《JAVA八股真解》一、基础

#JAVA##JAVA面经##JAVA内推#

1. String、StringBuffer 和 StringBuilder 的区别

• String：字符串是不可变的，任何对字符串的操作都会生成新的字符串对象。例如：

  String str = "Hello";
  str += " World"; // 实际上创建了新对象
  

• StringBuffer：可变的字符序列，线程安全，适用于多线程环境。
• StringBuilder：与 StringBuffer 类似，但不保证线程安全，性能更高，适用于单线程场景。

建议：在单线程环境下优先使用 StringBuilder；在多线程下使用 StringBuffer。

2. 反射机制及其主要用途

反射是 Java 提供的一种动态获取类信息并操作类属性和方法的能力。

主要用途：

1. 动态加载类：运行时根据类名加载类。
2. 访问私有成员：通过反射可以访问私有字段和方法。
3. 框架开发：如 Spring、Hibernate 使用反射实现依赖注入和持久化。
4. 通用代码编写：减少重复代码，提高灵活性。

示例代码：

Class<?> clazz = Class.forName("com.example.MyClass");
Object obj = clazz.newInstance();
Method method = clazz.getMethod("getName");
String result = (String) method.invoke(obj);

注意：反射破坏了封装性，可能影响性能，应谨慎使用。

3. JVM 内存结构

JVM 内存分为以下几个区域：

重点：堆内存是 GC 的核心区域，而栈内存用于方法调用和局部变量管理。

4. == 与 equals() 的区别

• ==：

  • 对于基本类型，比较值是否相等。
  • 对于引用类型，比较的是两个对象的引用地址是否相同。

• equals()：

  • 默认行为与 == 相同，但通常重写以比较对象内容。
  • 如 String 类中 equals() 比较的是字符串内容。

示例：

String s1 = "hello";
String s2 = "hello";
System.out.println(s1 == s2); // true（字符串常量池）
System.out.println(s1.equals(s2)); // true

String s3 = new String("hello");
System.out.println(s1 == s3); // false（不同对象）
System.out.println(s1.equals(s3)); // true（内容相同）

结论：比较对象内容时使用 equals()，比较引用时使用 ==。

5. 接口与抽象类的区别

关键点：

• 接口强调“做什么”，抽象类强调“是什么”。
• 接口更适合定义行为规范，抽象类适合共通逻辑复用。

6. 重写（Override）与重载（Overload）的区别

示例：

class Parent {
    public void show() { System.out.println("Parent"); }
}

class Child extends Parent {
    @Override
    public void show() { System.out.println("Child"); } // 重写
    public void show(int x) { System.out.println(x); } // 重载
}

注意：重写必须发生在父子类之间，重载在同一类中。

7. sleep() 与 wait() 的区别

示例：

synchronized (obj) {
    obj.wait(); // 释放锁，等待通知
}
// 其他线程调用 obj.notify();

关键：wait() 用于线程间通信，sleep() 仅用于暂停执行。

8. String 常用方法

String str = "Hello World";

// 获取长度
int len = str.length();

// 字符串拼接
String concat = str.concat("!");

// 查找子串索引
int index = str.indexOf("World");

// 替换
String replaced = str.replace("World", "Java");

// 分割
String[] parts = str.split(" ");

// 转换为字符数组
char[] chars = str.toCharArray();

提示：split() 方法需注意正则表达式规则。

9. Java 基础数据类型与包装类

注意：自动装箱/拆箱从 Java 5 开始支持。

10. Java 中的 GC（垃圾回收机制）

GC 自动回收不再使用的对象内存，避免内存泄漏。

主要算法：

1. 标记-清除：标记存活对象，清除其余。
2. 复制：将存活对象复制到新空间。
3. 标记-整理：标记后移动对象，压缩空间。
4. 分代收集：新生代（Eden/Survivor）、老年代（Old Gen）。

常见 GC 垃圾收集器：

• Serial GC
• Parallel GC
• CMS GC
• G1 GC

优化建议：合理设置堆大小，避免频繁 Full GC。

11. JVM 内存溢出（OOM）常见原因及解决办法

常见 OOM 类型：

• OutOfMemoryError: Java heap space：堆内存不足。
• OutOfMemoryError: PermGen space（Java 8 之前）或 Metaspace：方法区满。
• OutOfMemoryError: Direct buffer memory：直接内存不足。

解决方案：

1. 增大堆内存：

   -Xms512m -Xmx2g
   

2. 优化代码：避免大对象持有、及时释放资源。
3. 使用工具分析：如 VisualVM、JConsole、MAT。
4. 检查是否有内存泄漏：如静态集合类未清理。

预防措施：定期监控内存使用情况。

12. Java 线程池的作用

线程池管理一组工作线程，避免频繁创建销毁线程带来的开销。

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。

创建方式：

ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
executor.submit(() -> System.out.println("Task"));
executor.shutdown();

优点：提升性能，控制并发量，防止资源耗尽。

13. Java 中的异常处理

Java 异常分为两类：

• Checked Exception：编译期检查，必须处理（如 IOException）。
• Unchecked Exception：运行时异常，可选择忽略（如 NullPointerException）。

处理方式：

try {
    int result = 10 / 0;
} catch (ArithmeticException e) {
    System.err.println("除零错误：" + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("清理资源");
}

最佳实践：捕获具体异常，不要用 catch(Exception e)。

14. JDK 1.8 新特性

Lambda 表达式：

List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob");
names.forEach(name -> System.out.println(name));

Stream API：

List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
numbers.stream()
       .filter(n -> n % 2 == 0)
       .map(n -> n * 2)
       .forEach(System.out::println);

Optional 类：

Optional<String> opt = Optional.ofNullable(null);
opt.ifPresentOrElse(
    s -> System.out.println(s),
    () -> System.out.println("为空")
);

优势：简化代码，增强可读性和安全性。

15. 常见异常及解决方案