Java后端面试题大纲（涵盖了百分之九十的考点）.pdf

最新Java后端面试题是针对求职者准备的一份全面的面试指南，旨在帮助他们掌握Java后端开发的核心知识点和技能。这份面试题库经过精心策划和更新，确保覆盖了市场上90%的Java后端相关职位的考点。它不仅包含了基础知识，如Java基础语法、面向对象编程、异常处理和多线程，还涵盖了更高级的主题，如JVM原理、性能优化、设计模式、Spring框架、Hibernate和MyBatis等。通过系统地学习和练习这些面试题，求职者可以全面提升自己的Java后端开发能力，增强面试时的自信心，并提高获得理想职位的机会。同时，这份面试题库也适合作为Java后端开发人员的自我提升资料，帮助他们跟踪最新的技术发展，不断更新和扩展自己的技能集。 ### Java后端面试题知识点详解#### Java基础1. **Java面向对象特性** -面向对象编程(OOP)是Java的核心概念之一，它主要包括四个特性：封装、继承、多态和抽象。 - **封装**：将数据和操作数据的方法封装在一个对象中，隐藏对象的实现细节，只暴露必要的接口。 - **继承**：允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法，从而实现代码复用。 - **多态**：指同一个行为对于不同的对象可能有不同的表现形式，主要通过方法重载和方法重写来实现。 - **抽象**：通过抽象类和接口来定义对象的基本结构，允许具体的实现细节留给子类或实现类来完成。 2. **final关键字的用法** - `final`关键字用于声明常量、不可变类和方法。一旦被`final`修饰，其值就不能被更改。 -当用于修饰变量时，表示该变量的值一旦被初始化后就不能再改变。 -当用于修饰方法时，表示该方法不能被子类重写。 -当用于修饰类时，表示该类不能被继承。 3. **static关键字的用法** - `static`关键字用于声明静态成员变量和静态方法，表示它们属于类而不是类的实例。 -静态变量在整个程序运行期间都存在，可以被所有实例共享。 -静态方法可以直接通过类名调用，无需创建对象。 4. **Java集合** - **List**：有序集合，可以重复元素。主要有`ArrayList`和`LinkedList`两种实现。 - **Set**：无序且不允许重复元素的集合。主要有`HashSet`和`TreeSet`两种实现。 - **Map**：键值对集合。主要有`HashMap`和`TreeMap`两种实现。 5. **泛型机制** -泛型是一种类型参数化的机制，允许在类、接口和方法中使用未指定的具体类型。泛型的主要作用是提高代码的复用性和安全性。 -泛型是通过编译期擦除实现的，即编译后的字节码不包含类型参数的信息。 6. **反射机制** -反射机制允许程序在运行时获取类的信息并操作类的对象。 -主要通过`Class`类来获取对象的类信息，然后通过`Field`、`Method`和`Constructor`来操作对象的字段、方法和构造器。 7. **内部类** -内部类包括成员内部类、局部内部类、静态内部类和匿名内部类。 -成员内部类可以访问外部类的所有成员，而外部类则可以通过创建内部类的对象来访问内部类的成员。 8. **Object类中的方法** - `toString()`：返回对象的字符串表示。 - `equals(Object obj)`：比较两个对象是否相等。 - `hashCode()`：返回对象的哈希码值。 - `clone()`：克隆当前对象。 - `finalize()`：垃圾回收前的清理工作。 9. **==和equals的区别** - `==`用于比较两个变量的内存地址是否相同，即它们是否指向同一个对象。 - `equals`方法用于比较两个对象的内容是否相同，默认情况下也是比较内存地址，但很多类重写了该方法来实现内容的比较。 10. **访问权限修饰符** - `public`：公共的，可以在任何地方访问。 - `protected`：受保护的，可以在同一包内访问，也可以在不同包内的子类中访问。 - `default`（没有修饰符）：包私有的，只能在同一包内访问。 - `private`：私有的，只能在当前类中访问。 11. **异常处理机制** - Java提供了异常处理机制来处理程序中的错误和异常情况，主要包括`try`、`catch`、`finally`块。 -常见的异常包括`IOException`、`NullPointerException`、`NumberFormatException`等。 12. **抽象类与接口的区别** -抽象类可以有方法实现，而接口中的方法默认都是抽象的。 -一个类可以继承多个接口，但只能继承一个抽象类。 -抽象类可以有构造器，而接口不能有构造器。 -抽象类主要用于实现部分功能，接口用于定义行为规范。 13. **String、StringBuffer、StringBuilder的区别** - `String`是不可变的字符序列，适合少量的字符串操作。 - `StringBuffer`和`StringBuilder`都是可变的字符序列，其中`StringBuffer`是线程安全的，而`StringBuilder`不是线程安全的，但性能更高。 