- 1Andriod+Fidder抓包配置（手把手教）_android sdk manager arm 64 怎么连接 fiddler
- 2NineData正式将SQL开发正式升级为数据库DevOps
- 3第五讲：LORA模型训练-探秘数据集整理，挑战核心闪电战
- 4js遇到需要正则匹配来修改img标签+清除行内样式
- 5vue + websocket_vue+websocket
- 6 canvas（一）从零开始
- 7【JDK1.8HashMap也会死循环？记一次线上问题排查经历】_hashmap 1.8死循环
- 8六种复杂控制系统简述：串级、分程、比值、前馈、选择性和三冲量控制_六种复杂控制系统的应用场景
- 9求绝对值函数fabs和abs_cuda abs
- 10Flink 基础核心概念介绍_flink一个job可以有几个task
Java面试题大全_比亚迪java面试
赞
踩
Java面试题大全
1、面向对象的特征有哪些方面？
答：面向对象的特征主要有以下几个方面：
-
抽象：抽象是将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程，包括数据抽象和行为抽象两方面。抽象只关注对象有哪些属性和行为，并不关注这些行为的细节是什么。
-
继承：继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。提供继承信息的类被称为父类（超类、基类）；得到继承信息的类被称为子类（派生类）。继承让变化中的软件系统有了一定的延续性，同时继承也是封装程序中可变因素的重要手段（如果不能理解请阅读阎宏博士的《Java与模式》或《设计模式精解》中关于桥梁模式的部分）。
-
封装：通常认为封装是把数据和操作数据的方法绑定起来，对数据的访问只能通过已定义的接口。面向对象的本质就是将现实世界描绘成一系列完全自治、封闭的对象。我们在类中编写的方法就是对实现细节的一种封装；我们编写一个类就是对数据和数据操作的封装。可以说，封装就是隐藏一切可隐藏的东西，只向外界提供最简单的编程接口（可以想想普通洗衣机和全自动洗衣机的差别，明显全自动洗衣机封装更好因此操作起来更简单；我们现在使用的智能手机也是封装得足够好的，因为几个按键就搞定了所有的事情）。
-
多态性：多态性是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应。简单的说就是用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性。如果将对象的方法视为对象向外界提供的服务，那么运行时的多态性可以解释为：当A系统访问B系统提供的服务时，B系统有多种提供服务的方式，但一切对A系统来说都是透明的（就像电动剃须刀是A系统，它的供电系统是B系统，B系统可以使用电池供电或者用交流电，甚至还有可能是太阳能，A系统只会通过B类对象调用供电的方法，但并不知道供电系统的底层实现是什么，究竟通过何种方式获得了动力）。方法重载（overload）实现的是编译时的多态性（也称为前绑定），而方法重写（override）实现的是运行时的多态性（也称为后绑定）。运行时的多态是面向对象最精髓的东西，要实现多态需要做两件事：1). 方法重写（子类继承父类并重写父类中已有的或抽象的方法）；2). 对象造型（用父类型引用引用子类型对象，这样同样的引用调用同样的方法就会根据子类对象的不同而表现出不同的行为）。
2、访问修饰符public,private,protected,以及不写（默认）时的区别？
答：
修饰符 当前类 同 包 子 类 其他包
public √ √ √ √
protected √ √ √ ×
default √ √ × ×
private √ × × ×
类的成员不写访问修饰时默认为default。默认对于同一个包中的其他类相当于公开（public），对于不是同一个包中的其他类相当于私有（private）。受保护（protected）对子类相当于公开，对不是同一包中的没有父子关系的类相当于私有。Java中，外部类的修饰符只能是public或默认，类的成员（包括内部类）的修饰符可以是以上四种。
3、String 是最基本的数据类型吗？
答：不是。Java中的基本数据类型只有8个：byte、short、int、long、float、double、char、boolean；除了基本类型（primitive type）和枚举类型（enumeration type），剩下的都是引用类型（reference type）。
4、float f=3.4;是否正确？
答:不正确。3.4是双精度数，将双精度型（double）赋值给浮点型（float）属于下转型（down-casting，也称为窄化）会造成精度损失，因此需要强制类型转换float f =(float)3.4; 或者写成float f =3.4F;。
5、short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有错吗?short s1 = 1; s1 += 1;有错吗？
答：对于short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由于1是int类型，因此s1+1运算结果也是int 型，需要强制转换类型才能赋值给short型。而short s1 = 1; s1 += 1;可以正确编译，因为s1+= 1;相当于s1 = (short)(s1 + 1);其中有隐含的强制类型转换。
6、Java有没有goto？
答：goto 是Java中的保留字，在目前版本的Java中没有使用。（根据James Gosling（Java之父）编写的《The Java Programming Language》一书的附录中给出了一个Java关键字列表，其中有goto和const，但是这两个是目前无法使用的关键字，因此有些地方将其称之为保留字，其实保留字这个词应该有更广泛的意义，因为熟悉C语言的程序员都知道，在系统类库中使用过的有特殊意义的单词或单词的组合都被视为保留字）
7、int和Integer有什么区别？
答：Java是一个近乎纯洁的面向对象编程语言，但是为了编程的方便还是引入了基本数据类型，但是为了能够将这些基本数据类型当成对象操作，Java为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型（wrapper class），int的包装类就是Integer，从Java 5开始引入了自动装箱/拆箱机制，使得二者可以相互转换。
Java 为每个原始类型提供了包装类型： -
原始类型: boolean，char，byte，short，int，long，float，double
-
包装类型：Boolean，Character，Byte，Short，Integer，Long，Float，Double
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 class AutoUnboxingTest {public static void main(String[] args) {
Integer a = new Integer(3);
Integer b = 3; // 将3自动装箱成Integer类型
int c = 3;
System.out.println(a == b); // false 两个引用没有引用同一对象
System.out.println(a == c); // true a自动拆箱成int类型再和c比较
}
}
最近还遇到一个面试题，也是和自动装箱和拆箱有点关系的，代码如下所示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9 public class Test03 {public static void main(String[] args) {
Integer f1 = 100, f2 = 100, f3 = 150, f4 = 150;System.out.println(f1 == f2); System.out.println(f3 == f4);- 1
- 2
}
}
如果不明就里很容易认为两个输出要么都是true要么都是false。首先需要注意的是f1、f2、f3、f4四个变量都是Integer对象引用，所以下面的==运算比较的不是值而是引用。装箱的本质是什么呢？当我们给一个Integer对象赋一个int值的时候，会调用Integer类的静态方法valueOf，如果看看valueOf的源代码就知道发生了什么。
1
2
3
4
5 public static Integer valueOf(int i) {
if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
return new Integer(i);
}
IntegerCache是Integer的内部类，其代码如下所示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44 /**- Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between
- -128 and 127 (inclusive) as required by JLS.
- The cache is initialized on first usage. The size of the cache
- may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=} option.
- During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property
- may be set and saved in the private system properties in the
- sun.misc.VM class.
