三、技术面试题自测篇

NULL10/25/26About 12 min

三、技术面试题自测篇

Java基础

可选标题：面了一个应届生，我问了这些 Java 基础问题。

Java 中有哪 8 种基本数据类型？它们的默认值和占用的空间大小知道不？说说这 8 种基本数据类型对应的包装类型。

💡 提示：Java 中有 8 种基本数据类型，分别为：

6 种数字类型：byte、short、int、long、float、double
1 种字符类型：char
1 种布尔型：boolean。

包装类型的常量池技术了解么？

💡 提示：Java 基本类型的包装类的大部分（Byte,Short,Integer,Long ,Character,Boolean）都实现了常量池技术。

🌈 拓展：整型包装类对象之间值的比较应该使用 equals 方法

为什么要有包装类型？

💡 提示：基本类型有默认值、泛型参数不能是基本类型

什么是自动拆装箱？原理？

💡 提示：基本类型和包装类型之间的互转。装箱其实就是调用了包装类的valueOf()方法，拆箱其实就是调用了 xxxValue()方法。

遇到过自动拆箱引发的 NPE 问题吗？

💡 提示：两个常见的场景：

数据库的查询结果可能是 null，因为自动拆箱，用基本数据类型接收有 NPE 风险
三目运算符使用不当会导致诡异的 NPE 异常

String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是什么? String 为什么是不可变的?

💡 提示：可以从可变性、线程安全性、性能这几个角度来回答。

重载和重写的区别？

💡 提示：可以从下面几个角度来回答：

发生范围
参数列表
返回值类型
异常
访问修饰符
发生阶段

== 和 equals() 的区别

💡 提示：== 对于基本类型和引用类型的作用效果是不同的，equals() 不能用于判断基本数据类型的变量，只能用来判断两个对象是否相等。equals() 方法存在两种使用情况：

类没有重写 equals()方法：通过equals()比较该类的两个对象时，等价于通过“==”比较这两个对象，使用的默认是 Object类equals()方法。
类重写了 equals()方法：一般我们都重写 equals()方法来比较两个对象中的属性是否相等；若它们的属性相等，则返回 true(即，认为这两个对象相等)。

Java 反射？反射有什么优点/缺点？你是怎么理解反射的（为什么框架需要反射）？

💡 提示：想想你平时使用框架为啥能够如此方便。想想动态代理以及注解和反射之间的关系。

谈谈对 Java 注解的理解，解决了什么问题？

💡 提示：想想你平时使用框架为啥能够如此方便。另外，需要注意注解的解析依赖于反射机制，务必要提前把反射机制搞懂。

Java 泛型了解么？泛型的作用？什么是类型擦除？泛型有哪些限制？介绍一下常用的通配符？

💡 提示：

好处：编译期间的类型检测（安全）、可读性更好
Java 的泛型是伪泛型

内部类了解吗？匿名内部类了解吗？

内部类分为下面 4 种：

成员内部类
静态内部类
局部（方法）内部类
匿名内部类

BIO,NIO,AIO 有什么区别?

IO 模型这块挺难理解的，需要很多计算机底层知识。建议小伙伴们克服困难，一定要把这个点搞明白。

Java 集合

说说 List,Set,Map 三者的区别？

💡 提示：可以从这些数据结构中的元素是否有序、是否可以重复、存储的元素类型（比如 Map 存储的就是键值对）等方面来回答。

List,Set,Map 在 Java 中分别由哪些对应的实现类？底层的数据结构？

💡 提示：拿 List 来举例， List 的常见实现类以及它们的数据结构：

ArrayList： Object[]数组
Vector：Object[]数组
LinkedList：双向链表(JDK1.6 之前为循环链表，JDK1.7 取消了循环)

有哪些集合是线程不安全的？怎么解决呢？

💡 提示：这块比较常问的是 Arraylist 和 Vector 、HashMap 和 ConcurrentHashMap（高频问题，重要）。被问到 Vector 的时候，你紧接着可能会被问到 Arraylist 和 Vector 的区别。被问到 ConcurrentHashMap 的时候，你紧接着就可能会被问到 ConcurrentHashMap 相关的问题比如 ConcurrentHashMap 是如何保证线程安全的。

HashMap 查询，删除的时间复杂度

💡 提示：

没有哈希冲突的情况
转链表的情况
链表转红黑树的情况

HashMap 的底层实现

💡 提示：

JDK1.8 之前：数组和链表
JDK1.8 之后：多了红黑树

HashMap 的长度为什么是 2 的幂次方

💡 提示：提高运算效率。

比较 HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 三者的异同

💡 提示：

HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 都是 Set 接口的实现类，都能保证元素唯一，并且都不是线程安全的。
HashSet、LinkedHashSet 和 TreeSet 的主要区别在于底层数据结构不同（底层数据结构不同又导致这三者的应用场景不同）。

