前言

本文整理了 160 道 Java 常见面试题，涵盖 Java 基础、集合、多线程、JVM、Spring、数据库、设计模式、分布式、算法等多个核心领域，旨在帮助读者系统复习，从容应对技术面试。

一、Java 基础（30道）

1. Java 语言有哪些特点？

面向对象、平台无关性、简单性、安全性、多线程、动态性、高性能、分布式支持。

2. JDK、JRE、JVM 的区别是什么？

• JDK (Java Development Kit)：Java 开发工具包，包含 JRE 和开发工具（如编译器 javac）。
• JRE (Java Runtime Environment)：Java 运行时环境，包含 JVM 和核心类库。
• JVM (Java Virtual Machine)：Java 虚拟机，负责执行字节码，实现平台无关性。

3. == 和 equals() 的区别？

== 比较两个对象的引用地址是否相同；equals() 默认比较引用地址，但可被重写用于比较对象内容（如 String、Integer）。

4. final、finally、finalize 的区别？

• final：修饰类（不可继承）、方法（不可重写）、变量（常量）。
• finally：异常处理中，无论是否发生异常都会执行的代码块。
• finalize：Object 类的方法，垃圾回收前调用，不推荐使用。

5. String、StringBuffer、StringBuilder 的区别？

• String：不可变字符序列，线程安全。
• StringBuffer：可变字符序列，线程安全（方法 synchronized）。
• StringBuilder：可变字符序列，线程不安全，性能更高。

6. 重载（Overload）和重写（Override）的区别？

• 重载：同一类中，方法名相同，参数列表不同（类型、个数、顺序），与返回值、访问修饰符无关。
• 重写：子类重写父类方法，方法名、参数列表、返回值类型（或子类）相同，访问权限不能更严格，不能抛出更宽泛的异常。

7. 抽象类（abstract class）和接口（interface）的区别？

• 抽象类：可以有构造方法、成员变量、具体方法和抽象方法；单继承。
• 接口：Java 8 前只能有常量和抽象方法；Java 8 后可以有默认方法、静态方法；多实现。

8. List、Set、Map 的区别？

• List：有序、可重复。
• Set：无序、不可重复。
• Map：键值对，键不可重复。

9. ArrayList 和 LinkedList 的区别？

• ArrayList：基于动态数组，随机访问快（O(1)），增删慢（需移动元素）。
• LinkedList：基于双向链表，增删快（O(1)），随机访问慢（O(n)）。

10. HashMap 的工作原理？

基于数组+链表/红黑树（JDK 8+）。通过 key 的 hashCode 计算数组下标，解决哈希冲突使用链表法，当链表长度超过阈值（默认 8）且数组长度≥64时，链表转为红黑树。

11. ConcurrentHashMap 如何保证线程安全？

JDK 7 使用分段锁（Segment）；JDK 8 使用 synchronized + CAS 操作锁住数组的每个桶（Node），粒度更细，并发度更高。

12. 创建线程有哪几种方式？

1. 继承 Thread 类，重写 run() 方法。
2. 实现 Runnable 接口，实现 run() 方法。
3. 实现 Callable 接口，结合 FutureTask。
4. 使用线程池（ExecutorService）。

13. sleep() 和 wait() 的区别？

• sleep()：Thread 类的静态方法，不释放锁，时间到自动恢复。
• wait()：Object 类的方法，释放锁，需 notify()/notifyAll() 唤醒。

14. synchronized 和 ReentrantLock 的区别？

• synchronized：JVM 内置锁，自动释放，不可中断，非公平锁。
• ReentrantLock：API 级别锁，需手动释放，可中断，可设置公平/非公平，支持多个条件变量。

15. volatile 关键字的作用？

保证变量的可见性（直接读写主内存），禁止指令重排序，但不保证原子性。

16. 什么是 CAS？ABA 问题如何解决？

CAS（Compare And Swap）是一种无锁原子操作。ABA 问题指变量值从 A 变为 B 又变回 A，CAS 会误认为没变。解决：使用版本号（AtomicStampedReference）。

17. 线程池的核心参数？

• corePoolSize：核心线程数。
• maximumPoolSize：最大线程数。
• keepAliveTime：非核心线程空闲存活时间。
• workQueue：任务队列。
• threadFactory：线程工厂。
• handler：拒绝策略。