*/
private static class IntegerCache {
static final int low = -128;
static final int high;
static final Integer cache[];static { // high value may be configured by property int h = 127; String integerCacheHighPropValue = sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high"); if (integerCacheHighPropValue != null) { try { int i = parseInt(integerCacheHighPropValue); i = Math.max(i, 127); // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1); } catch( NumberFormatException nfe) { // If the property cannot be parsed into an int, ignore it. } } high = h; cache = new Integer[(high - low) + 1]; int j = low; for(int k = 0; k < cache.length; k++) cache[k] = new Integer(j++); // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7) assert IntegerCache.high >= 127; } private IntegerCache() {}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
}
简单的说，如果整型字面量的值在-128到127之间，那么不会new新的Integer对象，而是直接引用常量池中的Integer对象，所以上面的面试题中f1f2的结果是true，而f3f4的结果是false。
提醒：越是貌似简单的面试题其中的玄机就越多，需要面试者有相当深厚的功力。
8、&和&&的区别？
答：&运算符有两种用法：(1)按位与；(2)逻辑与。&&运算符是短路与运算。逻辑与跟短路与的差别是非常巨大的，虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是true整个表达式的值才是true。&&之所以称为短路运算是因为，如果&&左边的表达式的值是false，右边的表达式会被直接短路掉，不会进行运算。很多时候我们可能都需要用&&而不是&，例如在验证用户登录时判定用户名不是null而且不是空字符串，应当写为：username != null &&!username.equals(“”)，二者的顺序不能交换，更不能用&运算符，因为第一个条件如果不成立，根本不能进行字符串的equals比较，否则会产生NullPointerException异常。注意：逻辑或运算符（|）和短路或运算符（||）的差别也是如此。
补充：如果你熟悉JavaScript，那你可能更能感受到短路运算的强大，想成为JavaScript的高手就先从玩转短路运算开始吧。
9、解释内存中的栈(stack)、堆(heap)和静态区(static area)的用法。
答：通常我们定义一个基本数据类型的变量，一个对象的引用，还有就是函数调用的现场保存都使用内存中的栈空间；而通过new关键字和构造器创建的对象放在堆空间；程序中的字面量（literal）如直接书写的100、”hello”和常量都是放在静态区中。栈空间操作起来最快但是栈很小，通常大量的对象都是放在堆空间，理论上整个内存没有被其他进程使用的空间甚至硬盘上的虚拟内存都可以被当成堆空间来使用。
1 String str = new String(“hello”);
上面的语句中变量str放在栈上，用new创建出来的字符串对象放在堆上，而”hello”这个字面量放在静态区。
补充：较新版本的Java（从Java 6的某个更新开始）中使用了一项叫”逃逸分析”的技术，可以将一些局部对象放在栈上以提升对象的操作性能。
10、Math.round(11.5) 等于多少？Math.round(-11.5)等于多少？
答：Math.round(11.5)的返回值是12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。四舍五入的原理是在参数上加0.5然后进行下取整。
11、switch 是否能作用在byte 上，是否能作用在long 上，是否能作用在String上？
答：在Java 5以前，switch(expr)中，expr只能是byte、short、char、int。从Java 5开始，Java中引入了枚举类型，expr也可以是enum类型，从Java 7开始，expr还可以是字符串（String），但是长整型（long）在目前所有的版本中都是不可以的。
12、用最有效率的方法计算2乘以8？
答： 2 << 3（左移3位相当于乘以2的3次方，右移3位相当于除以2的3次方）。
补充：我们为编写的类重写hashCode方法时，可能会看到如下所示的代码，其实我们不太理解为什么要使用这样的乘法运算来产生哈希码（散列码），而且为什么这个数是个素数，为什么通常选择31这个数？前两个问题的答案你可以自己百度一下，选择31是因为可以用移位和减法运算来代替乘法，从而得到更好的性能。说到这里你可能已经想到了：31 * num 等价于(num << 5) – num，左移5位相当于乘以2的5次方再减去自身就相当于乘以31，现在的VM都能自动完成这个优化。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41 public class PhoneNumber {
private int areaCode;
private String prefix;
private String lineNumber;@Override
public int hashCode() {
final int prime = 31;
int result = 1;
result = prime * result + areaCode;
result = prime * result
+ ((lineNumber == null) ? 0 : lineNumber.hashCode());
result = prime * result + ((prefix == null) ? 0 : prefix.hashCode());
return result;
}@Override
public boolean equals(Object obj) {
if (this == obj)
return true;
if (obj == null)
return false;
if (getClass() != obj.getClass())
return false;
PhoneNumber other = (PhoneNumber) obj;
if (areaCode != other.areaCode)
return false;
if (lineNumber == null) {
if (other.lineNumber != null)
return false;
} else if (!lineNumber.equals(other.lineNumber))
return false;
if (prefix == null) {
if (other.prefix != null)
return false;
} else if (!prefix.equals(other.prefix))
return false;
return true;
}
}
13、数组有没有length()方法？String有没有length()方法？
答：数组没有length()方法，有length 的属性。String 有length()方法。JavaScript中，获得字符串的长度是通过length属性得到的，这一点容易和Java混淆。
14、在Java中，如何跳出当前的多重嵌套循环？
答：在最外层循环前加一个标记如A，然后用break A;可以跳出多重循环。（Java中支持带标签的break和continue语句，作用有点类似于C和C++中的goto语句，但是就像要避免使用goto一样，应该避免使用带标签的break和continue，因为它不会让你的程序变得更优雅，很多时候甚至有相反的作用，所以这种语法其实不知道更好）
15、构造器（constructor）是否可被重写（override）？
答：构造器不能被继承，因此不能被重写，但可以被重载。
16、两个对象值相同(x.equals(y) == true)，但却可有不同的hash code，这句话对不对？
答：不对，如果两个对象x和y满足x.equals(y) == true，它们的哈希码（hash code）应当相同。Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的：(1)如果两个对象相同（equals方法返回true），那么它们的hashCode值一定要相同；(2)如果两个对象的hashCode相同，它们并不一定相同。当然，你未必要按照要求去做，但是如果你违背了上述原则就会发现在使用容器时，相同的对象可以出现在Set集合中，同时增加新元素的效率会大大下降（对于使用哈希存储的系统，如果哈希码频繁的冲突将会造成存取性能急剧下降）。
补充：关于equals和hashCode方法，很多Java程序都知道，但很多人也就是仅仅知道而已，在Joshua Bloch的大作《Effective Java》（很多软件公司，《Effective Java》、《Java编程思想》以及《重构：改善既有代码质量》是Java程序员必看书籍，如果你还没看过，那就赶紧去亚马逊买一本吧）中是这样介绍equals方法的：首先equals方法必须满足自反性（x.equals(x)必须返回true）、对称性（x.equals(y)返回true时，y.equals(x)也必须返回true）、传递性（x.equals(y)和y.equals(z)都返回true时，x.equals(z)也必须返回true）和一致性（当x和y引用的对象信息没有被修改时，多次调用x.equals(y)应该得到同样的返回值），而且对于任何非null值的引用x，x.equals(null)必须返回false。实现高质量的equals方法的诀窍包括：1. 使用==操作符检查”参数是否为这个对象的引用”；2. 使用instanceof操作符检查”参数是否为正确的类型”；3. 对于类中的关键属性，检查参数传入对象的属性是否与之相匹配；4. 编写完equals方法后，问自己它是否满足对称性、传递性、一致性；5. 重写equals时总是要重写hashCode；6. 不要将equals方法参数中的Object对象替换为其他的类型，在重写时不要忘掉@Override注解。
17、是否可以继承String类？
答：String 类是final类，不可以被继承。
补充：继承String本身就是一个错误的行为，对String类型最好的重用方式是关联关系（Has-A）和依赖关系（Use-A）而不是继承关系（Is-A）。
18、当一个对象被当作参数传递到一个方法后，此方法可改变这个对象的属性，并可返回变化后的结果，那么这里到底是值传递还是引用传递？
答：是值传递。Java语言的方法调用只支持参数的值传递。当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时，参数的值就是对该对象的引用。对象的属性可以在被调用过程中被改变，但对对象引用的改变是不会影响到调用者的。C++和C#中可以通过传引用或传输出参数来改变传入的参数的值。在C#中可以编写如下所示的代码，但是在Java中却做不到。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19 using System;
namespace CS01 {
class Program {
public static void swap(ref int x, ref int y) {
int temp = x;
x = y;
y = temp;
}
public static void Main (string[] args) {
int a = 5, b = 10;
swap (ref a, ref b);
// a = 10, b = 5;
Console.WriteLine ("a = {0}, b = {1}", a, b);
}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
}
说明：Java中没有传引用实在是非常的不方便，这一点在Java 8中仍然没有得到改进，正是如此在Java编写的代码中才会出现大量的Wrapper类（将需要通过方法调用修改的引用置于一个Wrapper类中，再将Wrapper对象传入方法），这样的做法只会让代码变得臃肿，尤其是让从C和C++转型为Java程序员的开发者无法容忍。
19、String和StringBuilder、StringBuffer的区别？
答：Java平台提供了两种类型的字符串：String和StringBuffer/StringBuilder，它们可以储存和操作字符串。其中String是只读字符串，也就意味着String引用的字符串内容是不能被改变的。而StringBuffer/StringBuilder类表示的字符串对象可以直接进行修改。StringBuilder是Java 5中引入的，它和StringBuffer的方法完全相同，区别在于它是在单线程环境下使用的，因为它的所有方面都没有被synchronized修饰，因此它的效率也比StringBuffer要高。
面试题1 - 什么情况下用+运算符进行字符串连接比调用StringBuffer/StringBuilder对象的append方法连接字符串性能更好？
面试题2 - 请说出下面程序的输出。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 class StringEqualTest {
public static void main(String[] args) {
String s1 = "Programming";
String s2 = new String("Programming");
String s3 = "Program" + "ming";
System.out.println(s1 == s2);
System.out.println(s1 == s3);
System.out.println(s1 == s1.intern());
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
}
补充：String对象的intern方法会得到字符串对象在常量池中对应的版本的引用（如果常量池中有一个字符串与String对象的equals结果是true），如果常量池中没有对应的字符串，则该字符串将被添加到常量池中，然后返回常量池中字符串的引用。
20、重载（Overload）和重写（Override）的区别。重载的方法能否根据返回类型进行区分？
答：方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求。
面试题：华为的面试题中曾经问过这样一个问题 – “为什么不能根据返回类型来区分重载”，快说出你的答案吧！
21、描述一下JVM加载class文件的原理机制？
答：JVM中类的装载是由类加载器（ClassLoader）和它的子类来实现的，Java中的类加载器是一个重要的Java运行时系统组件，它负责在运行时查找和装入类文件中的类。
