JAVA基础面试题——最常问面试题(1)

Java 基础面试题

1. JDK动态代理和CGLIB动态代理有什么区别？

· 原理不同：JDK 动态代理基于接口实现，通过生成接口的匿名实现类代理目标方法；CGLIB 基于继承实现，通过生成目标类的子类并重写方法实现代理。

· 适用场景：JDK 动态代理要求目标类实现接口，否则无法代理；CGLIB 可代理未实现接口的类，但不能代理 final 类和 final 方法。

· 性能差异：JDK 动态代理在 JDK8 + 后性能优化较好，生成代理类更快；CGLIB 生成代理类时字节码操作更复杂，但运行时调用效率略高。

· 依赖不同：JDK 动态代理是 JDK 自带功能，无需额外依赖；CGLIB 需要引入第三方库。

2. 什么是 Java 的多态特性？

Java 的多态特性，核心是 “同一行为在不同对象上表现出不同实现”，即同一方法调用，因对象类型不同，执行逻辑会动态适配，本质是 “行为的动态绑定”，主要通过以下 3 个条件实现：

· 前提基础：需存在继承（子类继承父类）或实现（类实现接口）关系，这是多态的结构基础；

· 核心动作：子类需重写父类（或接口）的方法（方法名、参数列表、返回值兼容需一致），定义差异化实现；

· 关键操作：通过向上转型（父类 / 接口引用指向子类对象），调用方法时，JVM 会动态判断实际对象类型，执行子类的重写方法，而非父类的原方法。

举个简单例子：

· 定义父类Animal，含方法void makeSound()；

· 子类Cat重写该方法为 “喵喵叫”，子类Dog重写为 “汪汪叫”；

· 代码中用Animal animal = new Cat()（向上转型），调用animal.makeSound()时，会执行Cat的实现；若animal = new Dog()，则执行Dog的实现 —— 这就是多态的直观体现。

3. Java 中的参数传递是按值还是按引用？

Java 中参数传递的规则很明确：始终是按值传递（pass-by-value），不存在按引用传递。

具体表现为：

· 对于基本类型（如 int、char）：传递的是实际值的副本，方法内修改形参不会影响外部实参。

· 对于引用类型（如对象、数组）：传递的是对象内存地址的副本，形参和实参指向同一个对象。因此，通过形参修改对象的属性会影响原对象，但修改形参的指向（如重新赋值 new 对象）不会改变实参的指向。

本质区别：按引用传递允许直接修改实参的指向，而 Java 中无法做到这一点，所以本质仍是按值传递，只是引用类型传递的 "值" 是地址而已。

4. 为什么 Java 不支持多重继承？

Java 不支持类的多重继承（即一个类不能同时继承多个父类），核心原因是为了避免多重继承带来的 “菱形问题”（Diamond Problem），并简化语言设计、降低开发复杂度，具体可从以下 3 点理解：

·解决 “菱形问题” 的冲突
若类 A 有一个方法 func()，类 B 和类 C 都继承自 A 并重写了 func()，此时若类 D 同时继承 B 和 C，调用 D.func() 时，JVM 无法判断应执行 B 还是 C 的 func()—— 这就是多重继承的核心矛盾（菱形问题）。
Java 为避免这种二义性，直接禁止类的多重继承，从根源上消除冲突。

·简化语言设计与开发逻辑
多重继承会让类的继承关系变得复杂（如 “继承链混乱”“方法优先级难以定义”），开发者需额外处理大量冲突场景（如显式指定调用哪个父类的方法），增加学习和维护成本。
Java 选择 “单继承 + 接口” 的方案：类仅支持单继承（保证继承链清晰），同时通过接口（可多实现）满足 “多行为扩展” 的需求，既规避冲突，又兼顾灵活性。

·接口替代方案更优
接口仅定义方法签名（无具体实现），一个类可实现多个接口（如 class D implements B, C）。即使多个接口有同名方法，Java 8+ 也通过 “默认方法优先级规则”（如 “类中的方法优于接口默认方法”“实现的接口中显式指定则优先”）解决冲突，且接口不涉及属性继承，不会引发类似类多重继承的资源冲突问题，是更安全的 “多能力扩展” 方式。

5. Java 面向对象编程与面向过程编程的区别是什么？

Java 面向对象编程（OOP）与面向过程编程（POP）的核心区别体现在设计思想和组织方式上：

核心思想：

·面向过程：以 “步骤 / 过程” 为中心，将问题拆解为一系列函数（操作），按顺序执行。
·面向对象：以 “对象” 为中心，将数据（属性）和操作数据的方法封装在对象中，通过对象交互解决问题。

