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1. Java 的三大特性是什么？请分别说明。

答案：

1. 封装（Encapsulation）

• 定义：隐藏对象内部实现细节，通过private限制访问，提供getter/setter等公共方法交互

• 作用：降低耦合、提高安全性、便于维护

• 示例：实体类的属性封装

2. 继承（Inheritance）

• 定义：子类通过extends继承父类非私有属性和方法，实现代码复用

• 特点：Java 只支持单继承（避免菱形依赖），可通过接口间接实现多继承

• 作用：代码复用、扩展功能

3. 多态（Polymorphism）

• 定义：同一行为的不同表现形式

• 核心：方法重写（子类覆写父类方法）和向上转型（父类引用指向子类对象）

• 示例：List list = new ArrayList<>()，调用list.add()时实际执行 ArrayList 的实现

• 作用：提高代码灵活性和可扩展性

2. String、StringBuffer、StringBuilder 的区别是什么？

答案：

核心区别：

• String：不可变对象，每次修改都会创建新对象，适合常量定义

• StringBuffer：线程安全的可变字符串，适合多线程环境

• StringBuilder：非线程安全的可变字符串，效率最高，适合单线程环境

3. JVM 内存模型包含哪些主要分区？各有什么作用？

答案：

JVM 内存模型（JMM）定义了线程如何通过内存交互，解决多线程可见性、原子性、有序性问题。

核心分区：

1. 程序计数器（Program Counter）

   • 线程私有，记录当前线程执行的字节码行号

   • 无 OOM 可能

2. 虚拟机栈（JVM Stack）

   • 线程私有，存储方法调用的栈帧（局部变量、操作数栈等）

   • 栈深度溢出抛StackOverflowError，扩容失败抛OutOfMemoryError

3. 本地方法栈（Native Method Stack）

   • 线程私有，为 Native 方法（如System.currentTimeMillis()）提供内存支持

   • 可能抛StackOverflowError/OOM

4. 堆（Heap）

   • 线程共享，存储对象实例和数组

   • GC 主要区域，分年轻代、老年代

   • OOM 高频发生区

5. 方法区（Method Area）

   • 线程共享，存储类信息、常量、静态变量等

   • JDK 8 后用元空间（Metaspace）实现，占用本地内存，默认无上限

4. 什么是 GC（垃圾回收）？常见 GC 算法和收集器有哪些？

答案：

GC 定义

自动回收堆中"不可达对象"（无引用指向的对象）的内存，避免内存泄漏，无需手动释放。

核心算法：

1. 标记-清除（Mark-Sweep）

   • 先标记垃圾，再清除

   • 缺点：效率低、会产生内存碎片

2. 复制算法（Copying）

   • 将内存分为两块，存活对象复制到另一块，清除原块

   • 优点：无碎片、效率高

   • 适用：年轻代默认使用

3. 标记-整理（Mark-Compact）

   • 标记后将存活对象向一端移动，再清除剩余区域

   • 适用：老年代默认使用

常见收集器：

年轻代：

• SerialGC：串行，单线程

• Parallel Scavenge：并行，注重吞吐量

老年代：

• Serial Old：串行

• Parallel Old：并行

• CMS：并发，注重响应时间

• G1：区域分代，兼顾吞吐量和响应时间

5. Java 中实现多线程的三种方式及区别是什么？

答案：

方式 1：继承 Thread 类

class MyThread extends Thread { @Override public void run() { // 线程执行代码 } } // 启动：new MyThread().start();

• 缺点：单继承限制，无法继承其他类

方式 2：实现 Runnable 接口

class MyRunnable implements Runnable { @Override public void run() { // 线程执行代码 } } // 启动：new Thread(new MyRunnable()).start();

• 优点：无继承限制，可实现多个接口

• 缺点：无法直接获取返回值

方式 3：实现 Callable 接口

class MyCallable implements Callable<String> { @Override public String call() throws Exception { // 线程执行代码，可返回值 return "result"; } } // 启动：FutureTask<String> task = new FutureTask<>(new MyCallable()); // new Thread(task).start();

• 优点：支持返回值和异常处理，适合异步任务

• 缺点：代码稍复杂

6. 什么是线程安全？如何保证线程安全？

答案：

线程安全定义

多线程并发访问共享资源时，不会出现数据错乱、死锁等问题（比如多线程抢票，不会出现超卖、重复售票）。

实现方式：

1. 锁机制

   • synchronized：关键字，可修饰方法/代码块，底层是监视器锁

   • ReentrantLock：类锁，支持公平锁/非公平锁、可中断

2. 无锁机制

   • volatile：修饰变量，保证可见性和有序性，不保证原子性

   • 原子类（AtomicInteger）：基于 CAS 实现原子操作

3. 线程封闭

   • 局部变量：线程私有，无共享

   • ThreadLocal：每个线程独立存储副本，避免共享

4. 并发容器

   • ConcurrentHashMap：分段锁/CAS 实现线程安全

   • CopyOnWriteArrayList：写时复制，读无锁

7. HashMap 和 ConcurrentHashMap 的区别是什么？（JDK 8+）

答案：

ConcurrentHashMap JDK 8+ 改进：

• JDK 7：分段锁（Segment），默认 16 个段

• JDK 8+：CAS + synchronized，锁粒度更细（桶级别）

• 结构：数组 + 链表 + 红黑树，链表长度 > 8 转为红黑树

8. == 和 equals 的区别是什么？

答案：

== 运算符

• 基本数据类型：比较值是否相同

• 引用数据类型：比较引用地址是否相同

equals 方法

• 默认实现：与==相同，比较引用地址

• 重写后：比较对象内容（如 String、Integer 等类重写了 equals）

示例：

String x = "string"; String y = "string"; String z = new String("string"); System.out.println(x == y); // true（同一引用） System.out.println(x == z); // false（不同引用） System.out.println(x.equals(y)); // true（内容相同） System.out.println(x.equals(z)); // true（内容相同）

注意事项：

• null值不能调用equals()方法，否则会抛出空指针异常

• 重写equals()必须重写hashCode()

9. int 和 Integer 的区别是什么？

答案：

装箱与拆箱：

• 装箱：Integer a = 10;（自动将 int 转换为 Integer）

• 拆箱：int b = a;（自动将 Integer 转换为 int）

缓存机制：

Integer 缓存了 -128 到 127 的值，在这个范围内使用==比较返回 true。

10. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

答案：

适用场景：

• ArrayList：适合增删操作较少、查询操作较多的场景

• LinkedList：适合查询操作较少、增删操作较多的场景

扩容机制：

• ArrayList：初始容量为 10，扩容为原来的 1.5 倍

• LinkedList：无需扩容，动态添加节点