14. **重载和重写的区别** - **重载**（Overloading）发生在同一个类中，方法名相同但参数列表不同。 - **重写**（Overriding）发生在子类中，子类重写父类的方法，方法名、参数列表和返回类型必须完全相同。 15. **String、List、HashMap类常用方法** - `String`: `length()`, `charAt()`, `indexOf()`, `substring()`, `replace()`, `trim()`, `split()`, `toUpperCase()`, `toLowerCase()` - `List`: `add()`, `remove()`, `get()`, `size()`, `contains()`, `indexOf()`, `lastIndexOf()`, `clear()`, `toArray()` - `HashMap`: `put()`, `get()`, `remove()`, `containsKey()`, `containsValue()`, `size()`, `isEmpty()`, `clear()`, `keySet()`, `values()`, `entrySet()` 16. **HashMap底层实现原理** - `HashMap`基于哈希表实现，使用哈希码映射键到数组索引。 -当数组长度达到阈值时，会触发扩容操作。 - `HashMap`的初始容量通常为16，每次扩容大小为原容量的两倍。 -在Java 8之前，冲突链采用链表实现；Java 8之后引入了红黑树来优化链表性能。 17. **序列化和反序列化** -序列化是将对象的状态转化为字节流的过程，便于存储或在网络中传输。 -反序列化则是将字节流恢复成对象的过程。 -常见的序列化方式有Java自带的序列化机制、JSON/XML序列化等。 18. **ArrayList和LinkedList的区别** - `ArrayList`基于动态数组实现，支持随机访问，插入和删除操作效率较低。 - `LinkedList`基于双向链表实现，不支持随机访问，但插入和删除操作效率较高。 19. **List遍历删除元素** -使用迭代器`Iterator`来遍历并删除元素，可以避免`ConcurrentModificationException`异常。 - `fail-fast`机制确保迭代过程中如果列表发生结构修改，则抛出异常。 - `fail-safe`机制则允许在遍历过程中修改列表而不抛出异常，通常通过弱引用实现。 #### Java虚拟机(JVM) 1. **JVM运行时内存划分** -方法区：存放类的信息、常量、静态变量等。 -堆：存放对象实例。 -栈：存放局部变量、方法参数等。 -程序计数器：当前线程执行的字节码的行号指示器。 -本地方法栈：存放本地方法调用。 2. **JVM内存模型** -包括堆、栈、方法区、程序计数器和本地方法栈。 -堆和方法区是线程共享的区域，栈、程序计数器和本地方法栈则是线程私有的。 3. **类加载过程** -加载：读取类的二进制数据到内存中。 -验证：确保加载的类符合规范。 -准备：为类的静态变量分配内存并设置默认值。 -解析：将符号引用转换为直接引用。 -初始化：执行类构造器`()`方法。 4. **对象创建过程** -分配内存。 -初始化对象。 -设置对象头信息。 5. **四种引用的区别** - **强引用**：最常用的引用类型，GC时不会被回收。 - **软引用**：内存不足时被回收。 - **弱引用**：下一次GC时被回收。 - **虚引用**：仅用于跟踪对象的回收。 6. **双亲委派机制** -类加载时首先检查是否已有加载过的类。 -如果没有，则从顶层开始逐级向下查找并加载类。 -这种机制有利于系统的稳定性和安全性。 7. **垃圾回收算法** - **标记-清除算法**：标记不再使用的对象，然后清除。 - **复制算法**：将对象分为两个相同的区域，每次只使用其中一个。 - **标记-整理算法**：标记后再将存活的对象移到一边。 - **分代收集算法**：根据对象年龄的不同，采用不同的回收策略。 8. **垃圾回收器** - **Serial Collector**：单线程收集器，适用于客户端应用。 - **Parallel Collector**：多线程收集器，适用于服务器端应用。 - **CMS Collector**：并发标记-清除算法，适用于响应时间敏感的应用。 - **G1 Collector**：分代收集算法，适用于大内存应用。 #### Java并发1. **同步和互斥的区别** -同步是指两个或多个进程（线程）之间相互配合的一种机制。 -互斥是指多个线程同时访问一个资源时，保证只有一个线程可以访问该资源。 -实现同步的常见方式有锁、条件变量、信号量等。 2. **线程状态及其转换** -新建：线程被创建但尚未启动。 -就绪：等待CPU调度。 -运行：正在使用CPU。 -阻塞：等待某个事件发生。 -死亡：线程结束执行。 3. **wait和sleep的区别** - `wait()`释放锁资源，进入等待状态，直到被唤醒。 - `sleep(long millis)`暂停当前线程的执行，但不释放锁资源。 