组织方式：

·面向过程：用函数串联流程，数据与函数分离（如 C 语言的函数操作外部变量）。
·面向对象：通过类定义对象模板，利用封装、继承、多态组织代码，强调数据与行为的绑定。

灵活性与复用性：

·面向过程：适合简单流程，修改需调整步骤，复用性较差（函数复用有限）。
·面向对象：适合复杂系统，通过继承、多态实现代码复用，易扩展和维护（如修改对象内部逻辑不影响外部调用）。

6. Java 方法重载和方法重写之间的区别是什么？

定义场景：

·重载：同一类中，多个方法同名但参数列表（类型、个数、顺序）不同；
·重写：子类中，定义与父类同名、同参数列表、同返回值（或子类兼容类型）的方法，覆盖父类实现。

作用与目的：

·重载：允许同一功能有不同参数形式（如 add(int a) 和 add(int a, int b)），方便调用；
·重写：子类根据自身需求修改父类方法的实现，体现多态。

修饰符与限制：

·重载：与返回值、访问修饰符无关，只需参数列表不同；
·重写：子类方法访问权限不能严于父类，不能抛出更宽泛异常，且父类方法不能是 final（无法重写）。

7. 什么是Java内部类？它有什么作用？

Java 内部类是定义在另一个类内部的类，可分为成员内部类、局部内部类、匿名内部类、静态内部类。

作用主要有：

增强封装：内部类可直接访问外部类私有成员，同时外部类也能访问内部类私有成员，且内部类对其他类隐藏。

便于实现多继承：一个内部类可继承一个类，外部类通过内部类间接获得该类功能，弥补 Java 单继承局限。

简化代码结构：适合定义仅在当前类使用的辅助类，如监听器、迭代器等，使代码更紧凑。

8. JDK8有哪些新特性？

JDK8（Java 8）引入了多项里程碑式特性，极大改变了 Java 编程方式，核心包括：

·Lambda 表达式：允许以简洁代码块表示匿名函数，简化函数式编程（如(a,b) -> a+b），配合函数式接口使用。

·Stream API：提供高效的集合数据处理方式（如过滤、映射、聚合），支持链式操作和并行处理，简化复杂集合运算（如list.stream().filter(xxx).collect(...)）。
函数式接口：带@FunctionalInterface注解的单方法接口（如Runnable、Consumer），为
Lambda 提供目标类型。

·接口默认方法与静态方法：接口可定义带实现的default方法（避免实现类强制修改）和static方法，增强接口扩展性。

·新日期时间 API：java.time包（如LocalDateTime、Instant），线程安全且易用，替代传统Date和Calendar。

·其他优化：如Optional类（减少空指针异常）、方法引用（::语法复用已有方法）、 Nashorn JavaScript 引擎等。

这些特性显著提升了代码简洁性、可读性和开发效率，尤其强化了 Java 对函数式编程的支持。

9. Java中String、StringBuffer和StringBuilder的区别是什么？

·可变性

String：不可变（底层是 final 字符数组），每次修改都会创建新对象，原对象不变；
StringBuffer 和 StringBuilder：可变（字符数组无 final 修饰），修改时直接操作内部数组，不创建新对象。

·线程安全性

String：天然线程安全（不可变特性）；
StringBuffer：线程安全（方法加了 synchronized 锁）；
StringBuilder：非线程安全（无锁，性能更高）。

·性能

频繁修改字符串时，String 性能最差（大量创建新对象）；
StringBuilder 性能优于 StringBuffer（无锁开销）；
仅当单线程或无需线程安全时，优先用 StringBuilder。

10.Java的StringBuilder 是怎么实现的？

StringBuilder 基于可变字符数组实现，核心机制如下：

·底层用非 final 的 char[] 存储字符，通过 count 记录实际字符数，支持直接修改数组内容（区别于 String 的不可变）。

·初始容量默认 16，可通过构造器指定；容量不足时自动扩容（默认当前容量 ×2+2，不足则用实际需求值），通过数组拷贝实现。

·所有修改操作（append/insert/delete 等）直接操作字符数组，不创建新对象，效率高。
无同步锁（区别于 StringBuffer），非线程安全，单线程下性能更优。

