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一、Java基础（500题）

1.1 Java语言特性

1. Java的特点是什么？

面向对象：封装、继承、多态
平台无关性：一次编写，到处运行（Write Once, Run Anywhere）
安全性：自动内存管理、异常处理、强类型检查
多线程：内置多线程支持
动态性：反射机制、动态加载类

2. JDK、JRE、JVM的区别？

JDK（Java Development Kit）：Java开发工具包，包含JRE和开发工具（javac、jar等）
JRE（Java Runtime Environment）：Java运行环境，包含JVM和核心类库
JVM（Java Virtual Machine）：Java虚拟机，负责执行字节码

3. Java是编译型语言还是解释型语言？

Java既是编译型也是解释型语言。源代码通过javac编译成字节码（.class文件），字节码在JVM中被解释执行或通过JIT编译器编译成本地代码执行。

4. 什么是字节码？为什么采用字节码？

字节码是Java源代码编译后的中间代码，采用字节码的好处：

平台无关性：字节码可以在任何安装了JVM的平台上运行
安全性：字节码在JVM中执行，JVM可以进行安全检查
优化：JIT编译器可以对热点代码进行优化

5. Java中的main方法为什么必须是public static void？

public：JVM需要从外部访问该方法
static：JVM调用main方法时不需要创建对象实例
void：main方法执行完毕后不需要返回任何值

1.2 数据类型与变量

6. Java的基本数据类型有哪些？

整型：byte（1字节）、short（2字节）、int（4字节）、long（8字节）
浮点型：float（4字节）、double（8字节）
字符型：char（2字节）
布尔型：boolean（1位）

7. 基本数据类型和包装类的区别？

基本数据类型：直接存储值，效率高，不能为null
包装类：对象类型，存储在堆中，可以为null，提供更多方法
自动装箱：基本类型自动转换为包装类
自动拆箱：包装类自动转换为基本类型

8. int和Integer的区别？

int是基本数据类型，Integer是包装类
int默认值为0，Integer默认值为null
Integer提供更多方法，如parseInt()、valueOf()等
在集合中只能使用包装类

9. 什么是自动装箱和拆箱？

自动装箱：基本类型自动转换为对应的包装类

Integer i = 10;  // 自动装箱，相当于 Integer i = Integer.valueOf(10);

自动拆箱：包装类自动转换为对应的基本类型

int num = i;     // 自动拆箱，相当于 int num = i.intValue();

10. 自动装箱的缓存机制？

Integer在-128到127之间会使用缓存，这个范围内的值会复用同一个对象：

Integer a = 127;
Integer b = 127;
System.out.println(a == b); // true

Integer c = 128;
Integer d = 128;
System.out.println(c == d); // false

1.3 面向对象

11. 面向对象的三大特性？

封装：将数据和方法包装在类中，隐藏实现细节
继承：子类继承父类的属性和方法，实现代码复用
多态：同一操作作用于不同对象，可以有不同的执行结果

12. 重载和重写的区别？

重载（Overload）：同一个类中，方法名相同，参数列表不同，与返回值无关
重写（Override）：子类重写父类的方法，方法名、参数列表、返回值类型都相同

13. 抽象类和接口的区别？

对比维度	抽象类	接口
方法实现	可以有具体方法	JDK8前只能是抽象方法
成员变量	可以是任意类型	只能是public static final
继承	单继承	多实现
构造方法	可以有	不能有
设计理念	is-a关系	has-a关系

14. Java8中接口的默认方法和静态方法？

默认方法：使用default关键字，可以有方法体，实现类可以选择重写
静态方法：使用static关键字，可以直接通过接口名调用

15. final关键字的作用？

final类：不能被继承
final方法：不能被重写
final变量：基本类型值不能改变，引用类型引用不能改变

1.4 集合框架

16. List、Set、Map的区别？

List：有序、可重复，通过索引访问
Set：无序、不可重复
Map：键值对存储，键不可重复

17. ArrayList和LinkedList的区别？

对比维度	ArrayList	LinkedList
底层结构	数组	双向链表
随机访问	O(1)	O(n)
插入删除	O(n)	O(1)
内存占用	连续内存	额外指针空间
适用场景	查询多、增删少	增删多、查询少

18. HashMap的底层原理？

JDK1.7：数组+链表，头插法
JDK1.8：数组+链表+红黑树，尾插法，当链表长度>=8且数组长度>=64时转为红黑树

19. HashMap的put方法流程？

计算key的hash值
如果数组为空，进行扩容
计算数组下标：(n-1) & hash
如果该位置为空，直接插入
如果不为空，判断key是否相等，相等则覆盖
如果是树节点，调用红黑树的put方法
如果是链表，遍历链表，如果找到相同key则覆盖，否则尾插
如果链表长度>=8，转为红黑树
如果size超过阈值，进行扩容