由于Java的跨平台性，经过编译的Java源程序并不是一个可执行程序，而是一个或多个类文件。当Java程序需要使用某个类时，JVM会确保这个类已经被加载、连接（验证、准备和解析）和初始化。类的加载是指把类的.class文件中的数据读入到内存中，通常是创建一个字节数组读入.class文件，然后产生与所加载类对应的Class对象。加载完成后，Class对象还不完整，所以此时的类还不可用。当类被加载后就进入连接阶段，这一阶段包括验证、准备（为静态变量分配内存并设置默认的初始值）和解析（将符号引用替换为直接引用）三个步骤。最后JVM对类进行初始化，包括：1)如果类存在直接的父类并且这个类还没有被初始化，那么就先初始化父类；2)如果类中存在初始化语句，就依次执行这些初始化语句。
类的加载是由类加载器完成的，类加载器包括：根加载器（BootStrap）、扩展加载器（Extension）、系统加载器（System）和用户自定义类加载器（java.lang.ClassLoader的子类）。从Java 2（JDK 1.2）开始，类加载过程采取了父亲委托机制（PDM）。PDM更好的保证了Java平台的安全性，在该机制中，JVM自带的Bootstrap是根加载器，其他的加载器都有且仅有一个父类加载器。类的加载首先请求父类加载器加载，父类加载器无能为力时才由其子类加载器自行加载。JVM不会向Java程序提供对Bootstrap的引用。下面是关于几个类加载器的说明：
• Bootstrap：一般用本地代码实现，负责加载JVM基础核心类库（rt.jar）；
• Extension：从java.ext.dirs系统属性所指定的目录中加载类库，它的父加载器是Bootstrap；
• System：又叫应用类加载器，其父类是Extension。它是应用最广泛的类加载器。它从环境变量classpath或者系统属性java.class.path所指定的目录中记载类，是用户自定义加载器的默认父加载器。
22、char 型变量中能不能存贮一个中文汉字，为什么？
答：char类型可以存储一个中文汉字，因为Java中使用的编码是Unicode（不选择任何特定的编码，直接使用字符在字符集中的编号，这是统一的唯一方法），一个char类型占2个字节（16比特），所以放一个中文是没问题的。
补充：使用Unicode意味着字符在JVM内部和外部有不同的表现形式，在JVM内部都是Unicode，当这个字符被从JVM内部转移到外部时（例如存入文件系统中），需要进行编码转换。所以Java中有字节流和字符流，以及在字符流和字节流之间进行转换的转换流，如InputStreamReader和OutputStreamReader，这两个类是字节流和字符流之间的适配器类，承担了编码转换的任务；对于C程序员来说，要完成这样的编码转换恐怕要依赖于union（联合体/共用体）共享内存的特征来实现了。
23、抽象类（abstract class）和接口（interface）有什么异同？
答：抽象类和接口都不能够实例化，但可以定义抽象类和接口类型的引用。一个类如果继承了某个抽象类或者实现了某个接口都需要对其中的抽象方法全部进行实现，否则该类仍然需要被声明为抽象类。接口比抽象类更加抽象，因为抽象类中可以定义构造器，可以有抽象方法和具体方法，而接口中不能定义构造器而且其中的方法全部都是抽象方法。抽象类中的成员可以是private、默认、protected、public的，而接口中的成员全都是public的。抽象类中可以定义成员变量，而接口中定义的成员变量实际上都是常量。有抽象方法的类必须被声明为抽象类，而抽象类未必要有抽象方法。
24、静态嵌套类(Static Nested Class)和内部类（Inner Class）的不同？
答：Static Nested Class是被声明为静态（static）的内部类，它可以不依赖于外部类实例被实例化。而通常的内部类需要在外部类实例化后才能实例化，其语法看起来挺诡异的，如下所示。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75 /**
- 扑克类（一副扑克）
- @author 骆昊
*/
public class Poker {
private static String[] suites = {“黑桃”, “红桃”, “草花”, “方块”};
private static int[] faces = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13};
private Card[] cards; /** * 构造器 * */ public Poker() { cards = new Card[52]; for(int i = 0; i < suites.length; i++) { for(int j = 0; j < faces.length; j++) { cards[i * 13 + j] = new Card(suites[i], faces[j]); } } } /** * 洗牌 （随机乱序） * */ public void shuffle() { for(int i = 0, len = cards.length; i < len; i++) { int index = (int) (Math.random() * len); Card temp = cards[index]; cards[index] = cards[i]; cards[i] = temp; } } /** * 发牌 * @param index 发牌的位置 * */ public Card deal(int index) { return cards[index]; } /** * 卡片类（一张扑克） * [内部类] * @author 骆昊 * */ public class Card { private String suite; // 花色 private int face; // 点数 public Card(String suite, int face) { this.suite = suite; this.face = face; } @Override public String toString() { String faceStr = ""; switch(face) { case 1: faceStr = "A"; break; case 11: faceStr = "J"; break; case 12: faceStr = "Q"; break; case 13: faceStr = "K"; break; default: faceStr = String.valueOf(face); } return suite + faceStr; } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
}
测试代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 class PokerTest {
public static void main(String[] args) {
Poker poker = new Poker();
poker.shuffle(); // 洗牌
Poker.Card c1 = poker.deal(0); // 发第一张牌
// 对于非静态内部类Card
// 只有通过其外部类Poker对象才能创建Card对象
Poker.Card c2 = poker.new Card("红心", 1); // 自己创建一张牌
System.out.println(c1); // 洗牌后的第一张
System.out.println(c2); // 打印: 红心A
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
}
面试题 – 下面的代码哪些地方会产生编译错误？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12 class Outer {
class Inner {}
public static void foo() { new Inner(); }
public void bar() { new Inner(); }
public static void main(String[] args) {
new Inner();
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
}
注意：Java中非静态内部类对象的创建要依赖其外部类对象，上面的面试题中foo和main方法都是静态方法，静态方法中没有this，也就是说没有所谓的外部类对象，因此无法创建内部类对象，如果要在静态方法中创建内部类对象，可以这样做：
1 new Outer().new Inner();
25、Java 中会存在内存泄漏吗，请简单描述。
答：理论上Java因为有垃圾回收机制（GC）不会存在内存泄露问题（这也是Java被广泛使用于服务器端编程的一个重要原因）；然而在实际开发中，可能会存在无用但可达的对象，这些对象不能被GC回收，因此也会导致内存泄露的发生。例如hibernate的Session（一级缓存）中的对象属于持久态，垃圾回收器是不会回收这些对象的，然而这些对象中可能存在无用的垃圾对象，如果不及时关闭（close）或清空（flush）一级缓存就可能导致内存泄露。下面例子中的代码也会导致内存泄露。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30 import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;
public class MyStack {
private T[] elements;
private int size = 0;
private static final int INIT_CAPACITY = 16; public MyStack() { elements = (T[]) new Object[INIT_CAPACITY]; } public void push(T elem) { ensureCapacity(); elements[size++] = elem; } public T pop() { if(size == 0) throw new EmptyStackException(); return elements[--size]; } private void ensureCapacity() { if(elements.length == size) { elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1); } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
}
上面的代码实现了一个栈（先进后出（FILO））结构，乍看之下似乎没有什么明显的问题，它甚至可以通过你编写的各种单元测试。然而其中的pop方法却存在内存泄露的问题，当我们用pop方法弹出栈中的对象时，该对象不会被当作垃圾回收，即使使用栈的程序不再引用这些对象，因为栈内部维护着对这些对象的过期引用（obsolete reference）。在支持垃圾回收的语言中，内存泄露是很隐蔽的，这种内存泄露其实就是无意识的对象保持。如果一个对象引用被无意识的保留起来了，那么垃圾回收器不会处理这个对象，也不会处理该对象引用的其他对象，即使这样的对象只有少数几个，也可能会导致很多的对象被排除在垃圾回收之外，从而对性能造成重大影响，极端情况下会引发Disk Paging（物理内存与硬盘的虚拟内存交换数据），甚至造成OutOfMemoryError。
26、抽象的（abstract）方法是否可同时是静态的（static）,是否可同时是本地方法（native），是否可同时被synchronized修饰？
答：都不能。抽象方法需要子类重写，而静态的方法是无法被重写的，因此二者是矛盾的。本地方法是由本地代码（如C代码）实现的方法，而抽象方法是没有实现的，也是矛盾的。synchronized和方法的实现细节有关，抽象方法不涉及实现细节，因此也是相互矛盾的。
27、阐述静态变量和实例变量的区别。
答：静态变量是被static修饰符修饰的变量，也称为类变量，它属于类，不属于类的任何一个对象，一个类不管创建多少个对象，静态变量在内存中有且仅有一个拷贝；实例变量必须依存于某一实例，需要先创建对象然后通过对象才能访问到它。静态变量可以实现让多个对象共享内存。
补充：在Java开发中，上下文类和工具类中通常会有大量的静态成员。
28、是否可以从一个静态（static）方法内部发出对非静态（non-static）方法的调用？
答：不可以，静态方法只能访问静态成员，因为非静态方法的调用要先创建对象，在调用静态方法时可能对象并没有被初始化。
29、如何实现对象克隆？
答：有两种方式：
1). 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法；
2). 实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆，代码如下。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24 import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
public class MyUtil {
private MyUtil() { throw new AssertionError(); } public static <T> T clone(T obj) throws Exception { ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout); oos.writeObject(obj); ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray()); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin); return (T) ois.readObject(); // 说明：调用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream对象的close方法没有任何意义 // 这两个基于内存的流只要垃圾回收器清理对象就能够释放资源，这一点不同于对外部资源（如文件流）的释放 }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
}
下面是测试代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50 import java.io.Serializable;
/**
- 人类
- @author 骆昊
*/
class Person implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305L;
private String name; // 姓名 private int age; // 年龄 private Car car; // 座驾 public Person(String name, int age, Car car) { this.name = name; this.age = age; this.car = car; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getAge() { return age; } public void setAge(int age) { this.age = age; } public Car getCar() { return car; } public void setCar(Car car) { this.car = car; } @Override public String toString() { return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]"; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38 /**
