原创 常见的Java面试题汇总

　　常见的Java面试题汇总，小编整理了关于volatile关键字、集合、HashMap的实现原理、日期、序列化、JVM特性等相关的问题，帮大家解决Java面试中问题。

　　一、关于volatile关键字

　　1、可以创建Volatile数组吗?
　　Java 中可以创建 volatile类型数组，不过只是一个指向数组的引用，而不是整个数组。如果改变引用指向的数组，将会受到volatile 的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素，volatile标示符就不能起到之前的保护作用了。

　　2、volatile能使得一个非原子操作变成原子操作吗?
　　一个典型的例子是在类中有一个 long 类型的成员变量。如果你知道该成员变量会被多个线程访问，如计数器、价格等，你最好是将其设置为 volatile。为什么？因为 Java 中读取 long 类型变量不是原子的，需要分成两步，如果一个线程正在修改该 long 变量的值，另一个线程可能只能看到该值的一半（前 32 位）。但是对一个 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子。
　　一种实践是用 volatile 修饰 long 和 double 变量，使其能按原子类型来读写。double 和 long 都是64位宽，因此对这两种类型的读是分为两部分的，第一次读取第一个 32 位，然后再读剩下的 32 位，这个过程不是原子的，但 Java 中 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子的。volatile 修复符的另一个作用是提供内存屏障（memory barrier），例如在分布式框架中的应用。简单的说，就是当你写一个 volatile 变量之前，Java 内存模型会插入一个写屏障（write barrier），读一个 volatile 变量之前，会插入一个读屏障（read barrier）。意思就是说，在你写一个 volatile 域时，能保证任何线程都能看到你写的值，同时，在写之前，也能保证任何数值的更新对所有线程是可见的，因为内存屏障会将其他所有写的值更新到缓存。

　　3、volatile类型变量提供什么保证?
　　volatile 主要有两方面的作用:1.避免指令重排2.可见性保证.例如，JVM 或者 JIT为了获得更好的性能会对语句重排序，但是 volatile 类型变量即使在没有同步块的情况下赋值也不会与其他语句重排序。volatile 提供 happens-before 的保证，确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。某些情况下，volatile 还能提供原子性，如读 64 位数据类型，像 long 和 double 都不是原子的(低32位和高32位)，但 volatile 类型的 double 和 long 就是原子的。

　　二、关于集合

　　1、Java中的集合及其继承关系
　　关于集合的体系是每个人都应该烂熟于心的,尤其是对我们经常使用的List,Map的原理更该如此.

　　2、poll()方法和remove()方法区别？
　　poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素，但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空，但是 remove() 失败的时候会抛出异常。

　　3、LinkedHashMap和PriorityQueue的区别
　　PriorityQueue 是一个优先级队列,保证最高或者最低优先级的的元素总是在队列头部，但是 LinkedHashMap 维持的顺序是元素插入的顺序。当遍历一个 PriorityQueue 时，没有任何顺序保证，但是 LinkedHashMap 课保证遍历顺序是元素插入的顺序。

　　4、WeakHashMap与HashMap的区别是什么?
　　WeakHashMap 的工作与正常的 HashMap 类似，但是使用弱引用作为 key，意思就是当 key 对象没有任何引用时，key/value 将会被回收。

　　5、ArrayList和LinkedList的区别?
　　最明显的区别是 ArrrayList底层的数据结构是数组，支持随机访问，而 LinkedList 的底层数据结构是双向循环链表，不支持随机访问。使用下标访问一个元素，ArrayList 的时间复杂度是 O(1)，而 LinkedList 是 O(n)。

　　6、ArrayList和Array有什么区别?
　　Array可以容纳基本类型和对象，而ArrayList只能容纳对象。
　　Array是指定大小的，而ArrayList大小是固定的

　　7、ArrayList和HashMap默认大小?
　　在 Java 7 中，ArrayList 的默认大小是 10 个元素，HashMap 的默认大小是16个元素（必须是2的幂）。这就是 Java 7 中 ArrayList 和 HashMap 类的代码片段。
　　private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10; //from HashMap.java
　　JDK 7 static final int DEFAULT_INITIAL_CAPACITY = 1 << 4;
　　// aka 16

　　8、Comparator和Comparable的区别?
　　Comparable 接口用于定义对象的自然顺序，而 comparator 通常用于定义用户定制的顺序。Comparable 总是只有一个，但是可以有多个 comparator 来定义对象的顺序。

　　9、如何实现集合排序?
　　你可以使用有序集合，如 TreeSet 或 TreeMap，你也可以使用有顺序的的集合，如 list，然后通过 Collections.sort() 来排序。
　　如何打印数组内容
　　你可以使用 Arrays.toString() 和 Arrays.deepToString() 方法来打印数组。由于数组没有实现 toString() 方法，所以如果将数组传递给 System.out.println() 方法，将无法打印出数组的内容，但是 Arrays.toString() 可以打印每个元素。