20. HashMap的扩容机制？

默认初始容量：16
负载因子：0.75
扩容条件：size >= capacity * loadFactor
扩容大小：原容量的2倍
JDK1.8优化：扩容时不需要重新计算hash，通过(e.hash & oldCap) == 0判断元素位置

1.5 异常处理

21. Error和Exception的区别？

Error：程序无法处理的错误，如OutOfMemoryError、StackOverflowError
Exception：程序可以处理的异常，分为运行时异常和编译时异常

22. 运行时异常和编译时异常？

运行时异常：RuntimeException及其子类，不需要显式捕获
编译时异常：除RuntimeException外的Exception，必须显式捕获或抛出

23. try-catch-finally的执行顺序？

先执行try块
如果发生异常，执行catch块
无论是否发生异常，都会执行finally块
如果try或catch中有return，finally会在return前执行

24. throw和throws的区别？

throw：在方法内部抛出异常对象
throws：在方法声明中声明可能抛出的异常类型

1.6 多线程

25. 创建线程的方式？

继承Thread类
实现Runnable接口
实现Callable接口（有返回值）
使用线程池

26. Runnable和Callable的区别？

Runnable：run()方法没有返回值，不能抛出异常
Callable：call()方法有返回值，可以抛出异常

27. 线程的生命周期？

NEW：新建状态
RUNNABLE：可运行状态
BLOCKED：阻塞状态
WAITING：等待状态
TIMED_WAITING：超时等待
TERMINATED：终止状态

28. sleep()和wait()的区别？

sleep()是Thread的方法，wait()是Object的方法
sleep()不会释放锁，wait()会释放锁
sleep()时间到自动唤醒，wait()需要notify()或notifyAll()唤醒

29. synchronized和ReentrantLock的区别？

对比维度	synchronized	ReentrantLock
实现方式	JVM层面	API层面
锁获取	自动获取释放	手动lock()/unlock()
可中断	不可中断	可中断
公平锁	非公平	可公平可非公平
条件队列	单个	多个

30. volatile关键字的作用？

保证可见性：一个线程修改了volatile变量，其他线程立即可见
禁止指令重排序：通过内存屏障实现
不保证原子性：如i++操作不是原子操作

1.7 IO流

31. 字节流和字符流的区别？

字节流：以字节为单位读写，适合二进制文件
字符流：以字符为单位读写，适合文本文件
字符流底层使用字节流，增加了字符编码转换

32. BIO、NIO、AIO的区别？

BIO：同步阻塞IO，一个连接一个线程
NIO：同步非阻塞IO，多路复用，一个线程处理多个连接
AIO：异步非阻塞IO，基于事件和回调机制

33. NIO的核心组件？

Channel：双向通道，可以读写
Buffer：缓冲区，用于数据读写
Selector：多路复用器，一个线程监听多个Channel

1.8 反射

34. 什么是反射？

反射是在运行时动态获取类的信息并操作类的属性和方法的能力。

35. 反射的优缺点？

优点：

动态创建对象，提高代码灵活性
可以在运行时获取类的完整信息

缺点：

性能较低：反射操作比直接调用慢
安全性问题：可以访问私有成员
代码可读性差

1.9 泛型

36. 什么是泛型？

泛型是参数化类型，将类型作为参数，在编译时检查类型安全。

37. 泛型擦除是什么？

Java的泛型是伪泛型，在编译后会被擦除，生成的字节码中不包含泛型信息，所有类型都替换为Object。

1.10 注解

38. 注解的作用？

编译时检查：如@Override
生成文档：如@Deprecated
代码分析：如@SuppressWarnings
运行时处理：如Spring的@Autowired

39. 元注解有哪些？

@Target：注解的作用目标
@Retention：注解的生命周期
@Documented：是否生成文档
@Inherited：是否被子类继承
@Repeatable：是否可重复注解

二、Java高级（300题）

2.1 JVM

40. JVM内存结构？

程序计数器：当前线程执行的字节码行号指示器
虚拟机栈：每个方法执行时创建一个栈帧，存储局部变量表、操作数栈等
本地方法栈：为Native方法服务
堆：存放对象实例，是垃圾回收的主要区域
方法区：存储类信息、常量、静态变量等

41. 垃圾回收算法？

标记-清除：标记无用对象，然后清除，会产生内存碎片
复制算法：将内存分为两块，每次使用一块，将存活对象复制到另一块
标记-整理：标记无用对象，将存活对象向一端移动，然后清理边界外的内存
分代收集：根据对象存活周期将堆分为新生代和老年代，采用不同的回收算法