HashMap 和 Hashtable 的区别？HashMap 和 HashSet 区别？HashMap 和 TreeMap 区别？

ConcurrentHashMap 和 Hashtable 的区别？

💡 提示：

底层数据结构
实现线程安全的方式的区别

ConcurrentHashMap 线程安全的具体实现方式/底层具体实现

💡 提示：

JDK 1.7 ：Segment 分段锁
JDK 1.8 ： CAS 和 synchronized

Java并发

什么是线程和进程?线程与进程的关系,区别及优缺点？⭐⭐⭐⭐

💡 提示：可以从从 JVM 角度说进程和线程之间的关系

为什么要使用多线程呢? ⭐⭐⭐

💡 提示：从计算机角度来说主要是为了充分利用多核 CPU 的能力，从项目角度来说主要是为了提升系统的性能。

说说线程的生命周期和状态? ⭐⭐⭐⭐

💡 提示： 6 种状态（NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIME_WAITING、TERMINATED）。

🌈 拓展：在操作系统中层面线程有 READY 和 RUNNING 状态，而在 JVM 层面只能看到 RUNNABLE 状态。

什么是线程死锁?如何避免死锁?如何预防和避免线程死锁? ⭐⭐⭐⭐

💡 提示：这里最好能够结合代码来聊，你要确保自己可以写出有死锁问题的代码。

🌈 拓展：项目中遇到死锁问题是比较常见的，除了要搞懂上面这些死锁的基本概念之外，你还要知道线上项目遇到死锁问题该如何排查和解决。

synchronized 关键字 ⭐⭐⭐⭐⭐

💡 提示：synchronized 关键字几乎是面试必问，你需要搞懂下面这些 synchronized 关键字相关的问题：

synchronized 关键字的作用，自己是怎么使用的。
synchronized 关键字的底层原理（重点！！！）
JDK1.6 之后的 synchronized 关键字底层做了哪些优化。synchronized 锁升级流程。
synchronized 和 ReentrantLock 的区别。
synchronized 和 volatile 的区别。

并发编程的三个重要特性 ⭐⭐⭐⭐⭐

💡 提示：原子性、可见性、有序性

JMM（Java Memory Model，Java 内存模型）和 happens-before 原则。 ⭐⭐⭐⭐⭐

volatile 关键字 ⭐⭐⭐⭐⭐

💡 提示：volatile 关键字同样是一个重点！结合 JMM（Java Memory Model，Java 内存模型）和 happens-before 原则来回答就行了。

ThreadLocal 关键字 ⭐⭐⭐⭐⭐

💡 提示：关注ThreadLocal的底层原理、内存泄露问题以及自己是如何在项目中使用ThreadLocal关键字的。

线程池 ⭐⭐⭐⭐⭐

💡 提示：线程池有哪几种，各种线程池的优缺点，线程池的重要参数、线程池的执行流程、线程池的饱和策略、如何设置线程池的大小等等。

ReentrantLock 和 AQS ⭐⭐⭐⭐⭐

💡 提示： ReentrantLock 的特性、实现原理（基于 AQS）。可以从 ReentrantLock 的实现来理解 AQS。

乐观锁和悲观锁的区别 ⭐⭐⭐⭐⭐

CAS 了解么？原理？什么是 ABA 问题？ABA 问题怎么解决？ ⭐⭐⭐⭐⭐

💡 提示：多地方都用到了 CAS 比如 ConcurrentHashMap 采用 CAS 和 synchronized 来保证并发安全，再比如java.util.concurrent.atomic包中的类通过 volatile+CAS 重试保证线程安全性。和面试官聊 CAS 的时候，你可以结合 CAS 的一些实际应用来说。

Atomic 原子类 ⭐⭐

JVM

如非特殊说明，本文主要针对的就是 HotSpot VM 。

运行时数据区中包含哪些区域？哪些线程共享？哪些线程独享？哪些区域可能会出现OutOfMemoryError？哪些区域不会出现OutOfMemoryError?【⭐⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：把下面两张图记在心里！并且，你还要搞懂这些区域大概的作用是什么。

JDK 1.8 之前：

JDK 1.8 ：

线程私有的：程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈

线程共享的：堆、方法区、直接内存 (非运行时数据区的一部分)

说一下方法区和永久代的关系。【⭐⭐⭐】

💡 提示：其实就有点像 Java 中接口和类的关系。

Java 对象的创建过程。【⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：下图便是 Java 对象的创建过程，我建议最好是能默写出来，并且要掌握每一步在做什么。

对象的访问定位的两种方式知道吗？各有什么优缺点。【⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：句柄和直接指针。