　　10、LinkedList的是单向链表还是双向?
　　双向循环列表，具体实现自行查阅源码。

　　11、TreeMap是实现原理
　　采用红黑树实现，具体实现自行查阅源码。
　　遍历ArrayList时如何正确移除一个元素
　　该问题的关键在于面试者使用的是 ArrayList 的 remove() 还是 Iterator 的 remove()方法。这有一段示例代码，是使用正确的方式来实现在遍历的过程中移除元素，而不会出现 ConcurrentModificationException 异常的示例代码。

　　12、什么是ArrayMap?它和HashMap有什么区别?
　　ArrayMap是Android SDK中提供的，非Android开发者可以略过。
　　ArrayMap是用两个数组来模拟map，更少的内存占用空间,更高的效率。

　　三、HashMap的实现原理

　　1. HashMap概述：HashMap是基于哈希表的Map接口的非同步实现。此实现提供所有可选的映射操作，并允许使用null值和null键。此类不保证映射的顺序，特别是它不保证该顺序恒久不变。

　　2. HashMap的数据结构：在java编程语言中，最基本的结构就是两种，一个是数组，另外一个是模拟指针（引用），所有的数据结构都可以用这两个基本结构来构造的，HashMap也不例外。HashMap实际上是一个“链表散列”的数据结构，即数组和链表的结合体。

　　当我们往Hashmap中put元素时,首先根据key的hashcode重新计算hash值,根绝hash值得到这个元素在数组中的位置(下标),如果该数组在该位置上已经存放了其他元素,那么在这个位置上的元素将以链表的形式存放,新加入的放在链头,最先加入的放入链尾.如果数组中该位置没有元素,就直接将该元素放到数组的该位置上.

　　需要注意Jdk 1.8中对HashMap的实现做了优化,当链表中的节点数据超过八个之后,该链表会转为红黑树来提高查询效率,从原来的O(n)到O(logn)

　　3.你了解Fail-Fast机制吗？

　　Fail-Fast即我们常说的快速失败，
　　
　　4.Fail-fast和Fail-safe有什么区别
　　Iterator的fail-fast属性与当前的集合共同起作用，因此它不会受到集合中任何改动的影响。Java.util包中的所有集合类都被设计为fail->fast的，而java.util.concurrent中的集合类都为fail-safe的。当检测到正在遍历的集合的结构被改变时，Fail-fast迭代器抛出ConcurrentModificationException，而fail-safe迭代器从不抛出ConcurrentModificationException。

　　四、关于日期

　　1、SimpleDateFormat是线程安全的吗?
　　非常不幸，DateFormat 的所有实现，包括 SimpleDateFormat 都不是线程安全的，因此你不应该在多线程序中使用，除非是在对外线程安全的环境中使用，如 将 SimpleDateFormat 限制在 ThreadLocal 中。如果你不这么做，在解析或者格式化日期的时候，可能会获取到一个不正确的结果。因此，从日期、时间处理的所有实践来说，我强力推荐 joda-time 库。

　　2、如何格式化日期?
　　Java 中，可以使用 SimpleDateFormat 类或者 joda-time 库来格式日期。DateFormat 类允许你使用多种流行的格式来格式化日期。参见答案中的示例代码，代码中演示了将日期格式化成不同的格式，如 dd-MM-yyyy 或 ddMMyyyy。
　　

       五、关于异常
　　1、简单描述java异常体系
　　相比没有人不了解异常体系,关于异常体系的更多信息可以见

　　2、什么是异常链
　　详情直接参见上面的白话异常机制，不做解释了。

　　3、throw和throws的区别
　　throw用于主动抛出java.lang.Throwable 类的一个实例化对象，意思是说你可以通过关键字 throw 抛出一个 Error 或者 一个Exception，如：throw new IllegalArgumentException(“size must be multiple of 2″),
　　而throws 的作用是作为方法声明和签名的一部分，方法被抛出相应的异常以便调用者能处理。Java 中，任何未处理的受检查异常强制在 throws 子句中声明。

　　四、关于序列化
　　Java 中，Serializable 与 Externalizable 的区别
　　Serializable 接口是一个序列化 Java 类的接口，以便于它们可以在网络上传输或者可以将它们的状态保存在磁盘上，是 JVM 内嵌的默认序列化方式，成本高、脆弱而且不安全。Externalizable 允许你控制整个序列化过程，指定特定的二进制格式，增加安全机制。