- 小汽车类
- @author 骆昊
*/
class Car implements Serializable {
private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702L;
private String brand; // 品牌 private int maxSpeed; // 最高时速 public Car(String brand, int maxSpeed) { this.brand = brand; this.maxSpeed = maxSpeed; } public String getBrand() { return brand; } public void setBrand(String brand) { this.brand = brand; } public int getMaxSpeed() { return maxSpeed; } public void setMaxSpeed(int maxSpeed) { this.maxSpeed = maxSpeed; } @Override public String toString() { return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]"; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16 class CloneTest {
public static void main(String[] args) {
try {
Person p1 = new Person("Hao LUO", 33, new Car("Benz", 300));
Person p2 = MyUtil.clone(p1); // 深度克隆
p2.getCar().setBrand("BYD");
// 修改克隆的Person对象p2关联的汽车对象的品牌属性
// 原来的Person对象p1关联的汽车不会受到任何影响
// 因为在克隆Person对象时其关联的汽车对象也被克隆了
System.out.println(p1);
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
}
注意：基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是否支持序列化，这项检查是编译器完成的，不是在运行时抛出异常，这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是优于把问题留到运行时。
30、GC是什么？为什么要有GC？
答：GC是垃圾收集的意思，内存处理是编程人员容易出现问题的地方，忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃，Java提供的GC功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的，Java语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。Java程序员不用担心内存管理，因为垃圾收集器会自动进行管理。要请求垃圾收集，可以调用下面的方法之一：System.gc() 或Runtime.getRuntime().gc() ，但JVM可以屏蔽掉显示的垃圾回收调用。
垃圾回收可以有效的防止内存泄露，有效的使用可以使用的内存。垃圾回收器通常是作为一个单独的低优先级的线程运行，不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收，程序员不能实时的调用垃圾回收器对某个对象或所有对象进行垃圾回收。在Java诞生初期，垃圾回收是Java最大的亮点之一，因为服务器端的编程需要有效的防止内存泄露问题，然而时过境迁，如今Java的垃圾回收机制已经成为被诟病的东西。移动智能终端用户通常觉得iOS的系统比Android系统有更好的用户体验，其中一个深层次的原因就在于Android系统中垃圾回收的不可预知性。
补充：垃圾回收机制有很多种，包括：分代复制垃圾回收、标记垃圾回收、增量垃圾回收等方式。标准的Java进程既有栈又有堆。栈保存了原始型局部变量，堆保存了要创建的对象。Java平台对堆内存回收和再利用的基本算法被称为标记和清除，但是Java对其进行了改进，采用“分代式垃圾收集”。这种方法会跟Java对象的生命周期将堆内存划分为不同的区域，在垃圾收集过程中，可能会将对象移动到不同区域：
-
伊甸园（Eden）：这是对象最初诞生的区域，并且对大多数对象来说，这里是它们唯一存在过的区域。
-
幸存者乐园（Survivor）：从伊甸园幸存下来的对象会被挪到这里。
-
终身颐养园（Tenured）：这是足够老的幸存对象的归宿。年轻代收集（Minor-GC）过程是不会触及这个地方的。当年轻代收集不能把对象放进终身颐养园时，就会触发一次完全收集（Major-GC），这里可能还会牵扯到压缩，以便为大对象腾出足够的空间。
与垃圾回收相关的JVM参数：
• -Xms / -Xmx — 堆的初始大小 / 堆的最大大小
• -Xmn — 堆中年轻代的大小
• -XX:-DisableExplicitGC — 让System.gc()不产生任何作用
• -XX:+PrintGCDetails — 打印GC的细节
• -XX:+PrintGCDateStamps — 打印GC操作的时间戳
• -XX:NewSize / XX:MaxNewSize — 设置新生代大小/新生代最大大小
• -XX:NewRatio — 可以设置老生代和新生代的比例
• -XX:PrintTenuringDistribution — 设置每次新生代GC后输出幸存者乐园中对象年龄的分布
• -XX:InitialTenuringThreshold / -XX:MaxTenuringThreshold：设置老年代阀值的初始值和最大值
• -XX:TargetSurvivorRatio：设置幸存区的目标使用率
31、String s = new String(“xyz”);创建了几个字符串对象？
答：两个对象，一个是静态区的”xyz”，一个是用new创建在堆上的对象。
32、接口是否可继承（extends）接口？抽象类是否可实现（implements）接口？抽象类是否可继承具体类（concrete class）？
答：接口可以继承接口，而且支持多重继承。抽象类可以实现(implements)接口，抽象类可继承具体类也可以继承抽象类。
33、一个”.java”源文件中是否可以包含多个类（不是内部类）？有什么限制？
答：可以，但一个源文件中最多只能有一个公开类（public class）而且文件名必须和公开类的类名完全保持一致。
34、Anonymous Inner Class(匿名内部类)是否可以继承其它类？是否可以实现接口？
答：可以继承其他类或实现其他接口，在Swing编程和Android开发中常用此方式来实现事件监听和回调。
35、内部类可以引用它的包含类（外部类）的成员吗？有没有什么限制？
答：一个内部类对象可以访问创建它的外部类对象的成员，包括私有成员。
36、Java 中的final关键字有哪些用法？
答：(1)修饰类：表示该类不能被继承；(2)修饰方法：表示方法不能被重写；(3)修饰变量：表示变量只能一次赋值以后值不能被修改（常量）。
37、指出下面程序的运行结果。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30 class A {static {
System.out.print(“1”);
}public A() {
System.out.print(“2”);
}
}
class B extends A{
static {
System.out.print("a");
}
public B() {
System.out.print("b");
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
}
public class Hello {
public static void main(String[] args) {
A ab = new B();
ab = new B();
}
- 1
- 2
- 3
- 4
}
答：执行结果：1a2b2b。创建对象时构造器的调用顺序是：先初始化静态成员，然后调用父类构造器，再初始化非静态成员，最后调用自身构造器。
提示：如果不能给出此题的正确答案，说明之前第21题Java类加载机制还没有完全理解，赶紧再看看吧。
38、数据类型之间的转换：
-
如何将字符串转换为基本数据类型？
-
如何将基本数据类型转换为字符串？
答： -
调用基本数据类型对应的包装类中的方法parseXXX(String)或valueOf(String)即可返回相应基本类型；
-
一种方法是将基本数据类型与空字符串（”"）连接（+）即可获得其所对应的字符串；另一种方法是调用String 类中的valueOf()方法返回相应字符串
39、如何实现字符串的反转及替换？
答：方法很多，可以自己写实现也可以使用String或StringBuffer/StringBuilder中的方法。有一道很常见的面试题是用递归实现字符串反转，代码如下所示：
1
2
3
4
5 public static String reverse(String originStr) {
if(originStr == null || originStr.length() <= 1)
return originStr;
return reverse(originStr.substring(1)) + originStr.charAt(0);
}
40、怎样将GB2312编码的字符串转换为ISO-8859-1编码的字符串？
答：代码如下所示：
1
2 String s1 = “你好”;
String s2 = new String(s1.getBytes(“GB2312”), “ISO-8859-1”);
41、日期和时间： -
如何取得年月日、小时分钟秒？
-
如何取得从1970年1月1日0时0分0秒到现在的毫秒数？
-
如何取得某月的最后一天？
-
如何格式化日期？
答：
问题1：创建java.util.Calendar 实例，调用其get()方法传入不同的参数即可获得参数所对应的值。Java 8中可以使用java.time.LocalDateTimel来获取，代码如下所示。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 public class DateTimeTest {
public static void main(String[] args) {
Calendar cal = Calendar.getInstance();
System.out.println(cal.get(Calendar.YEAR));
System.out.println(cal.get(Calendar.MONTH)); // 0 - 11
System.out.println(cal.get(Calendar.DATE));
System.out.println(cal.get(Calendar.HOUR_OF_DAY));
System.out.println(cal.get(Calendar.MINUTE));
System.out.println(cal.get(Calendar.SECOND));// Java 8 LocalDateTime dt = LocalDateTime.now(); System.out.println(dt.getYear()); System.out.println(dt.getMonthValue()); // 1 - 12 System.out.println(dt.getDayOfMonth()); System.out.println(dt.getHour()); System.out.println(dt.getMinute()); System.out.println(dt.getSecond());- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
}
}
问题2：以下方法均可获得该毫秒数。
1
2
3 Calendar.getInstance().getTimeInMillis();
System.currentTimeMillis();
Clock.systemDefaultZone().millis(); // Java 8
问题3：代码如下所示。
1
2 Calendar time = Calendar.getInstance();
time.getActualMaximum(Calendar.DAY_OF_MONTH);
问题4：利用java.text.DataFormat 的子类（如SimpleDateFormat类）中的format(Date)方法可将日期格式化。Java 8中可以用java.time.format.DateTimeFormatter来格式化时间日期，代码如下所示。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18 import java.text.SimpleDateFormat;
import java.time.LocalDate;
import java.time.format.DateTimeFormatter;
import java.util.Date;
class DateFormatTest {
public static void main(String[] args) {
SimpleDateFormat oldFormatter = new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd");
Date date1 = new Date();
System.out.println(oldFormatter.format(date1));
// Java 8
DateTimeFormatter newFormatter = DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy/MM/dd");
LocalDate date2 = LocalDate.now();
System.out.println(date2.format(newFormatter));
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
}
补充：Java的时间日期API一直以来都是被诟病的东西，为了解决这一问题，Java 8中引入了新的时间日期API，其中包括LocalDate、LocalTime、LocalDateTime、Clock、Instant等类，这些的类的设计都使用了不变模式，因此是线程安全的设计。如果不理解这些内容，可以参考我的另一篇文章《关于Java并发编程的总结和思考》。
42、打印昨天的当前时刻。
答：
1
2
3
4
5
6
7
8
9 import java.util.Calendar;
class YesterdayCurrent {
public static void main(String[] args){
Calendar cal = Calendar.getInstance();
cal.add(Calendar.DATE, -1);
System.out.println(cal.getTime());
}
}
在Java 8中，可以用下面的代码实现相同的功能。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11 import java.time.LocalDateTime;
class YesterdayCurrent {
public static void main(String[] args) {
LocalDateTime today = LocalDateTime.now();
