比如GUI組件。

18:GregorianCalendar類是什麼東西?

答案:GregorianCalendar提供了西方傳統日曆的支持。

19:ResourceBundle類是什麼?

答案:ResourceBundle用來存儲指定語言環境的資源,應用程序可以根據運行時的語言環境來加載這些資源,從而提供不同語言的展示。

20:爲什麼Java裏沒有全局變量?

答案:全局變量是全局可見的,Java不支持全局可見的變量,因爲:全局變量破壞了引用透明性原則。全局變量導致了命名空間的衝突。

21:如何將String類型轉化成Number類型?

答案:Integer類的valueOf方法可以將String轉成Number。下面是代碼示例:

String numString = “1000″;
int id=Integer.valueOf(numString).intValue();

22:SimpleTimeZone類是什麼?

答案:SimpleTimeZone提供公曆日期支持。

23:while循環和do循環有什麼不同?

答案:while結構在循環的開始判斷下一個迭代是否應該繼續。do/while結構在循環的結尾來判斷是否將繼續下一輪迭代。do結構至少會執行一次循環體。

24:Locale類是什麼?

答案:Locale類用來根據語言環境來動態調整程序的輸出。

25:面向對象編程的原則是什麼?

答案:主要有三點,多態,繼承和封裝。

26:介紹下繼承的原則

答案:繼承使得一個對象可以獲取另一個對象的屬性。使用繼承可以讓已經測試完備的功能得以複用,並且可以一次修改,所有繼承的地方都同時生效。

27:什麼是隱式的類型轉化?

答案:隱式的類型轉化就是簡單的一個類型賦值給另一個類型,沒有顯式的告訴編譯器發生了轉化。並不是所有的類型都支持隱式的類型轉化。

代碼示例:

int i = 1000;
long j = i; //Implicit casting

28:sizeof是Java的關鍵字嗎?

答案:不是。

29:native方法是什麼?

答案:native方法是非Java代碼實現的方法。

30:在System.out.println()裏面,System, out, println分別是什麼?

答案:System是系統提供的預定義的final類,out是一個PrintStream對象,println是out對象裏面一個重載的方法。

31:封裝,繼承和多態是什麼?

答案:簡單來說,多態是指一個名字多種實現。多態使得一個實體通過一個通用的方式來實現不同的操作。具體的操作是由實際的實現來決定的。

多態在Java裏有三種表現方式:方法重載通過繼承實現方法重寫通過Java接口進行方法重寫。

32:顯式的類型轉化是什麼?

答案:顯式的類型轉化是明確告訴了編譯器來進行對象的轉化。

代碼示例:

long i = 700.20;
int j = (int) i; //Explicit casting

33:什麼是Java虛擬機?

答案:Java虛擬機是能移植到不同硬件平臺上的軟件系統。

34:類型向下轉換是什麼?

答案:向下轉換是指由一個通用類型轉換成一個具體的類型,在繼承結構上向下進行。

35:Java的訪問修飾符是什麼?

答案:訪問權限修飾符是表明類成員的訪問權限類型的關鍵字。使用這些關鍵字來限定程序的方法或者變量的訪問權限。它們包含:

public: 所有類都可以訪問 protected: 同一個包內以及所有子類都可以訪問 private: 只有歸屬的類才能訪問默認: 歸屬類及相同包下的子類可以訪問

36:所有類的父類是什麼?

答案:Object.

37:Java的基本類型有哪些?

答案:byte,char, short, int, long, float, double, boolean。

38:靜態類型有什麼特點?

答案:靜態變量是和類綁定到一起的,而不是類的實例對象。每一個實例對象都共享同樣一份靜態變量。也就是說,一個類的靜態變量只有一份,不管它有多少個對象。類變量或者說靜態變量是通過static這個關鍵字來聲明的。類變量通常被用作常量。靜態變量通常通過類名字來進行訪問。當程序運行的時候這個變量就會創建直到程序結束後纔會被銷燬。類變量的作用域和實例變量是一樣的。它的初始值和成員變量也是一樣的,當變量沒被初始化的時候根據它的數據類型,會有一個默認值。類似的,靜態方法是屬於類的方法,而不是類對象,它的調用並不作用於類對象,也不需要創建任何的類實例。靜態方法本身就是final的,因爲重寫只會發生在類實例上,靜態方法是和類綁定在一起的,不是對象。父類的靜態方法會被子類的靜態方法屏蔽,只要原來方法沒有聲明爲final。非靜態方法不能重寫靜態方法,也就是說,你不能在子類中把一個靜態方法改成實例方法。

非靜態變量在每一個對象實例上都有單獨的一份值。

39:&操作符和&&操作符有什麼區別?

