java-基础

Java 基础是面试中最常考察的部分，无论是初级还是中级开发岗位，都会围绕核心概念、语法特性、底层原理等展开。以下是高频面试点整理，按模块分类说明核心考点：

一、Java 语言特性与 JVM 基础

1. Java 跨平台性
   • 核心：一次编写，到处运行的实现依赖JVM（Java 虚拟机），Java 源码编译为字节码（.class），由不同平台的 JVM 解释执行。
   • 考点：JVM 与操作系统的关系、字节码的作用、JDK/JRE/JVM 的区别（JDK 包含 JRE + 开发工具，JRE 包含 JVM + 运行类库）。
2. 面向对象三大特性
   • 封装：隐藏对象内部实现，通过访问修饰符（public/private/protected/default）控制属性和方法的访问权限（如 private 属性需通过 get/set 方法操作）。
   • 继承：子类继承父类非 private 的属性和方法，使用extends关键字（Java 单继承，支持多层继承）；super关键字用于访问父类构造器 / 方法 / 属性（必须在子类构造器第一行）。
   • 多态：同一行为的不同表现形式，实现条件：继承 / 接口实现、方法重写、父类引用指向子类对象；分为编译时多态（重载）和运行时多态（重写，通过动态绑定实现）。
3. 其他核心特性
   • 抽象：通过抽象类（abstract修饰，可含普通方法）和接口（JDK8 前全为抽象方法，JDK8 后支持默认方法default和静态方法static）实现。
   • 垃圾回收（GC）：JVM 自动回收无用对象内存，无需手动释放；常见 GC 算法（标记 - 清除、复制、标记 - 整理、分代收集）。

二、数据类型与运算符

1. 数据类型分类
   • 基本数据类型（8 种）：byte(1)、short(2)、int(4)、long(8)、float(4)、double(8)、char(2)、boolean(1)；默认值（如 int 默认 0，boolean 默认 false）。
   • 引用数据类型：类、接口、数组；默认值为null，存储对象的内存地址。
2. 装箱与拆箱
   • 装箱：基本类型→包装类（如int→Integer，通过valueOf()）；拆箱：包装类→基本类型（如Integer→int，通过intValue()）。
   • 考点：Integer缓存机制（-128~127 范围的对象复用，超出范围则新建对象），例如：Integer a=127; Integer b=127; a==b→true；a=128; b=128; a==b→false。
3. == 与 equals ()
   • ==：基本类型比较值；引用类型比较内存地址（是否为同一对象）。
   • equals()：默认等价于==（Object 类实现），但 String、Integer 等重写后比较内容（如"abc".equals("abc")→true）。

三、字符串（String）

1. String、StringBuffer、StringBuilder 区别
   • String：不可变（底层 char 数组被final修饰），每次修改都会创建新对象，适合少量操作。
   • StringBuffer：可变，线程安全（方法加synchronized），效率低，适合多线程场景。
   • StringBuilder：可变，线程不安全，效率高，适合单线程场景。
2. String 常量池
   • 存储在方法区，缓存字符串字面量（如String s="abc"直接从常量池取，new String("abc")会创建两个对象：堆中对象 + 常量池对象）。
   • 考点：intern()方法（将字符串添加到常量池，返回常量池引用），例如：String s=new String("a"); s.intern()=="a"→true。