LocalDateTime yesterday = today.minusDays(1);
System.out.println(yesterday);
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
}
43、比较一下Java和JavaSciprt。
答：JavaScript 与Java是两个公司开发的不同的两个产品。Java 是原Sun Microsystems公司推出的面向对象的程序设计语言，特别适合于互联网应用程序开发；而JavaScript是Netscape公司的产品，为了扩展Netscape浏览器的功能而开发的一种可以嵌入Web页面中运行的基于对象和事件驱动的解释性语言。JavaScript的前身是LiveScript；而Java的前身是Oak语言。
下面对两种语言间的异同作如下比较：
-
基于对象和面向对象：Java是一种真正的面向对象的语言，即使是开发简单的程序，必须设计对象；JavaScript是种脚本语言，它可以用来制作与网络无关的，与用户交互作用的复杂软件。它是一种基于对象（Object-Based）和事件驱动（Event-Driven）的编程语言，因而它本身提供了非常丰富的内部对象供设计人员使用。
-
解释和编译：Java的源代码在执行之前，必须经过编译。JavaScript是一种解释性编程语言，其源代码不需经过编译，由浏览器解释执行。（目前的浏览器几乎都使用了JIT（即时编译）技术来提升JavaScript的运行效率）
-
强类型变量和类型弱变量：Java采用强类型变量检查，即所有变量在编译之前必须作声明；JavaScript中变量是弱类型的，甚至在使用变量前可以不作声明，JavaScript的解释器在运行时检查推断其数据类型。
-
代码格式不一样。
补充：上面列出的四点是网上流传的所谓的标准答案。其实Java和JavaScript最重要的区别是一个是静态语言，一个是动态语言。目前的编程语言的发展趋势是函数式语言和动态语言。在Java中类（class）是一等公民，而JavaScript中函数（function）是一等公民，因此JavaScript支持函数式编程，可以使用Lambda函数和闭包（closure），当然Java 8也开始支持函数式编程，提供了对Lambda表达式以及函数式接口的支持。对于这类问题，在面试的时候最好还是用自己的语言回答会更加靠谱，不要背网上所谓的标准答案。
44、什么时候用断言（assert）？
答：断言在软件开发中是一种常用的调试方式，很多开发语言中都支持这种机制。一般来说，断言用于保证程序最基本、关键的正确性。断言检查通常在开发和测试时开启。为了保证程序的执行效率，在软件发布后断言检查通常是关闭的。断言是一个包含布尔表达式的语句，在执行这个语句时假定该表达式为true；如果表达式的值为false，那么系统会报告一个AssertionError。断言的使用如下面的代码所示：
1 assert(a > 0); // throws an AssertionError if a <= 0
断言可以有两种形式：
assert Expression1;
assert Expression1 : Expression2 ;
Expression1 应该总是产生一个布尔值。
Expression2 可以是得出一个值的任意表达式；这个值用于生成显示更多调试信息的字符串消息。
要在运行时启用断言，可以在启动JVM时使用-enableassertions或者-ea标记。要在运行时选择禁用断言，可以在启动JVM时使用-da或者-disableassertions标记。要在系统类中启用或禁用断言，可使用-esa或-dsa标记。还可以在包的基础上启用或者禁用断言。
注意：断言不应该以任何方式改变程序的状态。简单的说，如果希望在不满足某些条件时阻止代码的执行，就可以考虑用断言来阻止它。
45、Error和Exception有什么区别？
答：Error表示系统级的错误和程序不必处理的异常，是恢复不是不可能但很困难的情况下的一种严重问题；比如内存溢出，不可能指望程序能处理这样的情况；Exception表示需要捕捉或者需要程序进行处理的异常，是一种设计或实现问题；也就是说，它表示如果程序运行正常，从不会发生的情况。
面试题：2005年摩托罗拉的面试中曾经问过这么一个问题“If a process reports a stack overflow run-time error, what’s the most possible cause?”，给了四个选项a. lack of memory; b. write on an invalid memory space; c. recursive function calling; d. array index out of boundary. Java程序在运行时也可能会遭遇StackOverflowError，这是一个无法恢复的错误，只能重新修改代码了，这个面试题的答案是c。如果写了不能迅速收敛的递归，则很有可能引发栈溢出的错误，如下所示：
1
2
3
4
5
6 class StackOverflowErrorTest {public static void main(String[] args) {
main(null);
}
}
提示：用递归编写程序时一定要牢记两点：1. 递归公式；2. 收敛条件（什么时候就不再继续递归）。
46、try{}里有一个return语句，那么紧跟在这个try后的finally{}里的代码会不会被执行，什么时候被执行，在return前还是后?
答：会执行，在方法返回调用者前执行。
注意：在finally中改变返回值的做法是不好的，因为如果存在finally代码块，try中的return语句不会立马返回调用者，而是记录下返回值待finally代码块执行完毕之后再向调用者返回其值，然后如果在finally中修改了返回值，就会返回修改后的值。显然，在finally中返回或者修改返回值会对程序造成很大的困扰，C#中直接用编译错误的方式来阻止程序员干这种龌龊的事情，Java中也可以通过提升编译器的语法检查级别来产生警告或错误，Eclipse中可以在如图所示的地方进行设置，强烈建议将此项设置为编译错误。
47、Java语言如何进行异常处理，关键字：throws、throw、try、catch、finally分别如何使用？
答：Java通过面向对象的方法进行异常处理，把各种不同的异常进行分类，并提供了良好的接口。在Java中，每个异常都是一个对象，它是Throwable类或其子类的实例。当一个方法出现异常后便抛出一个异常对象，该对象中包含有异常信息，调用这个对象的方法可以捕获到这个异常并可以对其进行处理。Java的异常处理是通过5个关键词来实现的：try、catch、throw、throws和finally。一般情况下是用try来执行一段程序，如果系统会抛出（throw）一个异常对象，可以通过它的类型来捕获（catch）它，或通过总是执行代码块（finally）来处理；try用来指定一块预防所有异常的程序；catch子句紧跟在try块后面，用来指定你想要捕获的异常的类型；throw语句用来明确地抛出一个异常；throws用来声明一个方法可能抛出的各种异常（当然声明异常时允许无病呻吟）；finally为确保一段代码不管发生什么异常状况都要被执行；try语句可以嵌套，每当遇到一个try语句，异常的结构就会被放入异常栈中，直到所有的try语句都完成。如果下一级的try语句没有对某种异常进行处理，异常栈就会执行出栈操作，直到遇到有处理这种异常的try语句或者最终将异常抛给JVM。
48、运行时异常与受检异常有何异同？
答：异常表示程序运行过程中可能出现的非正常状态，运行时异常表示虚拟机的通常操作中可能遇到的异常，是一种常见运行错误，只要程序设计得没有问题通常就不会发生。受检异常跟程序运行的上下文环境有关，即使程序设计无误，仍然可能因使用的问题而引发。Java编译器要求方法必须声明抛出可能发生的受检异常，但是并不要求必须声明抛出未被捕获的运行时异常。异常和继承一样，是面向对象程序设计中经常被滥用的东西，在Effective Java中对异常的使用给出了以下指导原则：
- 不要将异常处理用于正常的控制流（设计良好的API不应该强迫它的调用者为了正常的控制流而使用异常）
- 对可以恢复的情况使用受检异常，对编程错误使用运行时异常
- 避免不必要的使用受检异常（可以通过一些状态检测手段来避免异常的发生）
- 优先使用标准的异常
- 每个方法抛出的异常都要有文档
- 保持异常的原子性
- 不要在catch中忽略掉捕获到的异常
49、列出一些你常见的运行时异常？
答： - ArithmeticException（算术异常）
- ClassCastException （类转换异常）
- IllegalArgumentException （非法参数异常）
- IndexOutOfBoundsException （下标越界异常）
- NullPointerException （空指针异常）
- SecurityException （安全异常）
50、阐述final、finally、finalize的区别。
答： - final：修饰符（关键字）有三种用法：如果一个类被声明为final，意味着它不能再派生出新的子类，即不能被继承，因此它和abstract是反义词。将变量声明为final，可以保证它们在使用中不被改变，被声明为final的变量必须在声明时给定初值，而在以后的引用中只能读取不可修改。被声明为final的方法也同样只能使用，不能在子类中被重写。
- finally：通常放在try…catch…的后面构造总是执行代码块，这就意味着程序无论正常执行还是发生异常，这里的代码只要JVM不关闭都能执行，可以将释放外部资源的代码写在finally块中。
- finalize：Object类中定义的方法，Java中允许使用finalize()方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。这个方法是由垃圾收集器在销毁对象时调用的，通过重写finalize()方法可以整理系统资源或者执行其他清理工作。
51、类ExampleA继承Exception，类ExampleB继承ExampleA。
有如下代码片断：
1
2
3
4
5
6
7 try {
throw new ExampleB(“b”)
} catch（ExampleA e）{
System.out.println(“ExampleA”);
} catch（Exception e）{
System.out.println(“Exception”);
}
请问执行此段代码的输出是什么？
答：输出：ExampleA。（根据里氏代换原则[能使用父类型的地方一定能使用子类型]，抓取ExampleA类型异常的catch块能够抓住try块中抛出的ExampleB类型的异常）
面试题 - 说出下面代码的运行结果。（此题的出处是《Java编程思想》一书）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25 class Annoyance extends Exception {}
class Sneeze extends Annoyance {}
class Human {
public static void main(String[] args) throws Exception { try { try { throw new Sneeze(); } catch ( Annoyance a ) { System.out.println("Caught Annoyance"); throw a; } } catch ( Sneeze s ) { System.out.println("Caught Sneeze"); return ; } finally { System.out.println("Hello World!"); } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
}
52、List、Set、Map是否继承自Collection接口？
答：List、Set 是，Map 不是。Map是键值对映射容器，与List和Set有明显的区别，而Set存储的零散的元素且不允许有重复元素（数学中的集合也是如此），List是线性结构的容器，适用于按数值索引访问元素的情形。
53、阐述ArrayList、Vector、LinkedList的存储性能和特性。
答：ArrayList 和Vector都是使用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢，Vector中的方法由于添加了synchronized修饰，因此Vector是线程安全的容器，但性能上较ArrayList差，因此已经是Java中的遗留容器。LinkedList使用双向链表实现存储（将内存中零散的内存单元通过附加的引用关联起来，形成一个可以按序号索引的线性结构，这种链式存储方式与数组的连续存储方式相比，内存的利用率更高），按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。Vector属于遗留容器（Java早期的版本中提供的容器，除此之外，Hashtable、Dictionary、BitSet、Stack、Properties都是遗留容器），已经不推荐使用，但是由于ArrayList和LinkedListed都是非线程安全的，如果遇到多个线程操作同一个容器的场景，则可以通过工具类Collections中的synchronizedList方法将其转换成线程安全的容器后再使用（这是对装潢模式的应用，将已有对象传入另一个类的构造器中创建新的对象来增强实现）。
补充：遗留容器中的Properties类和Stack类在设计上有严重的问题，Properties是一个键和值都是字符串的特殊的键值对映射，在设计上应该是关联一个Hashtable并将其两个泛型参数设置为String类型，但是Java API中的Properties直接继承了Hashtable，这很明显是对继承的滥用。这里复用代码的方式应该是Has-A关系而不是Is-A关系，另一方面容器都属于工具类，继承工具类本身就是一个错误的做法，使用工具类最好的方式是Has-A关系（关联）或Use-A关系（依赖）。同理，Stack类继承Vector也是不正确的。Sun公司的工程师们也会犯这种低级错误，让人唏嘘不已。
54、Collection和Collections的区别？
答：Collection是一个接口，它是Set、List等容器的父接口；Collections是个一个工具类，提供了一系列的静态方法来辅助容器操作，这些方法包括对容器的搜索、排序、线程安全化等等。
55、List、Map、Set三个接口存取元素时，各有什么特点？
答：List以特定索引来存取元素，可以有重复元素。Set不能存放重复元素（用对象的equals()方法来区分元素是否重复）。Map保存键值对（key-value pair）映射，映射关系可以是一对一或多对一。Set和Map容器都有基于哈希存储和排序树的两种实现版本，基于哈希存储的版本理论存取时间复杂度为O(1)，而基于排序树版本的实现在插入或删除元素时会按照元素或元素的键（key）构成排序树从而达到排序和去重的效果。
56、TreeMap和TreeSet在排序时如何比较元素？Collections工具类中的sort()方法如何比较元素？
答：TreeSet要求存放的对象所属的类必须实现Comparable接口，该接口提供了比较元素的compareTo()方法，当插入元素时会回调该方法比较元素的大小。TreeMap要求存放的键值对映射的键必须实现Comparable接口从而根据键对元素进行排序。Collections工具类的sort方法有两种重载的形式，第一种要求传入的待排序容器中存放的对象比较实现Comparable接口以实现元素的比较；第二种不强制性的要求容器中的元素必须可比较，但是要求传入第二个参数，参数是Comparator接口的子类型（需要重写compare方法实现元素的比较），相当于一个临时定义的排序规则，其实就是通过接口注入比较元素大小的算法，也是对回调模式的应用（Java中对函数式编程的支持）。