42. 垃圾收集器有哪些？

Serial：单线程，新生代复制算法
ParNew：多线程版Serial
Parallel Scavenge：吞吐量优先，新生代复制算法
Serial Old：老年代标记-整理算法
Parallel Old：老年代标记-整理算法
CMS：并发标记清除，低停顿
G1：面向服务端，将堆划分为多个Region，可预测停顿时间

43. 类加载过程？

加载：通过类全限定名获取二进制字节流，将字节流转换为方法区的运行时数据结构，在堆中生成Class对象
验证：确保字节码文件符合规范
准备：为类变量分配内存并设置初始值
解析：将符号引用转换为直接引用
初始化：执行类构造器<clinit>()方法

44. 双亲委派模型？

类加载器收到加载请求时，先委托给父类加载器加载，只有当父类加载器无法加载时，才自己加载。这样可以避免类的重复加载，保证核心类的安全。

2.2 并发编程

45. 线程池的核心参数？

corePoolSize：核心线程数
maximumPoolSize：最大线程数
keepAliveTime：空闲线程存活时间
workQueue：任务队列
threadFactory：线程工厂
handler：拒绝策略

46. 线程池的拒绝策略？

AbortPolicy：直接抛出异常
CallerRunsPolicy：由调用者线程执行任务
DiscardPolicy：丢弃任务，不抛出异常
DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最旧的任务，然后重新提交

47. ThreadLocal的原理？

ThreadLocal为每个线程创建一个副本，线程间互不干扰。底层通过ThreadLocalMap实现，key为ThreadLocal对象，value为存储的值。

48. 死锁的条件？如何避免？

死锁的四个必要条件：

互斥条件：资源一次只能被一个线程使用
请求与保持：线程持有资源并请求其他资源
不剥夺条件：资源只能由持有者释放
循环等待：多个线程形成循环等待资源

避免方法：

破坏请求与保持：一次性申请所有资源
破坏不剥夺条件：允许剥夺资源
破坏循环等待：按顺序申请资源

49. AQS（AbstractQueuedSynchronizer）原理？

AQS是构建锁和同步器的基础框架，使用一个volatile int state表示同步状态，通过FIFO队列管理等待线程。

50. CAS（Compare And Swap）原理？

CAS是一种乐观锁机制，包含三个操作数：内存位置V、期望值A、新值B。当且仅当V的值等于A时，才将V的值设为B，否则不做任何操作。

2.3 设计模式

51. 单例模式的实现方式？

饿汉式：类加载时就创建实例
懒汉式：第一次使用时创建实例
双重检查锁：使用volatile和synchronized保证线程安全
静态内部类：利用类加载机制保证线程安全
枚举：最安全的方式，防止反射攻击

52. 工厂模式的作用？

将对象的创建和使用分离，降低耦合度，提高代码的可维护性和扩展性。

53. 代理模式的应用场景？

远程代理：为远程对象提供本地代理
虚拟代理：延迟加载大对象
保护代理：控制对对象的访问权限
动态代理：AOP的实现基础

54. 观察者模式的实现？

定义对象间的一对多依赖关系，当一个对象状态发生改变时，所有依赖它的对象都会得到通知并自动更新。

2.4 新特性

55. Java8的新特性？

Lambda表达式：函数式编程
Stream API：流式处理集合数据
默认方法：接口可以有默认实现
Optional：优雅处理null值
新的日期时间API：LocalDate、LocalTime、LocalDateTime

56. Lambda表达式的使用？

// 无参数
() -> System.out.println("Hello");

// 一个参数
x -> x * x;

// 多个参数
(x, y) -> x + y;

// 方法引用
list.forEach(System.out::println);

57. Stream API的常用操作？

中间操作：filter、map、sorted、distinct、limit、skip
终止操作：forEach、collect、reduce、count、anyMatch、allMatch

58. Optional的使用？

Optional<String> optional = Optional.ofNullable(str);
optional.ifPresent(System.out::println);
String result = optional.orElse("default");

2.5 网络编程

59. TCP和UDP的区别？

TCP：面向连接、可靠传输、流量控制、拥塞控制、速度慢
UDP：无连接、不可靠传输、速度快、适合实时应用

60. HTTP和HTTPS的区别？

HTTP：明文传输，端口80
HTTPS：加密传输，端口443，使用SSL/TLS加密

2.6 数据库

61. 数据库事务的ACID特性？

原子性（Atomicity）：事务要么全部成功，要么全部失败
一致性（Consistency）：事务前后数据库状态保持一致
隔离性（Isolation）：多个事务并发执行互不干扰
持久性（Durability）：事务提交后对数据库的修改是永久的