四、集合框架（Collections）

核心接口：Collection（List/Set）和Map，重点考察实现类特性与底层原理。

1. List 接口
   • ArrayList：底层Object[]数组，查询快（下标访问），增删慢（需扩容 / 移位）；初始容量 10，扩容为 1.5 倍。
   • LinkedList：底层双向链表，增删快（改指针），查询慢（需遍历）；实现Deque接口，可作为队列 / 栈使用。
   • 考点：两者适用场景、扩容机制、是否线程安全（均不安全，需用Collections.synchronizedList()包装）。
2. Set 接口
   • HashSet：底层依赖HashMap（存储元素作为 key，value 为固定对象），无序、不重复；判断重复依赖hashCode()和equals()（先比 hashCode，不等则不重复；相等再比 equals）。
   • TreeSet：底层TreeMap，有序（默认自然排序，或通过Comparator定制），不重复；元素需实现Comparable接口或传入比较器。
3. Map 接口
   • HashMap（JDK1.8）：底层数组+链表+红黑树；数组默认容量 16（2 的幂次），负载因子 0.75，当链表长度 > 8 且数组容量 > 64 时转红黑树；线程不安全。
   • HashTable：线程安全（方法加synchronized），效率低，key/value 不能为 null；已被ConcurrentHashMap替代。
   • ConcurrentHashMap（JDK1.8）：线程安全，通过CAS+synchronized（锁定链表头 / 红黑树根节点）实现，效率高于 HashTable；支持并发操作。
   • TreeMap：底层红黑树，key 有序（自然排序或定制排序），可按 key 范围查询。

五、异常处理

1. 异常分类
   • Checked 异常：编译时必须处理（如IOException、ClassNotFoundException），需try-catch或throws声明。
   • Unchecked 异常：运行时异常（如NullPointerException、IndexOutOfBoundsException），无需强制处理。
2. 异常处理结构
   • try：执行可能出错的代码；catch：捕获并处理异常（可多个，按子类→父类顺序）；finally：无论是否异常都会执行（常用于释放资源，如关闭流）。
   • 考点：finally与return的执行顺序（finally中 return 会覆盖try/catch的 return）。
3. throw 与 throws
   • throw：在方法内手动抛出异常对象（如throw new RuntimeException()）。
   • throws：在方法声明处声明可能抛出的异常（如public void test() throws IOException）。

六、多线程

1. 线程创建方式
   • 继承Thread类（重写run()）；实现Runnable接口（重写run()，可多线程共享资源）；实现Callable接口（重写call()，有返回值，可抛异常，配合Future使用）。
2. 线程状态
   • 新建（New）→就绪（Runnable）→运行（Running）→阻塞（Blocked/Waiting/Timed Waiting）→死亡（Terminated）。
   • 状态切换：start()进入就绪；sleep()/wait()进入阻塞；notify()/notifyAll()唤醒；执行完run()进入死亡。
3. 线程同步
   • synchronized：修饰方法（锁当前对象 / 类）、代码块（锁指定对象），保证原子性、可见性、有序性；属于悲观锁。
   • volatile：保证可见性（修改后立即刷新到主存，其他线程可见）和禁止指令重排，但不保证原子性（如i++仍可能线程不安全）。
   • Lock 接口：ReentrantLock（可重入锁），支持公平锁 / 非公平锁、可中断、超时获取锁，需手动lock()和unlock()（通常在finally中释放）。
4. 线程池
   • 核心参数：核心线程数、最大线程数、任务队列、拒绝策略（默认AbortPolicy：抛异常）。
   • 常见线程池：FixedThreadPool（固定核心线程数）、CachedThreadPool（动态扩容，适合短期任务）、ScheduledThreadPool（定时任务）。

七、Java 8 + 新特性

• Lambda 表达式：简化匿名内部类（函数式接口专属），格式：(参数) -> 表达式（如(a,b) -> a+b）。
• 函数式接口：仅含一个抽象方法的接口（如Runnable、Consumer），用@FunctionalInterface注解标识。
• Stream API：对集合进行流式操作（过滤、映射、聚合等），如list.stream().filter(s -> s.length()>3).collect(Collectors.toList())。
• Optional：解决NullPointerException，如Optional.ofNullable(obj).orElse(defaultObj)。
• 日期时间 API：LocalDateTime、Instant等（替代线程不安全的SimpleDateFormat）。

八、其他高频点

• static 关键字：修饰变量（类变量，共享）、方法（类方法，不能直接访问非 static 成员）、代码块（类加载时执行，优于构造器）。
• final 关键字：修饰类（不可继承）、方法（不可重写）、变量（不可修改，引用类型则地址不可变）。
• 抽象类 vs 接口：抽象类可含普通方法和构造器，单继承；接口（JDK8 后）可含默认方法，多实现；均不能实例化。
• 泛型：约束集合元素类型（如List<String>），避免强制类型转换；通配符? extends T（上限，只能取）、? super T（下限，只能存）。