答案:當一個&表達式在求值的時候,兩個操作數都會被求值,&&更像是一個操作符的快捷方式。當一個&&表達式求值的時候,先計算第一個操作數,如果它返回true纔會計算第二個操作數。如果第一個操作數取值爲fale,第二個操作數就不會被求值。

40:Java是如何處理整型的溢出和下溢的?

答案:Java根據類型的大小,將計算結果中的對應低階字節存儲到對應的值裏面。

41:public static void寫成static public void會怎樣?

答案:程序正常編譯及運行。

42,聲明變量和定義變量有什麼不同?

答案:聲明變量我們只提供變量的類型和名字,並沒有進行初始化。定義包括聲明和初始化兩個階段String s;只是變量聲明,String s = new String(“bob”); 或者String s = “bob”;是變量定義。

43:Java支持哪種參數傳遞類型?

答案:Java參數都是進行傳值。對於對象而言,傳遞的值是對象的引用,也就是說原始引用和參數引用的那個拷貝,都是指向同一個對象。

44:對象封裝的原則是什麼?

答案:封裝是將數據及操作數據的代碼綁定到一個獨立的單元。這樣保障了數據的安全,防止外部代碼的錯誤使用。對象允許程序和數據進行封裝,以減少潛在的干涉。對封裝的另一個理解是作爲數據及代碼的保護層,防止保護層外代碼的隨意訪問。

45:你怎麼理解變量?

答案:變量是一塊命名的內存區域,以便程序進行訪問。變量用來存儲數據,隨着程序的執行,存儲的數據也可能跟着改變。

46:數值提升是什麼?

答案:數值提升是指數據從一個較小的數據類型轉換成爲一個更大的數據類型,以便進行整型或者浮點型運算。在數值提升的過程中,byte,char,short值會被轉化成int類型。需要的時候int類型也可能被提升成long。long和float則有可能會被轉換成double類型。

47:Java的類型轉化是什麼?

答案:從一個數據類型轉換成另一個數據類型叫做類型轉換。Java有兩種類型轉換的方式,一個是顯式的類型轉換,一個是隱式的。

48:main方法的參數裏面,字符串數組的第一個參數是什麼?

答案:數組是空的,沒有任何元素。不像C或者C++,第一個元素默認是程序名。如果命令行沒有提供任何參數的話,main方法中的String數組爲空,但不是null。

49:怎麼判斷數組是null還是爲空?

答案:輸出array.length的值,如果是0,說明數組爲空。如果是null的話,會拋出空指針異常。

50:程序中可以允許多個類同時擁有都有main方法嗎?

答案:可以。當程序運行的時候,我們會指定運行的類名。JVM只會在你指定的類中查找main方法。因此多個類擁有main方法並不存在命名衝突的問題。

51:靜態變量在什麼時候加載?編譯期還是運行期?靜態代碼塊加載的時機呢?

答案:當類加載器將類加載到JVM中的時候就會創建靜態變量,這跟對象是否創建無關。靜態變量加載的時候就會分配內存空間。靜態代碼塊的代碼只會在類第一次初始化的時候執行一次。一個類可以有多個靜態代碼塊,它並不是類的成員,也沒有返回值,並且不能直接調用。靜態代碼塊不能包含this或者super,它們通常被用初始化靜態變量。

52:一個類能擁有多個main方法嗎?

答案:可以,但只能有一個main方法擁有以下簽名:

public static void main(String[] args) {}

否則程序將無法通過編譯。編譯器會警告你main方法已經存在。

53:簡單的介紹下JVM是如何工作的?

答案:JVM是一臺抽象的計算機,就像真實的計算機那樣,它們會先將.java文件編譯成.class文件(.class文件就是字節碼文件),然後用它的解釋器來加載字節碼。

54:如果原地交換兩個變量的值?