18. JVM 内存区域划分？

• 程序计数器：当前线程执行的字节码行号指示器。
• Java 虚拟机栈：存储局部变量表、操作数栈、动态链接、方法出口。
• 本地方法栈：为 Native 方法服务。
• 堆：存放对象实例，GC 主要区域。
• 方法区（元空间）：存储类信息、常量、静态变量。

19. 垃圾回收算法有哪些？

• 标记-清除：产生内存碎片。
• 标记-整理：避免碎片，但移动对象成本高。
• 复制：将内存分为两块，每次使用一块，存活对象复制到另一块。
• 分代收集：根据对象存活周期将堆分为新生代（复制算法）和老年代（标记-清除/整理）。

20. 类加载过程？

1. 加载：将类文件加载到内存。
2. 验证：确保字节码安全。
3. 准备：为静态变量分配内存并设置默认值。
4. 解析：将符号引用转为直接引用。
5. 初始化：执行静态代码块和静态变量赋值。

21. 双亲委派模型是什么？

类加载器收到加载请求后，先委派给父类加载器，只有当父类加载器无法完成时，子加载器才尝试加载。避免类重复加载，保证核心类安全。

22. Spring 框架的核心？

IoC（控制反转）和 AOP（面向切面编程）。

23. Spring Bean 的作用域？

• singleton：单例（默认）。
• prototype：每次请求创建新实例。
• request：每次 HTTP 请求创建一个。
• session：每个 HTTP Session 创建一个。
• global-session：全局 Session（Portlet 应用）。

24. Spring 事务传播行为？

• REQUIRED（默认）：如果当前没有事务，就新建一个；如果已存在，则加入。
• REQUIRES_NEW：新建事务，挂起当前事务。
• SUPPORTS：有事务则加入，没有则以非事务执行。
• NOT_SUPPORTED：以非事务执行，挂起当前事务。
• MANDATORY：必须在一个事务中运行，否则抛异常。
• NEVER：必须在非事务中运行，否则抛异常。
• NESTED：如果当前存在事务，则在嵌套事务内执行。

25. Spring MVC 工作流程？

1. 用户发送请求到前端控制器 DispatcherServlet。
2. DispatcherServlet 调用 HandlerMapping 查找 Handler。
3. 返回 HandlerExecutionChain（包含 Handler 和拦截器）。
4. DispatcherServlet 调用 HandlerAdapter 执行 Handler。
5. Handler 执行后返回 ModelAndView。
6. DispatcherServlet 将 ModelAndView 传给 ViewResolver 解析。
7. ViewResolver 返回 View。
8. DispatcherServlet 渲染视图并返回给用户。

26. MyBatis 中 #{} 和 ${} 的区别？

• #{}：预编译处理，防止 SQL 注入，会自动加引号。
• ${}：字符串替换，有 SQL 注入风险，直接拼接到 SQL 中。

27. 数据库事务的 ACID 特性？

• 原子性（Atomicity）：事务要么全部完成，要么全部不完成。
• 一致性（Consistency）：事务前后数据库完整性约束不被破坏。
• 隔离性（Isolation）：并发事务之间互不干扰。
• 持久性（Durability）：事务提交后，对数据的修改是永久的。

28. 数据库隔离级别？

• 读未提交（Read Uncommitted）：可能脏读、不可重复读、幻读。
• 读已提交（Read Committed）：避免脏读，可能不可重复读、幻读。
• 可重复读（Repeatable Read）：避免脏读、不可重复读，可能幻读（MySQL 默认，通过 MVCC 避免幻读）。
• 串行化（Serializable）：最高隔离级别，避免所有问题，性能最低。

29. 索引失效的场景？

• 对索引列进行运算或函数操作。
• 使用 != 或 <>。
• 使用 OR 连接条件（除非所有列都有索引）。
• like 以通配符开头（如 ‘%abc’）。
• 字符串类型不加引号（隐式类型转换）。
• 联合索引不满足最左前缀原则。

30. Redis 持久化方式？

• RDB：定时快照，恢复快，可能丢失最后一次快照后的数据。
• AOF：记录写命令，数据更安全，文件较大，恢复慢。
• 混合持久化（Redis 4.0+）：结合两者优点。