·调用 toString() 时，基于当前字符数组生成新 String 对象（避免共享底层数组）。

11.Java中包装类型和基本类型的区别是什么？

本质不同：

基本类型是数据值本身（如 int 存 4 字节整数），直接存储在栈内存；
包装类型是对象，存储在堆内存，变量持有的是对象引用。

默认值不同：

基本类型有默认值（如 int 为 0，boolean 为 false）；
包装类型默认值为 null。

使用场景不同：

基本类型适合简单数值计算，效率更高；
包装类型用于需要对象的场景（如集合框架、泛型、反射等），支持 null 值表示 “无数据”。

功能差异：

包装类型提供了类型转换（如 Integer.parseInt ()）、比较等方法；
基本类型仅能直接进行算术运算。

自动装箱 / 拆箱：

基本类型与对应包装类型可自动转换（如 int ↔ Integer），本质是编译器自动插入 valueOf ()/intValue () 等方法调用。

12.接口和抽象类有什么区别？

接口和抽象类的核心区别体现在设计目的、实现机制和使用场景上：

定义与实现：

·抽象类：用abstract修饰，可包含抽象方法（无实现）和具体方法（有实现），允许定义成员变量。
·接口：用interface修饰，Java 8+ 可包含抽象方法、默认方法（default）和静态方法，成员变量默认是public static final（常量）。

继承 / 实现规则：

·抽象类：一个类只能继承一个抽象类（单继承），子类需重写所有抽象方法（除非自身也是抽象类）。
·接口：一个类可实现多个接口（多实现），需重写所有抽象方法（默认方法可选择性重写）。

设计意图：

·抽象类：体现 “is-a” 关系，用于抽取类的共性（包括属性和行为），强调继承体系的统一性。
·接口：体现 “has-a” 能力，用于定义类的行为规范（不关注属性），强调功能扩展的灵活性。

构造器：

·抽象类有构造器（供子类调用）；
·接口无构造器（不能实例化）。

13.JDK和JRE有什么区别？

JDK（Java Development Kit）和 JRE（Java Runtime Environment）的核心区别在于功能定位和包含内容：

功能定位：

·JDK 是开发工具包，面向开发者，提供 Java 程序的开发、编译、调试等工具；
·JRE 是运行时环境，面向用户，提供 Java 程序运行所需的环境支持。

包含内容：

·JDK 包含 JRE，还额外提供编译器（javac）、调试工具（jdb）、文档工具（javadoc）等开发工具，以及 Java 开发的核心类库源码；
·JRE 仅包含运行 Java 程序的必要组件：JVM（Java 虚拟机）、核心类库（如 rt.jar）、其他支持文件。

简单说：开发 Java 程序必须装 JDK，运行 Java 程序只需装 JRE（JDK 已包含 JRE，装了 JDK 也能运行程序）。

14.Java中hashCode和equals方法是什么？它们与 == 操作符有什么区别？

在Java中，hashCode和equals是对象比较的两种不同机制，而==操作符用于比较基本类型或引用类型变量的值或引用。

区别与作用：

· ==操作符‌

‌基本类型‌：比较变量的值是否相等（如int、float等）。
‌引用类型‌：比较两个变量是否指向同一个对象（即内存地址是否相同）。 ‌
· equals方法‌

默认情况下，比较对象的内存地址（与==相同）。
可被重写以比较对象内容是否相等（如String、Integer等）。 ‌
· hashCode方法‌

返回对象的哈希码（整数），用于哈希表（如HashMap）快速定位对象。
相等对象必须拥有相同的哈希码，但哈希码相同不一定表示对象相等（存在哈希冲突）。 ‌

**注意事项
·覆盖equals时必须同步覆盖hashCode，否则可能导致哈希表异常。 ‌
·使用==比较非基本类型变量可能导致错误结果，应优先使用equals。**

15.Java中的hashCode和equals方法之间有什么关系？

· 核心契约：若 a.equals (b) 为 true，则 a.hashCode () 必须等于 b.hashCode ()；反之，hashCode 相等时 equals 不一定为 true（哈希碰撞）。

· 重写要求：重写 equals 必须同时重写 hashCode，否则哈希表（如 HashMap）会出现逻辑错误（如无法去重）。

equals() 决定 “对象是否逻辑相等”，hashCode() 决定 “对象在哈希表中的存储位置”；两者必须配套重写，且严格遵守 “相等对象必同哈希，同哈希对象未必相等” 的规则，否则会导致哈希相关集合（HashMap、HashSet 等）功能异常。

16.什么是Java中的动态代理？

动态代理类是Java语言中位于java.lang.reflect包下的编程机制，通过InvocationHandler接口和Proxy类实现。其核心功能是在运行时动态生成代理类，替代实际对象执行接口方法，并允许在调用前后插入自定义操作。

动态代理的实现依赖于两个关键类：InvocationHandler接口定义了invoke方法，用于处理代理实例的方法调用；Proxy类提供newProxyInstance方法，通过指定类加载器、接口数组及调用处理器生成代理对象。开发者需实现InvocationHandler并在其中调用被代理对象的实际方法（如method.invoke(sub, args)），同时可添加预处理或后处理逻辑。客户端通过反射机制获取代理类构造函数并创建实例，使被代理对象与接口能在运行时灵活替换，实现动态控制关系。