Java面试知识点汇总(一)

2020-12-03

Java中的四种引用及应用场景是什么？

强引用：通常new操作符创建一个对象时所返回的引用即为强引用
软引用：若一个对象只能通过软引用到达，那么这个对象在内存不足时会被回收
弱引用：若一个对象只能通过弱引用到达，那么它就会被回收（即使内存充足）
虚引用：虚引用是Java只最‘弱’的引用，通过它甚至不能获取被应用的对象，它存在的唯一作用就是当它指向的对象回收时，它本身会被加入到引用队列中，这样我们可以知道它指向的对象何时被销毁。

ArrayList, LinkedList, Vector的区别是什么？

ArrayList: 内部采用数组存储元素，支持高效随机访问，支持动态调整大小
LinkedList: 内部采用链表来存储元素，支持快速插入/删除元素，但不支持高效地随机访问
Vector: 可以看作线程安全版的ArrayList

HashMap的实现原理是什么？

HashMap

ConcurrentHashMap的实现原理是什么

ConcurrentHashMap是支持并发读写的HashMap，它的特点是读取数据时无需加锁，写数据时可以保证加锁粒度尽可能的小。由于其内部采用“分段存储”，只需对要进行写操作的数据所在的“段”进行加锁。关于ConcurrentHashMap底层实现的详细分析请参考Java并发编程：并发容器之ConcurrentHashMap

静态内部类与非静态内部类的区别

静态内部类不会持有外围类的引用，而非静态内部类会隐式持有外围类的一个引用。Java核心技术之内部类

简述Java中进行线程同步的方法

volatile: Java Memory Model保证了对同一个volatile变量的写happens before对它的读；
synchronized: 可以来对一个代码块或是对一个方法上锁，被“锁住”的地方称为临界区，进入临界区的线程会获取对象的monitor，这样其他尝试进入临界区的线程会因无法获取monitor而被阻塞。由于等待另一个线程释放monitor而被阻塞的线程无法被中断。
ReentrantLock: 尝试获取锁的线程可以被中断并可以设置超时参数。
Java核心技术点之多线程

ThreadLocal的设计理念与作用

ThreadLocal的作用是提供线程内的局部变量，在多线程环境下访问时能保证各个线程内的ThreadLocal变量各自独立。也就是说，每个线程的ThreadLocal变量是自己专用的，其他线程是访问不到的。ThreadLocal最常用于以下这个场景：多线程环境下存在对非线程安全对象的并发访问，而且该对象不需要在线程间共享，但是我们不想加锁，这时候可以使用ThreadLocal来使得每个线程都持有一个该对象的副本。
关于ThreadLocal的实现原理分析请戳深入剖析ThreadLocal

concurrent包的整体架构

ArrayBlockingQueue, CountDownLatch类的作用

CountDownLatch: 允许线程集等待直到计数器为0。适用场景: 当一个或多个线程需要等待指定数目的事件发生后再继续执行。
ArrayBlockingQueue: 一个基于数组实现的阻塞队列，它在构造时需要指定容量。当试图向满队列中添加元素或者从空队列中移除元素时，当前线程会被阻塞。通过阻塞队列，我们可以按以下模式来工作：工作者线程可以周期性的将中间结果放入阻塞队列中，其它线程可以取出中间结果并进行进一步操作。若工作者线程的执行比较慢（还没来得及向队列中插入元素），其他从队列中取元素的线程会等待它（试图从空队列中取元素从而阻塞）；若工作者线程执行较快（试图向满队列中插入元素），则它会等待其它线程取出元素再继续执行。

wait()，sleep() 的区别

wait(): Object类中定义的实例方法。在指定对象上调用wait方法会让当前线程进入等待状态（前提是当前线程持有该对象的monitor），此时当前线程会释放相应对象的monitor，这样一来其它线程便有机会获取这个对象的monitor了。当其它线程获取了这个对象的monitor并进行了所需操作时，便可以调用notify方法唤醒之前进入等待状态的线程。
sleep(): Thread类中的静态方法，作用是让当前线程进入休眠状态，以便让其他线程有机会执行。进入休眠状态的线程不会释放它所持有的锁。

线程池的用法与优势

优势: 实现对线程的复用，避免了反复创建及销毁线程的开销；使用线程池统一管理线程可以减少并发线程的数目，而线程数过多往往会在线程上下文切换上以及线程同步上浪费过多时间。
用法: 我们可以调用ThreadPoolExecutor的某个构造方法来自己创建一个线程池。但通常情况下我们可以使用Executors类提供给我们的静态工厂方法来更方便的创建一个线程池对象。创建了线程池对象后，我们就可以调用submit方法提交任务到线程池中去执行了；线程池使用完毕后我们要记得调用shutdown方法来关闭它。
深入理解Java线程池

简述Java IO与NIO的区别

Java IO是面向流的，这意味着我们需要每次从流中读取一个或多个字节，直到读取完所有字节；NIO是面向缓冲的，也就是说会把数据读取到一个缓冲区中，然后对缓冲区中的数据进行相应处理。
Java IO是阻塞IO，而NIO是非阻塞IO。
Java NIO中存在一个称为选择器（selector）的东西，它允许你把多个通道（channel）注册到一个选择器上，然后使用一个线程来监视这些通道：若这些通道里有某个准备好可以开始进行读或写操作了，则开始对相应的通道进行读写。而在等待某通道变为可读/写期间，请求对通道进行读写操作的线程可以去干别的事情。
Java NIO与IO