　　五、关于JVM
　　1、JVM特性
　　平台无关性.
　　Java语言的一个非常重要的特点就是与平台的无关性。而使用Java虚拟机是实现这一特点的关键。一般的高级语言如果要在不同的平台上运行，至少需要编译成不同的目标代码。而引入Java语言虚拟机后，Java语言在不同平台上运行时不需要重新编译。Java语言使用模式Java虚拟机屏蔽了与具体平台相关的信息，使得Java语言编译程序只需生成在Java虚拟机上运行的目标代码（字节码），就可以在多种平台上不加修改地运行。Java虚拟机在执行字节码时，把字节码解释成具体平台上的机器指令执行。

　　2、简单解释一下类加载器
　　有关类加载器一般会问你四种类加载器的应用场景以及双亲委派模型,
　　
　　3、简述堆和栈的区别
　　VM 中堆和栈属于不同的内存区域，使用目的也不同。栈常用于保存方法帧和局部变量，而对象总是在堆上分配。栈通常都比堆小，也不会在多个线程之间共享，而堆被整个 JVM 的所有线程共享。

　　4、简述JVM内存分配
　　基本数据类型比变量和对象的引用都是在栈分配的。
　　堆内存用来存放由new创建的对象和数组。
　　类变量（static修饰的变量），程序在一加载的时候就在堆中为类变量分配内存，堆中的内存地址存放在栈中。
　　实例变量：当你使用java关键字new的时候，系统在堆中开辟并不一定是连续的空间分配给变量，是根据零散的堆内存地址，通过哈希算法换算为一长串数字以表征这个变量在堆中的”物理位置”,实例变量的生命周期–当实例变量的引用丢失后，将被GC（垃圾回收器）列入可回收“名单”中，但并不是马上就释放堆中内存。
　　局部变量: 由声明在某方法，或某代码段里（比如for循环），执行到它的时候在栈中开辟内存，当局部变量一但脱离作用域，内存立即释放。

　　六、其他
　　1、java当中采用的是大端还是小端?
　　XML解析的几种方式和特点
　　DOM, SAX, PULL三种解析方式：
　　DOM:消耗内存：先把xml文档都读到内存中，然后再用DOM API来访问树形结构，并获取数据。这个写起来很简单，但是很消耗内存。要是数据过大，手机不够牛逼，可能手机直接死机
　　SAX:解析效率高，占用内存少，基于事件驱动的：更加简单地说就是对文档进行顺序扫描，当扫描到文档(document)开始与结束、元素(element)开始与结束、文档(document)结束等地方时通知事件处理函数，由事件处理函数做相应动作，然后继续同样的扫描，直至文档结束。
　　PULL:与 SAX 类似，也是基于事件驱动，我们可以调用它的next（）方法，来获取下一个解析事件（就是开始文档，结束文档，开始标签，结束标签），当处于某个元素时可以调用XmlPullParser的getAttributte()方法来获取属性的值，也可调用它的nextText()获取本节点的值。

　　2、JDK 1.7特性
　　然 JDK 1.7 不像 JDK 5 和 8 一样的大版本，但是，还是有很多新的特性，如 try-with-resource 语句，这样你在使用流或者资源的时候，就不需要手动关闭，Java 会自动关闭。Fork-Join 池某种程度上实现 Java 版的 Map-reduce。允许 Switch 中有 String 变量和文本。菱形操作符(<>)用于类型推断，不再需要在变量声明的右边申明泛型，因此可以写出可读写更强、更简洁的代码。

　　3、JDK 1.8特性
　　java 8 在 Java 历史上是一个开创新的版本，下面 JDK 8 中 5 个主要的特性：
　　Lambda表达式，允许像对象一样传递匿名函数
　　Stream API，充分利用现代多核 CPU，可以写出很简洁的代码
　　Date 与 Time API，最终，有一个稳定、简单的日期和时间库可供你使用
　　扩展方法，现在，接口中可以有静态、默认方法。
　　重复注解，现在你可以将相同的注解在同一类型上使用多次。

　　4、Maven和ANT有什么区别?
　　虽然两者都是构建工具，都用于创建 Java 应用，但是 Maven 做的事情更多，在基于“约定优于配置”的概念下，提供标准的Java 项目结构，同时能为应用自动管理依赖（应用中所依赖的 JAR 文件。
　　JDBC最佳实践
　　优先使用批量操作来插入和更新数据
　　使用PreparedStatement来避免SQL漏洞
　　使用数据连接池
　　通过列名来获取结果集
　　IO操作最佳实践
　　使用有缓冲的IO类,不要单独读取字节或字符
　　使用NIO和NIO 2或者AIO,而非BIO
　　在finally中关闭流
　　使用内存映射文件获取更快的IO