答案:先把兩個值相加賦值給第一個變量,然後用得到的結果減去第二個變量,賦值給第二個變量。再用第一個變量減去第二個變量,同時賦值給第一個變量。代碼如下:

int a=5,b=10;a=a+b; b=a-b; a=a-b;

使用異或操作也可以交換。第一個方法還可能會引起溢出。異或的方法如下: int a=5,b=10;a=a+b; b=a-b; a=a-b;

int a = 5; int b = 10;
a = a ^ b;
b = a ^ b;
a = a ^ b;

55:什麼是數據的封裝?

答案:數據封裝的一種方式是在類中創建set和get方法來訪問對象的數據變量。一般來說變量是private的,而get和set方法是public的。封裝還可以用來在存儲數據時進行數據驗證,或者對數據進行計算,或者用作自省(比如在struts中使用javabean)。把數據和功能封裝到一個獨立的結構中稱爲數據封裝。封裝其實就是把數據和關聯的操作方法封裝到一個獨立的單元中,這樣使用關聯的這些方法才能對數據進行訪問操作。封裝提供的是數據安全性,它其實就是一種隱藏數據的方式。

56:什麼是反射API?它是如何實現的?

答案:反射是指在運行時能查看一個類的狀態及特徵,並能進行動態管理的功能。這些功能是通過一些內建類的反射API提供的,比如Class,Method,Field, Constructors等。使用的例子:使用Java反射API的getName方法可以獲取到類名。

57:JVM自身會維護緩存嗎,是不是在堆中進行對象分配,操作系統的堆還是JVM自己管理的堆?爲什麼?

答案:是的,JVM自身會管理緩存,它在堆中創建對象,然後在棧中引用這些對象。

58:虛擬內存是什麼?

答案:虛擬內存又叫延伸內存,實際上並不存在真實的物理內存。

問題:方法可以同時即是static又是synchronized的嗎?

答案:可以。如果這樣做的話,JVM會獲取和這個對象關聯的java.lang.Class實例上的鎖。這樣做等於:

synchronized(XYZ.class) {
}

59:String和StringTokenizer的區別是什麼?

答案:StringTokenizer是一個用來分割字符串的工具類。

StringTokenizer st = new StringTokenizer(”Hello World”);
while (st.hasMoreTokens()) {
    System.out.println(st.nextToken());
}

輸出:

Hello
World

60:transient變量有什麼特點?

答案:transient變量不會進行序列化。例如一個實現Serializable接口的類在序列化到ObjectStream的時候,transient類型的變量不會被寫入流中,同時,反序列化回來的時候,對應變量的值爲null。

61:哪些容器使用Border佈局作爲它們的默認佈局?

答案:Window, Frame, Dialog。

62:怎麼理解什麼是同步?

答案:同步用來控制共享資源在多個線程間的訪問,以保證同一時間內只有一個線程能訪問到這個資源。在非同步保護的多線程程序裏面,一個線程正在修改一個共享變量的時候,可能有另一個線程也在使用或者更新它的值。同步避免了髒數據的產生。

對方法進行同步:

public synchronized void Method1 () {
// Appropriate method-related code.
}

在方法內部對代碼塊進行同步:

public myFunction (){
    synchronized (this) {
            // Synchronized code here.
         }
}

  1. Sun HotSpot VM,是JDK和Open JDK中自帶的虛擬機,也是目前使用範圍最廣的Java虛擬機。

  2. JVM內存分佈

    程序計數器:是一塊較小的內存空間,可以看作是當前線程所執行的字節碼的行號指示器。程序中的分支、循環、跳轉、異常處理、線程恢復等基礎功能都需要依賴這個計數器完成。由於多線程是通過線程輪流切換並分配處理器執行時間的方式來實現的,故該區域爲線程私有的內存。
    虛擬機棧:描述的是Java方法執行的內存模型,用於存儲局部變量表、操作數棧、動態鏈接、方法出口等
    堆:是Java虛擬機所管理的內存中最大的一塊,Java堆是被所有線程共享的一塊內存區域,在虛擬機啓動時創建,存放所實例,也是垃圾收集器管理的主要
    方法區:用於存放已被虛擬機加載的類信息、常量、靜態變量、即時編譯後的代碼等數據。HotSVM針對該區域也進行GC,主要是常量回收以及類

  3. JVM內存分配策略
    對象的內存分配,在大方向上,是在Java堆上進行分配。
    大多數情況下,對象在新生代Eden區中分配,當Eden區沒有足夠空間進行分配時,虛擬機將發起一次Minor GC。
    大多數情況下,大對象直接進入老年代,虛擬機提供了參數來定義大對象的閥值,超過閥值的對象都會直接進入老年代。
    經過多次Minor GC後仍然存活的對象(長期存活的對象),將進入老年代。虛擬機提供了參數,可以設置閥值。