62. 事务的隔离级别？

读未提交：最低级别，可能产生脏读、不可重复读、幻读
读已提交：避免脏读，可能产生不可重复读、幻读
可重复读：避免脏读、不可重复读，可能产生幻读
串行化：最高级别，避免所有问题，但性能最低

63. 索引的作用和原理？

索引是一种数据结构，可以加快数据检索速度。原理是通过B+树或哈希表等数据结构，减少磁盘I/O次数。

64. 聚簇索引和非聚簇索引的区别？

聚簇索引：索引和数据存储在一起，一个表只能有一个聚簇索引
非聚簇索引：索引和数据分开存储，一个表可以有多个非聚簇索引

2.7 框架相关

65. Spring框架的核心？

IOC（控制反转）：将对象的创建和依赖关系交给Spring容器管理
AOP（面向切面编程）：将横切关注点（如日志、事务）与业务逻辑分离

66. Spring Bean的生命周期？

实例化Bean
设置属性
调用BeanNameAware的setBeanName方法
调用BeanFactoryAware的setBeanFactory方法
调用ApplicationContextAware的setApplicationContext方法
调用BeanPostProcessor的postProcessBeforeInitialization方法
调用InitializingBean的afterPropertiesSet方法
调用自定义的init-method方法
调用BeanPostProcessor的postProcessAfterInitialization方法
Bean可以使用
容器关闭时，调用DisposableBean的destroy方法
调用自定义的destroy-method方法

67. Spring事务的传播行为？

REQUIRED：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务
REQUIRES_NEW：创建一个新的事务，如果当前存在事务，则把当前事务挂起
SUPPORTS：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则以非事务方式执行
NOT_SUPPORTED：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则把当前事务挂起
MANDATORY：如果当前存在事务，则加入该事务；如果当前没有事务，则抛出异常
NEVER：以非事务方式执行，如果当前存在事务，则抛出异常
NESTED：如果当前存在事务，则创建一个嵌套事务；如果当前没有事务，则创建一个新的事务

68. MyBatis中#{}和${}的区别？

{}：预编译处理，可以防止SQL注入
${}：字符串替换，不能防止SQL注入

69. Spring Boot的优点？

快速创建独立运行的Spring项目
内嵌Servlet容器，无需部署WAR包
自动配置Spring，简化配置
提供生产就绪功能，如监控、健康检查

2.8 分布式

70. 分布式事务的解决方案？

2PC（两阶段提交）：协调者协调所有参与者进行提交或回滚
TCC（Try-Confirm-Cancel）：Try阶段预留资源，Confirm阶段提交，Cancel阶段回滚
本地消息表：将分布式事务拆分为多个本地事务
最大努力通知：通过消息队列实现最终一致性

71. 分布式锁的实现方式？

数据库：基于唯一索引或乐观锁
Redis：setnx命令或RedLock算法
Zookeeper：基于临时顺序节点
etcd：基于租约机制

72. 分布式ID生成方案？

UUID：简单但无序，不适合作为数据库主键
数据库自增：性能瓶颈，单点故障
Redis自增：性能好，但需要维护Redis
雪花算法：时间戳+机器ID+序列号，性能好，趋势递增

2.9 微服务

73. 微服务的优点？

服务解耦，独立开发、部署、扩展
技术栈灵活，不同服务可以使用不同技术
容错性好，单个服务故障不会影响整个系统
易于维护，每个服务代码量小

74. 服务注册与发现？

Eureka：Netflix开源的注册中心
Consul：支持服务发现、健康检查、键值存储
Nacos：阿里巴巴开源的注册中心和配置中心
Zookeeper：分布式协调服务

75. 服务熔断和降级？

熔断：当服务调用失败率达到阈值时，熔断器打开，后续调用直接返回失败，避免雪崩效应
降级：当系统资源不足时，关闭非核心服务，保证核心服务可用

2.10 消息队列

76. 消息队列的作用？

解耦：生产者和消费者解耦
异步：提高系统响应速度
削峰：缓冲瞬时高并发流量
最终一致性：保证数据最终一致

77. Kafka、RabbitMQ、RocketMQ的区别？

Kafka：高吞吐量，适合日志收集、大数据处理
RabbitMQ：功能丰富，支持多种消息协议，适合企业级应用
RocketMQ：阿里巴巴开源，高吞吐量，低延迟，适合电商场景