4. **乐观锁与悲观锁** - **乐观锁**：假设冲突较少，先操作后验证。 - **悲观锁**：假设冲突较多，先加锁后操作。 5. **volatile关键字的作用** - `volatile`关键字用于确保变量的可见性和禁止指令重排序。 -它通过增加内存屏障来保证读写操作的顺序性。 6. **synchronized的作用** - `synchronized`关键字可以修饰方法或代码块，实现对共享资源的独占访问。 -它通过对象监视器实现锁机制。 7. **synchronized锁升级过程** -偏向锁：线程获取锁后偏向于该线程，其他线程尝试获取锁时会升级为轻量级锁。 -轻量级锁：使用CAS操作获取锁，减少锁的重量。 -重量级锁：当轻量级锁竞争失败时，升级为重量级锁。 8. **synchronized与ReentrantLock的区别** - `synchronized`是内置锁，而`ReentrantLock`是可重入锁。 - `ReentrantLock`提供了更多的高级功能，如公平锁、可中断的锁等。 9. **JUC中的原子变量** -原子变量提供了一种线程安全的方式来更新变量的值。 -主要有`AtomicInteger`、`AtomicLong`等类。 10. **队列同步器AQS** - AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是实现锁和其他同步工具的基础框架。 -通过维护一个FIFO等待队列来管理等待的线程。 11. **线程池** -线程池可以重用预创建的线程，提高响应速度和减少资源消耗。 -线程池的构造函数有七个参数，用于配置线程池的行为。 -线程池的优点包括减少创建销毁线程的成本、有效控制最大并发数、提供统一的线程管理机制。 12. **阻塞队列** -阻塞队列是一种特殊类型的队列，在队列为空时插入操作会被阻塞，队列满时移除操作会被阻塞。 -主要有`ArrayBlockingQueue`、`LinkedBlockingQueue`等实现。 13. **ThreadLocal的作用** - `ThreadLocal`提供了一个线程局部变量的解决方案，每个线程都有独立的变量副本。 -避免了通过参数传递变量的麻烦，但也可能导致内存泄漏。 ####计算机网络1. **URL解析过程** -输入URL后，首先解析域名获取IP地址。 -建立TCP连接，发送HTTP请求。 -服务器接收请求并返回响应。 -浏览器解析HTML文档，下载资源。 2. **GET和POST请求的区别** - GET请求数据通过URL传输，适合查询操作。 - POST请求数据放在请求体中，适合修改操作。 3. **TCP和UDP的区别** - TCP是面向连接的，提供可靠的传输服务。 - UDP是无连接的，不保证数据传输的可靠性。 4. **TCP三次握手和四次挥手** -三次握手：客户端发送SYN请求，服务器回应SYN+ACK确认，客户端再发送ACK确认。 -四次挥手：客户端发送FIN终止请求，服务器回应ACK确认，服务器发送FIN终止请求，客户端回应ACK确认。 5. **TCP拥塞控制** -拥塞控制是为了防止网络过载，主要通过慢启动、拥塞避免、快重传、快恢复等算法实现。 6. **TCP报文格式** -包括源端口、目的端口、序列号、确认号等字段。 -状态码主要有200（成功）、404（未找到）等。 7. **TCP可靠传输** -通过序列号、确认应答、重传机制、滑动窗口等机制保证数据可靠传输。 8. **OSI七层模型** -应用层、表示层、会话层、传输层、网络层、数据链路层、物理层。 -每一层都有其特定的功能和协议。 9. **TCP粘包现象** -发生在发送方连续发送多个较小的数据包时，接收方可能会接收到合并在一起的大数据包。 -解决方法包括添加分隔符、固定长度、包头携带长度等。 10. **SYN Flood攻击** -攻击者伪造大量的SYN请求，导致服务器耗尽资源。 -防御措施包括使用防火墙过滤非法的SYN请求、设置SYN Cookie等。 11. **HTTP版本的区别** - HTTP/1.0：每次请求都需要建立新的连接。 - HTTP/1.1：持久连接，请求头部字段增强。 - HTTP/2：多路复用，压缩头部字段，二进制格式等。 12. **HTTP与HTTPS的区别** - HTTPS基于SSL/TLS协议加密传输，增加了安全性。 - HTTPS建立连接需要更多的时间，但随着HTTP/2的出现，性能问题得到了改善。 - CA证书是由权威机构签发的，用于验证网站的身份。 13. **操作系统** 14. **数据库** -事务四大特性（ACID）：原子性、一致性、隔离性、持久性。 -事务隔离级别包括读未提交、读已提交、可重复读、串行化。 - MySQL默认隔离级别为可重复读，通过MVCC机制解决并发读问题。以上是对给定文件中的Java后端面试题知识点进行了详细的解释和扩展。这些知识点不仅覆盖了Java基础语法，还包括了面向对象编程、异常处理、多线程、JVM原理、性能优化、设计模式等多个方面，对于Java后端开发者来说是非常重要的知识点。通过系统地学习和练习这些内容，可以有效地提升Java后端开发的能力，更好地应对实际项目和技术面试。