二、Java 集合（15道）

31. ArrayList 扩容机制？

默认初始容量 10，扩容时新容量 = 旧容量 + 旧容量 >> 1（即 1.5 倍）。

32. HashMap 的负载因子为什么是 0.75？

权衡时间和空间。0.75 时，链表长度超过 8 的概率极小，红黑树转换概率低，空间利用率较高。

33. HashMap 和 Hashtable 的区别？

• HashMap 线程不安全，Hashtable 线程安全（方法 synchronized）。
• HashMap 允许 null 键和 null 值，Hashtable 不允许。
• HashMap 迭代器是 fail-fast，Hashtable 不是。

34. ConcurrentHashMap 1.7 和 1.8 的区别？

• JDK 7：分段锁（Segment），锁粒度较粗。
• JDK 8：synchronized + CAS 锁桶（Node），锁粒度更细，并发度更高；链表长度≥8 且数组长度≥64 时转为红黑树。

35. LinkedHashMap 如何实现有序？

继承 HashMap，内部维护一个双向链表，记录插入顺序或访问顺序（accessOrder=true 实现 LRU）。

36. TreeMap 和 HashMap 的区别？

• HashMap：基于哈希表，无序，O(1) 时间复杂度。
• TreeMap：基于红黑树，键有序（自然顺序或 Comparator），O(log n) 时间复杂度。

37. CopyOnWriteArrayList 原理？

写时复制。写操作（add、set、remove）时复制一个新数组，在新数组上操作，完成后将原数组引用指向新数组。读操作无锁，适合读多写少场景。

38. BlockingQueue 常用实现类？

• ArrayBlockingQueue：有界，数组实现。
• LinkedBlockingQueue：可选有界，链表实现。
• PriorityBlockingQueue：无界，支持优先级。
• SynchronousQueue：不存储元素，每个插入操作必须等待另一个线程的移除操作。

39. fail-fast 和 fail-safe 机制？

• fail-fast：快速失败，迭代过程中发现集合被修改（非迭代器自己的 remove 方法），立即抛出 ConcurrentModificationException。如 ArrayList、HashMap。
• fail-safe：安全失败，迭代时先复制原集合，在副本上迭代，不会抛异常。如 CopyOnWriteArrayList、ConcurrentHashMap。

40. Comparable 和 Comparator 的区别？

• Comparable：自然排序，类实现 compareTo() 方法。
• Comparator：定制排序，单独实现 compare() 方法，更灵活。

41. HashSet 如何保证元素不重复？

基于 HashMap 实现，元素作为 HashMap 的 key（value 为固定 Object），利用 HashMap 键的唯一性。

42. Iterator 和 ListIterator 的区别？

• Iterator：可遍历 Set 和 List，只能向后遍历，只能 remove。
• ListIterator：只能遍历 List，可向前向后遍历，可 add、set、remove。

43. Arrays.asList() 的注意事项？

返回的 List 是 Arrays 的内部类 ArrayList（固定大小），不支持 add、remove 操作。若要修改，可 new ArrayList<>(Arrays.asList(...))。

44. Collections.sort() 内部实现？

底层调用 Arrays.sort()，对于对象数组使用 TimSort（归并排序优化），对于基本类型数组使用 Dual-Pivot QuickSort。

45. 如何实现一个 LRU 缓存？

使用 LinkedHashMap（accessOrder=true）或自己实现：双向链表 + HashMap。最近访问的移到链表头部，容量满时淘汰尾部。

三、Java 多线程与并发（20道）

46. 线程的生命周期？

新建（New）、就绪（Runnable）、运行（Running）、阻塞（Blocked）、等待（Waiting）、超时等待（Timed Waiting）、终止（Terminated）。

47. 创建线程池的几种方式？

1. Executors.newFixedThreadPool(int n)：固定大小线程池。
2. Executors.newCachedThreadPool()：可缓存线程池。
3. Executors.newSingleThreadExecutor()：单线程线程池。
4. Executors.newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：定时任务线程池。
5. 手动 new ThreadPoolExecutor()：自定义参数。

48. 线程池的拒绝策略？

• AbortPolicy（默认）：直接抛出 RejectedExecutionException。
• CallerRunsPolicy：由调用者线程执行任务。
• DiscardPolicy：直接丢弃任务，不抛异常。
• DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的任务，然后尝试执行当前任务。

49. synchronized 锁升级过程？

无锁 → 偏向锁（单线程） → 轻量级锁（多线程竞争不激烈） → 重量级锁（竞争激烈）。

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