例子1：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 public class Student implements Comparable {
private String name; // 姓名
private int age; // 年龄
public Student(String name, int age) {
this.name = name;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]";
}
@Override
public int compareTo(Student o) {
return this.age - o.age; // 比较年龄(年龄的升序)
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22 import java.util.Set;
import java.util.TreeSet;
class Test01 {
public static void main(String[] args) {
Set<Student> set = new TreeSet<>(); // Java 7的钻石语法(构造器后面的尖括号中不需要写类型)
set.add(new Student("Hao LUO", 33));
set.add(new Student("XJ WANG", 32));
set.add(new Student("Bruce LEE", 60));
set.add(new Student("Bob YANG", 22));
for(Student stu : set) {
System.out.println(stu);
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
// 输出结果:
// Student [name=Bob YANG, age=22]
// Student [name=XJ WANG, age=32]
// Student [name=Hao LUO, age=33]
// Student [name=Bruce LEE, age=60]
}
}
例子2：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29 public class Student {
private String name; // 姓名
private int age; // 年龄
public Student(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } /** * 获取学生姓名 */ public String getName() { return name; } /** * 获取学生年龄 */ public int getAge() { return age; } @Override public String toString() { return "Student [name=" + name + ", age=" + age + "]"; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36 import java.util.ArrayList;
import java.util.Collections;
import java.util.Comparator;
import java.util.List;
class Test02 {
public static void main(String[] args) { List<Student> list = new ArrayList<>(); // Java 7的钻石语法(构造器后面的尖括号中不需要写类型) list.add(new Student("Hao LUO", 33)); list.add(new Student("XJ WANG", 32)); list.add(new Student("Bruce LEE", 60)); list.add(new Student("Bob YANG", 22)); // 通过sort方法的第二个参数传入一个Comparator接口对象 // 相当于是传入一个比较对象大小的算法到sort方法中 // 由于Java中没有函数指针、仿函数、委托这样的概念 // 因此要将一个算法传入一个方法中唯一的选择就是通过接口回调 Collections.sort(list, new Comparator<Student> () { @Override public int compare(Student o1, Student o2) { return o1.getName().compareTo(o2.getName()); // 比较学生姓名 } }); for(Student stu : list) { System.out.println(stu); }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
// 输出结果:
// Student [name=Bob YANG, age=22]
// Student [name=Bruce LEE, age=60]
// Student [name=Hao LUO, age=33]
// Student [name=XJ WANG, age=32]
}
}
57、Thread类的sleep()方法和对象的wait()方法都可以让线程暂停执行，它们有什么区别?
答：sleep()方法（休眠）是线程类（Thread）的静态方法，调用此方法会让当前线程暂停执行指定的时间，将执行机会（CPU）让给其他线程，但是对象的锁依然保持，因此休眠时间结束后会自动恢复（线程回到就绪状态，请参考第66题中的线程状态转换图）。wait()是Object类的方法，调用对象的wait()方法导致当前线程放弃对象的锁（线程暂停执行），进入对象的等待池（wait pool），只有调用对象的notify()方法（或notifyAll()方法）时才能唤醒等待池中的线程进入等锁池（lock pool），如果线程重新获得对象的锁就可以进入就绪状态。
补充：可能不少人对什么是进程，什么是线程还比较模糊，对于为什么需要多线程编程也不是特别理解。简单的说：进程是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动，是操作系统进行资源分配和调度的一个独立单位；线程是进程的一个实体，是CPU调度和分派的基本单位，是比进程更小的能独立运行的基本单位。线程的划分尺度小于进程，这使得多线程程序的并发性高；进程在执行时通常拥有独立的内存单元，而线程之间可以共享内存。使用多线程的编程通常能够带来更好的性能和用户体验，但是多线程的程序对于其他程序是不友好的，因为它可能占用了更多的CPU资源。当然，也不是线程越多，程序的性能就越好，因为线程之间的调度和切换也会浪费CPU时间。时下很时髦的Node.js就采用了单线程异步I/O的工作模式。
58、线程的sleep()方法和yield()方法有什么区别？
答：
① sleep()方法给其他线程运行机会时不考虑线程的优先级，因此会给低优先级的线程以运行的机会；yield()方法只会给相同优先级或更高优先级的线程以运行的机会；
② 线程执行sleep()方法后转入阻塞（blocked）状态，而执行yield()方法后转入就绪（ready）状态；
③ sleep()方法声明抛出InterruptedException，而yield()方法没有声明任何异常；
④ sleep()方法比yield()方法（跟操作系统CPU调度相关）具有更好的可移植性。
59、当一个线程进入一个对象的synchronized方法A之后，其它线程是否可进入此对象的synchronized方法B？
答：不能。其它线程只能访问该对象的非同步方法，同步方法则不能进入。因为非静态方法上的synchronized修饰符要求执行方法时要获得对象的锁，如果已经进入A方法说明对象锁已经被取走，那么试图进入B方法的线程就只能在等锁池（注意不是等待池哦）中等待对象的锁。
60、请说出与线程同步以及线程调度相关的方法。
答：
- wait()：使一个线程处于等待（阻塞）状态，并且释放所持有的对象的锁；
- sleep()：使一个正在运行的线程处于睡眠状态，是一个静态方法，调用此方法要处理InterruptedException异常；
- notify()：唤醒一个处于等待状态的线程，当然在调用此方法的时候，并不能确切的唤醒某一个等待状态的线程，而是由JVM确定唤醒哪个线程，而且与优先级无关；
- notityAll()：唤醒所有处于等待状态的线程，该方法并不是将对象的锁给所有线程，而是让它们竞争，只有获得锁的线程才能进入就绪状态；
提示：关于Java多线程和并发编程的问题，建议大家看我的另一篇文章《关于Java并发编程的总结和思考》。
补充：Java 5通过Lock接口提供了显式的锁机制（explicit lock），增强了灵活性以及对线程的协调。Lock接口中定义了加锁（lock()）和解锁（unlock()）的方法，同时还提供了newCondition()方法来产生用于线程之间通信的Condition对象；此外，Java 5还提供了信号量机制（semaphore），信号量可以用来限制对某个共享资源进行访问的线程的数量。在对资源进行访问之前，线程必须得到信号量的许可（调用Semaphore对象的acquire()方法）；在完成对资源的访问后，线程必须向信号量归还许可（调用Semaphore对象的release()方法）。
下面的例子演示了100个线程同时向一个银行账户中存入1元钱，在没有使用同步机制和使用同步机制情况下的执行情况。
• 银行账户类：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30 /**
- 银行账户
- @author 骆昊
*/
public class Account {
private double balance; // 账户余额
/** * 存款 * @param money 存入金额 */ public void deposit(double money) { double newBalance = balance + money; try { Thread.sleep(10); // 模拟此业务需要一段处理时间 } catch(InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } balance = newBalance; } /** * 获得账户余额 */ public double getBalance() { return balance; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
}
• 存钱线程类：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 /**
- 存钱线程
- @author 骆昊
*/
public class AddMoneyThread implements Runnable {
private Account account; // 存入账户
private double money; // 存入金额
public AddMoneyThread(Account account, double money) {
this.account = account;
this.money = money;
}
@Override
public void run() {
account.deposit(money);
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
}
• 测试类：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20 import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class Test01 {
public static void main(String[] args) {
Account account = new Account();
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(100);
for(int i = 1; i <= 100; i++) {
service.execute(new AddMoneyThread(account, 1));
}
service.shutdown();
while(!service.isTerminated()) {}
System.out.println("账户余额: " + account.getBalance());
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
}
在没有同步的情况下，执行结果通常是显示账户余额在10元以下，出现这种状况的原因是，当一个线程A试图存入1元的时候，另外一个线程B也能够进入存款的方法中，线程B读取到的账户余额仍然是线程A存入1元钱之前的账户余额，因此也是在原来的余额0上面做了加1元的操作，同理线程C也会做类似的事情，所以最后100个线程执行结束时，本来期望账户余额为100元，但实际得到的通常在10元以下（很可能是1元哦）。解决这个问题的办法就是同步，当一个线程对银行账户存钱时，需要将此账户锁定，待其操作完成后才允许其他的线程进行操作，代码有如下几种调整方案：
• 在银行账户的存款（deposit）方法上同步（synchronized）关键字
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30 /**
- 银行账户
- @author 骆昊
*/
public class Account {
private double balance; // 账户余额
/** * 存款 * @param money 存入金额 */ public synchronized void deposit(double money) { double newBalance = balance + money; try { Thread.sleep(10); // 模拟此业务需要一段处理时间 } catch(InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } balance = newBalance; } /** * 获得账户余额 */ public double getBalance() { return balance; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
}
• 在线程调用存款方法时对银行账户进行同步
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22 /**
- 存钱线程
- @author 骆昊
*/
public class AddMoneyThread implements Runnable {
private Account account; // 存入账户
private double money; // 存入金额
public AddMoneyThread(Account account, double money) {
this.account = account;
this.money = money;
}
@Override
public void run() {
synchronized (account) {
account.deposit(money);
}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
}
• 通过Java 5显示的锁机制，为每个银行账户创建一个锁对象，在存款操作进行加锁和解锁的操作
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43 import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;