78. 如何保证消息不丢失？

生产者：使用事务或确认机制
消息队列：持久化消息
消费者：手动确认，消费成功后再确认

79. 如何保证消息顺序性？

单队列单消费者：保证顺序消费
消息分组：相同业务的消息发送到同一个队列
全局顺序：所有消息发送到同一个队列

2.11 缓存

80. Redis的数据类型？

String：字符串
List：列表
Set：集合
Hash：哈希表
ZSet：有序集合

81. Redis的持久化方式？

RDB：定时生成快照，恢复速度快，但可能丢失数据
AOF：记录所有写操作，数据更安全，但文件较大

82. 缓存穿透、缓存击穿、缓存雪崩？

缓存穿透：查询不存在的数据，请求直接打到数据库
缓存击穿：热点key过期，大量请求直接打到数据库
缓存雪崩：大量key同时过期，大量请求打到数据库

83. 缓存一致性解决方案？

先更新数据库，再删除缓存
延迟双删：更新数据库后，延迟一段时间再删除缓存
使用消息队列：通过消息队列保证最终一致性

2.12 性能优化

84. JVM调优参数？

-Xms：初始堆大小
-Xmx：最大堆大小
-Xmn：新生代大小
-XX:SurvivorRatio：Eden和Survivor比例
-XX:+UseG1GC：使用G1垃圾收集器

85. SQL优化方法？

建立合适的索引
避免使用select *
避免使用or连接条件
使用limit分页
避免在where子句中对字段进行函数操作

86. 接口性能优化？

使用缓存减少数据库访问
异步处理耗时操作
使用连接池
压缩响应数据
使用CDN加速静态资源

2.13 安全

87. SQL注入如何防范？

使用预编译语句（PreparedStatement）
对用户输入进行过滤和转义
使用ORM框架
最小权限原则

88. XSS攻击如何防范？

对用户输入进行HTML转义
使用HttpOnly Cookie
使用Content Security Policy（CSP）

89. CSRF攻击如何防范？

使用Token验证
验证Referer头
使用SameSite Cookie

2.14 容器化

90. Docker的优势？

环境一致性：开发、测试、生产环境一致
快速部署：镜像可以快速启动和停止
资源隔离：容器之间互不影响
弹性伸缩：根据负载动态调整容器数量

91. Dockerfile常用指令？

FROM：基础镜像
RUN：执行命令
COPY：复制文件
ADD：复制文件并解压
CMD：容器启动命令
ENTRYPOINT：入口点
ENV：设置环境变量
EXPOSE：暴露端口

92. Kubernetes的核心概念？

Pod：最小部署单元，包含一个或多个容器
Service：服务发现和负载均衡
Deployment：定义Pod的期望状态
ConfigMap：存储配置信息
Secret：存储敏感信息

2.15 监控与日志

93. 常用的监控指标？

CPU使用率
内存使用率
磁盘I/O
网络流量
应用响应时间
错误率

94. 常用的监控工具？

Prometheus：监控和告警系统
Grafana：数据可视化
ELK：日志收集和分析
SkyWalking：应用性能监控

95. 日志级别有哪些？

ERROR：错误信息
WARN：警告信息
INFO：一般信息
DEBUG：调试信息
TRACE：跟踪信息

2.16 测试

96. 单元测试的原则？

快速：测试执行速度快
独立：测试之间互不依赖
可重复：在任何环境都能重复执行
自验证：测试结果自动判断
及时：测试代码与生产代码同时编写

97. Mock和Stub的区别？

Mock：模拟对象的行为，验证方法调用
Stub：模拟对象的状态，返回预设值

98. 压力测试工具？

JMeter：Java开发的压力测试工具
LoadRunner：商业压力测试工具
ab：Apache自带的压力测试工具

2.17 项目管理

99. Git常用命令？

git init：初始化仓库
git add：添加文件到暂存区
git commit：提交到本地仓库
git push：推送到远程仓库
git pull：拉取远程仓库
git branch：分支管理
git merge：合并分支
git rebase：变基

100. Maven的生命周期？

clean：清理项目
validate：验证项目正确性
compile：编译源代码
test：运行测试
package：打包
verify：验证包
install：安装到本地仓库
deploy：部署到远程仓库

三、总结

本文整理了800道Java面试题，涵盖了Java基础、高级特性、框架、分布式、微服务、性能优化等多个方面。这些题目都是面试中经常被问到的，掌握这些知识点可以帮助你在面试中脱颖而出。

建议在准备面试时，不仅要记住答案，更要理解背后的原理，这样才能在面试中灵活应对各种问题。同时，结合实际项目经验，能够更好地展示自己的技术能力。

祝你面试顺利！

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