如何判断对象是否死亡（两种方法）。讲一下可达性分析算法的流程。【⭐⭐⭐⭐】

JDK 中有几种引用类型？分别的特点是什么？【⭐⭐】

💡 提示：JDK1.2 以后，Java 对引用的概念进行了扩充，将引用分为强引用、软引用、弱引用、虚引用四种（引用强度逐渐减弱）。对这些概念简单了解，有印象就可以了。

堆空间的基本结构了解吗？什么情况下对象会进入老年代？【⭐⭐⭐⭐⭐】

提示：

大部分情况，对象都会首先在 Eden 区域分配。
长期存活的对象将进入老年代。
大对象直接进入老年代。

🌈 拓展：动态对象年龄判定。

垃圾收集有哪些算法，各自的特点？【⭐⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：

有哪些常见的 GC?谈谈你对 Minor GC、还有 Full GC 的理解。Minor GC 与 Full GC 分别在什么时候发生？ Minor GC 会发生 stop the world 现象吗？【⭐⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：

针对 HotSpot VM 的实现，它里面的 GC 其实准确分类只有两大种：

部分收集 (Partial GC)：

新生代收集（Minor GC / Young GC）：只对新生代进行垃圾收集；
老年代收集（Major GC / Old GC）：只对老年代进行垃圾收集。需要注意的是 Major GC 在有的语境中也用于指代整堆收集；
混合收集（Mixed GC）：对整个新生代和部分老年代进行垃圾收集。

整堆收集 (Full GC)：收集整个 Java 堆和方法区。

讲一下 CMS 垃圾收集器的四个步骤。CMS 有什么缺点？【⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：初始标记、并发标记、重新标记、并发清除。

并发标记要解决什么问题？并发标记带来了什么问题？如何解决并发扫描时对象消失问题？【⭐⭐⭐⭐】

相关阅读：面试官:你说你熟悉 jvm?那你讲一下并发的可达性分析。

G1 垃圾收集器的步骤。有什么缺点？【⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：和 CMS 类似。

ZGC 了解吗？【⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：新一代垃圾回收器 ZGC 的探索与实践(opens new window)

JVM 中的安全点和安全区各代表什么？写屏障你了解吗？【⭐⭐⭐】

虚拟机基础故障处理工具有哪些？【⭐⭐⭐】

💡 提示：简单了解几个最重要的即可！

什么是字节码？类文件结构的组成了解吗？【⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：在 Java 中，JVM 可以理解的代码就叫做字节码（即扩展名为 .class 的文件）。

ClassFile 的结构如下：

ClassFile {
    u4             magic; //Class 文件的标志
    u2             minor_version;//Class 的小版本号
    u2             major_version;//Class 的大版本号
    u2             constant_pool_count;//常量池的数量
    cp_info        constant_pool[constant_pool_count-1];//常量池
    u2             access_flags;//Class 的访问标记
    u2             this_class;//当前类
    u2             super_class;//父类
    u2             interfaces_count;//接口
    u2             interfaces[interfaces_count];//一个类可以实现多个接口
    u2             fields_count;//Class 文件的字段属性
    field_info     fields[fields_count];//一个类会可以有多个字段
    u2             methods_count;//Class 文件的方法数量
    method_info    methods[methods_count];//一个类可以有个多个方法
    u2             attributes_count;//此类的属性表中的属性数
    attribute_info attributes[attributes_count];//属性表集合
}

类的生命周期？类加载的过程了解么？加载这一步主要做了什么事情？初始化阶段中哪几种情况必须对类初始化？【⭐⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：

双亲委派模型了解么？如果我们不想用双亲委派模型怎么办？【⭐⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：可以参考 Tomcat 的自定义类加载器 WebAppClassLoader

双亲委派模型有什么好处？双亲委派模型是为了保证一个 Java 类在 JVM 中是唯一的？【⭐⭐⭐⭐⭐】

JDK 中有哪些默认的类加载器？【⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：

JVM 中内置了三个重要的 ClassLoader，除了 BootstrapClassLoader 其他类加载器均由 Java 实现且全部继承自java.lang.ClassLoader：

BootstrapClassLoader(启动类加载器) ：最顶层的加载类，由 C++实现，负责加载 %JAVA_HOME%/lib目录下的 jar 包和类或者被 -Xbootclasspath参数指定的路径中的所有类。
ExtensionClassLoader(扩展类加载器) ：主要负责加载 %JRE_HOME%/lib/ext 目录下的 jar 包和类，或被 java.ext.dirs 系统变量所指定的路径下的 jar 包。
AppClassLoader(应用程序类加载器) ：面向我们用户的加载器，负责加载当前应用 classpath 下的所有 jar 包和类。

堆内存相关的 JVM 参数有哪些？你在项目中实际配置过了吗？【⭐⭐⭐⭐⭐】

💡 提示：一定要自己动手操作一下。