/**
- 银行账户
- @author 骆昊
*/
public class Account {
private Lock accountLock = new ReentrantLock();
private double balance; // 账户余额
/** * 存款 * * @param money * 存入金额 */ public void deposit(double money) { accountLock.lock(); try { double newBalance = balance + money; try { Thread.sleep(10); // 模拟此业务需要一段处理时间 } catch (InterruptedException ex) { ex.printStackTrace(); } balance = newBalance; } finally { accountLock.unlock(); } } /** * 获得账户余额 */ public double getBalance() { return balance; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
}
按照上述三种方式对代码进行修改后，重写执行测试代码Test01，将看到最终的账户余额为100元。当然也可以使用Semaphore或CountdownLatch来实现同步。
61、编写多线程程序有几种实现方式？
答：Java 5以前实现多线程有两种实现方法：一种是继承Thread类；另一种是实现Runnable接口。两种方式都要通过重写run()方法来定义线程的行为，推荐使用后者，因为Java中的继承是单继承，一个类有一个父类，如果继承了Thread类就无法再继承其他类了，显然使用Runnable接口更为灵活。
补充：Java 5以后创建线程还有第三种方式：实现Callable接口，该接口中的call方法可以在线程执行结束时产生一个返回值，代码如下所示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43 import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.Callable;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Future;
class MyTask implements Callable {
private int upperBounds;
public MyTask(int upperBounds) {
this.upperBounds = upperBounds;
}
@Override
public Integer call() throws Exception {
int sum = 0;
for(int i = 1; i <= upperBounds; i++) {
sum += i;
}
return sum;
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
}
class Test {
public static void main(String[] args) throws Exception {
List<Future<Integer>> list = new ArrayList<>();
ExecutorService service = Executors.newFixedThreadPool(10);
for(int i = 0; i < 10; i++) {
list.add(service.submit(new MyTask((int) (Math.random() * 100))));
}
int sum = 0;
for(Future<Integer> future : list) {
// while(!future.isDone()) ;
sum += future.get();
}
System.out.println(sum);
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
}
62、synchronized关键字的用法？
答：synchronized关键字可以将对象或者方法标记为同步，以实现对对象和方法的互斥访问，可以用synchronized(对象) { … }定义同步代码块，或者在声明方法时将synchronized作为方法的修饰符。在第60题的例子中已经展示了synchronized关键字的用法。
63、举例说明同步和异步。
答：如果系统中存在临界资源（资源数量少于竞争资源的线程数量的资源），例如正在写的数据以后可能被另一个线程读到，或者正在读的数据可能已经被另一个线程写过了，那么这些数据就必须进行同步存取（数据库操作中的排他锁就是最好的例子）。当应用程序在对象上调用了一个需要花费很长时间来执行的方法，并且不希望让程序等待方法的返回时，就应该使用异步编程，在很多情况下采用异步途径往往更有效率。事实上，所谓的同步就是指阻塞式操作，而异步就是非阻塞式操作。
64、启动一个线程是调用run()还是start()方法？
答：启动一个线程是调用start()方法，使线程所代表的虚拟处理机处于可运行状态，这意味着它可以由JVM 调度并执行，这并不意味着线程就会立即运行。run()方法是线程启动后要进行回调（callback）的方法。
65、什么是线程池（thread pool）？
答：在面向对象编程中，创建和销毁对象是很费时间的，因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源。在Java中更是如此，虚拟机将试图跟踪每一个对象，以便能够在对象销毁后进行垃圾回收。所以提高服务程序效率的一个手段就是尽可能减少创建和销毁对象的次数，特别是一些很耗资源的对象创建和销毁，这就是”池化资源”技术产生的原因。线程池顾名思义就是事先创建若干个可执行的线程放入一个池（容器）中，需要的时候从池中获取线程不用自行创建，使用完毕不需要销毁线程而是放回池中，从而减少创建和销毁线程对象的开销。
Java 5+中的Executor接口定义一个执行线程的工具。它的子类型即线程池接口是ExecutorService。要配置一个线程池是比较复杂的，尤其是对于线程池的原理不是很清楚的情况下，因此在工具类Executors面提供了一些静态工厂方法，生成一些常用的线程池，如下所示：
- newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池。这个线程池只有一个线程在工作，也就是相当于单线程串行执行所有任务。如果这个唯一的线程因为异常结束，那么会有一个新的线程来替代它。此线程池保证所有任务的执行顺序按照任务的提交顺序执行。
- newFixedThreadPool：创建固定大小的线程池。每次提交一个任务就创建一个线程，直到线程达到线程池的最大大小。线程池的大小一旦达到最大值就会保持不变，如果某个线程因为执行异常而结束，那么线程池会补充一个新线程。
- newCachedThreadPool：创建一个可缓存的线程池。如果线程池的大小超过了处理任务所需要的线程，那么就会回收部分空闲（60秒不执行任务）的线程，当任务数增加时，此线程池又可以智能的添加新线程来处理任务。此线程池不会对线程池大小做限制，线程池大小完全依赖于操作系统（或者说JVM）能够创建的最大线程大小。
- newScheduledThreadPool：创建一个大小无限的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。
- newSingleThreadExecutor：创建一个单线程的线程池。此线程池支持定时以及周期性执行任务的需求。
第60题的例子中演示了通过Executors工具类创建线程池并使用线程池执行线程的代码。如果希望在服务器上使用线程池，强烈建议使用newFixedThreadPool方法来创建线程池，这样能获得更好的性能。
66、线程的基本状态以及状态之间的关系？
答：
说明：其中Running表示运行状态，Runnable表示就绪状态（万事俱备，只欠CPU），Blocked表示阻塞状态，阻塞状态又有多种情况，可能是因为调用wait()方法进入等待池，也可能是执行同步方法或同步代码块进入等锁池，或者是调用了sleep()方法或join()方法等待休眠或其他线程结束，或是因为发生了I/O中断。
67、简述synchronized 和java.util.concurrent.locks.Lock的异同？
答：Lock是Java 5以后引入的新的API，和关键字synchronized相比主要相同点：Lock 能完成synchronized所实现的所有功能；主要不同点：Lock有比synchronized更精确的线程语义和更好的性能，而且不强制性的要求一定要获得锁。synchronized会自动释放锁，而Lock一定要求程序员手工释放，并且最好在finally 块中释放（这是释放外部资源的最好的地方）。
68、Java中如何实现序列化，有什么意义？
答：序列化就是一种用来处理对象流的机制，所谓对象流也就是将对象的内容进行流化。可以对流化后的对象进行读写操作，也可将流化后的对象传输于网络之间。序列化是为了解决对象流读写操作时可能引发的问题（如果不进行序列化可能会存在数据乱序的问题）。
要实现序列化，需要让一个类实现Serializable接口，该接口是一个标识性接口，标注该类对象是可被序列化的，然后使用一个输出流来构造一个对象输出流并通过writeObject(Object)方法就可以将实现对象写出（即保存其状态）；如果需要反序列化则可以用一个输入流建立对象输入流，然后通过readObject方法从流中读取对象。序列化除了能够实现对象的持久化之外，还能够用于对象的深度克隆（可以参考第29题）。
69、Java中有几种类型的流？
答：字节流和字符流。字节流继承于InputStream、OutputStream，字符流继承于Reader、Writer。在java.io 包中还有许多其他的流，主要是为了提高性能和使用方便。关于Java的I/O需要注意的有两点：一是两种对称性（输入和输出的对称性，字节和字符的对称性）；二是两种设计模式（适配器模式和装潢模式）。另外Java中的流不同于C#的是它只有一个维度一个方向。
面试题 - 编程实现文件拷贝。（这个题目在笔试的时候经常出现，下面的代码给出了两种实现方案）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41 import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.OutputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public final class MyUtil {
private MyUtil() { throw new AssertionError(); } public static void fileCopy(String source, String target) throws IOException { try (InputStream in = new FileInputStream(source)) { try (OutputStream out = new FileOutputStream(target)) { byte[] buffer = new byte[4096]; int bytesToRead; while((bytesToRead = in.read(buffer)) != -1) { out.write(buffer, 0, bytesToRead); } } } } public static void fileCopyNIO(String source, String target) throws IOException { try (FileInputStream in = new FileInputStream(source)) { try (FileOutputStream out = new FileOutputStream(target)) { FileChannel inChannel = in.getChannel(); FileChannel outChannel = out.getChannel(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(4096); while(inChannel.read(buffer) != -1) { buffer.flip(); outChannel.write(buffer); buffer.clear(); } } } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
}
注意：上面用到Java 7的TWR，使用TWR后可以不用在finally中释放外部资源 ，从而让代码更加优雅。
70、写一个方法，输入一个文件名和一个字符串，统计这个字符串在这个文件中出现的次数。
答：代码如下：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37 import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
public final class MyUtil {
// 工具类中的方法都是静态方式访问的因此将构造器私有不允许创建对象(绝对好习惯) private MyUtil() { throw new AssertionError(); } /** * 统计给定文件中给定字符串的出现次数 * * @param filename 文件名 * @param word 字符串 * @return 字符串在文件中出现的次数 */ public static int countWordInFile(String filename, String word) { int counter = 0; try (FileReader fr = new FileReader(filename)) { try (BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) { String line = null; while ((line = br.readLine()) != null) { int index = -1; while (line.length() >= word.length() && (index = line.indexOf(word)) >= 0) { counter++; line = line.substring(index + word.length()); } } } } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } return counter; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
}
71、如何用Java代码列出一个目录下所有的文件？
答：
如果只要求列出当前文件夹下的文件，代码如下所示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13 import java.io.File;
class Test12 {
public static void main(String[] args) {
File f = new File("/Users/Hao/Downloads");
for(File temp : f.listFiles()) {
if(temp.isFile()) {
System.out.println(temp.getName());
}
}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
}