  4. JVM垃圾回收算法
    標記-清除算法:首先標記出所有需要回收的對象,在標記完成後統一回收所有被標記的對象。
    複製算法:將可用內存按容量劃分爲大小相等的兩塊,每次只使用其中的一塊。當一塊內存用完了,將還存另外一塊上面,然後在把已使用過的內存空間一次清理掉。
    標記-整理算法:標記過程與“標記-清除”算法一樣,但後續步驟不是直接對可回收對象進行清理,而是讓所一端移動,然後直接清理掉端邊界以外的內存。
    分代收集算法:一般是把Java堆分爲新生代和老年代,根據各個年代的特點採用最適當的收集算法。新生代都發現有大批對象死去,選用複製算法。老年代中因爲對象存活率高,必須使用“標記-清理”或“標記-整理”算法來進行回收。

  5. 垃圾收集器
    Serial收集器:是一個單線程的收集器,只會使用一個CPU或一條收集線程去完成垃圾收集工作,在進行垃圾收集時,必須暫停其他所有的工作線程,直到它收集結束。
    ParNew收集器:是Serial收集器的多線程版本,除了使用多條線程進行垃圾收集之外,其餘行爲與Serial收集器完全一樣。
    CMS收集器:是一種以獲取最短回收停頓時間爲目標的收集器。過程分爲以下四個步驟:
        初始標記
        併發標記
        重新標記
        併發清除

  6. JVM常見啓動參數
    -Xms / -Xmx — 堆的初始大小 / 堆的最大大小
    -Xmn — 堆中年輕代的大小
    -XX:-DisableExplicitGC — 讓System.gc()不產生任何作用
    -XX:+PrintGCDetails — 打印GC的細節
    -XX:+PrintGCDateStamps — 打印GC操作的時間戳
    -XX:NewSize / XX:MaxNewSize — 設置新生代大小/新生代最大大小
    -XX:NewRatio — 可以設置老生代和新生代的比例
    -XX:PrintTenuringDistribution — 設置每次新生代GC後輸出倖存者樂園中對象年齡的分佈
    -XX:InitialTenuringThreshold / -XX:MaxTenuringThreshold:設置老年代閥值的初始值和最大值
    -XX:TargetSurvivorRatio:設置倖存區的目標使用率

  7. JAVA類生命週期
    Java類從被加載到虛擬機內存中開始,到卸載出內存爲止,它的整個生命週期包括:加載、驗證、準備、解析、初始化、使用、卸載七個階段。

  8. JVM類加載
    啓動(Bootstrap)類加載器:是用本地代碼實現的類裝入器,它負責將 <Java_Runtime_Home>/lib下面的類庫加載到內存中(比如rt.jar)。由於引導類加載器涉及到虛擬機本地實現細節,開發者無法直接獲取到啓動類加載器的引用,所以不允許直接通過引用進行操作。
    標準擴展(Extension)類加載器:是由 Sun 的 ExtClassLoader(sun.misc.Launcher$ExtClassLoader)實現Java_Runtime_Home >/lib/extjava.ext.dir指定位置中的類庫加載到內存中。開發者可以直接使用標準擴展類加載器。
    系統(System)類加載器:是由 Sun 的 AppClassLoader(sun.misc.Launcher$AppClassLoader)實現的。徑(CLASSPATH)中指定的類庫加載到內存中。開發者可以直接使用系統類加
    雙親委派機制描述 :某個特定的類加載器在接到加載類的請求時,首先將加載任務委託給父類加載器,依次遞歸,如果父類加載器可以完成類加載任務,就成功返回;只有父類加載器無法完成此加載任務時,才自己去加載。

  9. JVM調優
    查看堆空間大小分配(年輕代、年老代、持久代分配)
    垃圾回收監控(長時間監控回收情況)
    線程信息監控:系統線程數量
    線程狀態監控:各個線程都處在什麼樣的狀態下
    線程詳細信息:查看線程內部運行情況,死鎖檢查
    CPU熱點:檢查系統哪些方法佔用了大量CPU時間
    內存熱點:檢查哪些對象在系統中數量最大
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