如果需要对文件夹继续展开，代码如下所示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26 import java.io.File;
class Test12 {
public static void main(String[] args) { showDirectory(new File("/Users/Hao/Downloads")); } public static void showDirectory(File f) { _walkDirectory(f, 0); } private static void _walkDirectory(File f, int level) { if(f.isDirectory()) { for(File temp : f.listFiles()) { _walkDirectory(temp, level + 1); } } else { for(int i = 0; i < level - 1; i++) { System.out.print("\t"); } System.out.println(f.getName()); } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
}
在Java 7中可以使用NIO.2的API来做同样的事情，代码如下所示：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16 class ShowFileTest {
public static void main(String[] args) throws IOException {
Path initPath = Paths.get("/Users/Hao/Downloads");
Files.walkFileTree(initPath, new SimpleFileVisitor<Path>() {
@Override
public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs)
throws IOException {
System.out.println(file.getFileName().toString());
return FileVisitResult.CONTINUE;
}
});
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
}
72、用Java的套接字编程实现一个多线程的回显（echo）服务器。
答：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51 import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
public class EchoServer {
private static final int ECHO_SERVER_PORT = 6789; public static void main(String[] args) { try(ServerSocket server = new ServerSocket(ECHO_SERVER_PORT)) { System.out.println("服务器已经启动..."); while(true) { Socket client = server.accept(); new Thread(new ClientHandler(client)).start(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } private static class ClientHandler implements Runnable { private Socket client; public ClientHandler(Socket client) { this.client = client; } @Override public void run() { try(BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream())); PrintWriter pw = new PrintWriter(client.getOutputStream())) { String msg = br.readLine(); System.out.println("收到" + client.getInetAddress() + "发送的: " + msg); pw.println(msg); pw.flush(); } catch(Exception ex) { ex.printStackTrace(); } finally { try { client.close(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
}
注意：上面的代码使用了Java 7的TWR语法，由于很多外部资源类都间接的实现了AutoCloseable接口（单方法回调接口），因此可以利用TWR语法在try结束的时候通过回调的方式自动调用外部资源类的close()方法，避免书写冗长的finally代码块。此外，上面的代码用一个静态内部类实现线程的功能，使用多线程可以避免一个用户I/O操作所产生的中断影响其他用户对服务器的访问，简单的说就是一个用户的输入操作不会造成其他用户的阻塞。当然，上面的代码使用线程池可以获得更好的性能，因为频繁的创建和销毁线程所造成的开销也是不可忽视的。
下面是一段回显客户端测试代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22 import java.io.BufferedReader;
import java.io.InputStreamReader;
import java.io.PrintWriter;
import java.net.Socket;
import java.util.Scanner;
public class EchoClient {
public static void main(String[] args) throws Exception {
Socket client = new Socket("localhost", 6789);
Scanner sc = new Scanner(System.in);
System.out.print("请输入内容: ");
String msg = sc.nextLine();
sc.close();
PrintWriter pw = new PrintWriter(client.getOutputStream());
pw.println(msg);
pw.flush();
BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
System.out.println(br.readLine());
client.close();
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
}
如果希望用NIO的多路复用套接字实现服务器，代码如下所示。NIO的操作虽然带来了更好的性能，但是有些操作是比较底层的，对于初学者来说还是有些难于理解。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86 import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
public class EchoServerNIO {
private static final int ECHO_SERVER_PORT = 6789; private static final int ECHO_SERVER_TIMEOUT = 5000; private static final int BUFFER_SIZE = 1024; private static ServerSocketChannel serverChannel = null; private static Selector selector = null; // 多路复用选择器 private static ByteBuffer buffer = null; // 缓冲区 public static void main(String[] args) { init(); listen(); } private static void init() { try { serverChannel = ServerSocketChannel.open(); buffer = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE); serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(ECHO_SERVER_PORT)); serverChannel.configureBlocking(false); selector = Selector.open(); serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } } private static void listen() { while (true) { try { if (selector.select(ECHO_SERVER_TIMEOUT) != 0) { Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator(); while (it.hasNext()) { SelectionKey key = it.next(); it.remove(); handleKey(key); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } } private static void handleKey(SelectionKey key) throws IOException { SocketChannel channel = null; try { if (key.isAcceptable()) { ServerSocketChannel serverChannel = (ServerSocketChannel) key.channel(); channel = serverChannel.accept(); channel.configureBlocking(false); channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); } else if (key.isReadable()) { channel = (SocketChannel) key.channel(); buffer.clear(); if (channel.read(buffer) > 0) { buffer.flip(); CharBuffer charBuffer = CharsetHelper.decode(buffer); String msg = charBuffer.toString(); System.out.println("收到" + channel.getRemoteAddress() + "的消息：" + msg); channel.write(CharsetHelper.encode(CharBuffer.wrap(msg))); } else { channel.close(); } } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); if (channel != null) { channel.close(); } } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
- 65
- 66
- 67
- 68
- 69
- 70
- 71
- 72
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23 import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.charset.CharacterCodingException;
import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetDecoder;
import java.nio.charset.CharsetEncoder;
public final class CharsetHelper {
private static final String UTF_8 = “UTF-8”;
private static CharsetEncoder encoder = Charset.forName(UTF_8).newEncoder();
private static CharsetDecoder decoder = Charset.forName(UTF_8).newDecoder();
private CharsetHelper() {
}
public static ByteBuffer encode(CharBuffer in) throws CharacterCodingException{
return encoder.encode(in);
}
public static CharBuffer decode(ByteBuffer in) throws CharacterCodingException{
return decoder.decode(in);
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
}
73、XML文档定义有几种形式？它们之间有何本质区别？解析XML文档有哪几种方式？
答：XML文档定义分为DTD和Schema两种形式，二者都是对XML语法的约束，其本质区别在于Schema本身也是一个XML文件，可以被XML解析器解析，而且可以为XML承载的数据定义类型，约束能力较之DTD更强大。对XML的解析主要有DOM（文档对象模型，Document Object Model）、SAX（Simple API for XML）和StAX（Java 6中引入的新的解析XML的方式，Streaming API for XML），其中DOM处理大型文件时其性能下降的非常厉害，这个问题是由DOM树结构占用的内存较多造成的，而且DOM解析方式必须在解析文件之前把整个文档装入内存，适合对XML的随机访问（典型的用空间换取时间的策略）；SAX是事件驱动型的XML解析方式，它顺序读取XML文件，不需要一次全部装载整个文件。当遇到像文件开头，文档结束，或者标签开头与标签结束时，它会触发一个事件，用户通过事件回调代码来处理XML文件，适合对XML的顺序访问；顾名思义，StAX把重点放在流上，实际上StAX与其他解析方式的本质区别就在于应用程序能够把XML作为一个事件流来处理。将XML作为一组事件来处理的想法并不新颖（SAX就是这样做的），但不同之处在于StAX允许应用程序代码把这些事件逐个拉出来，而不用提供在解析器方便时从解析器中接收事件的处理程序。
74、你在项目中哪些地方用到了XML？
答：XML的主要作用有两个方面：数据交换和信息配置。在做数据交换时，XML将数据用标签组装成起来，然后压缩打包加密后通过网络传送给接收者，接收解密与解压缩后再从XML文件中还原相关信息进行处理，XML曾经是异构系统间交换数据的事实标准，但此项功能几乎已经被JSON（JavaScript Object Notation）取而代之。当然，目前很多软件仍然使用XML来存储配置信息，我们在很多项目中通常也会将作为配置信息的硬代码写在XML文件中，Java的很多框架也是这么做的，而且这些框架都选择了dom4j作为处理XML的工具，因为Sun公司的官方API实在不怎么好用。
补充：现在有很多时髦的软件（如Sublime）已经开始将配置文件书写成JSON格式，我们已经强烈的感受到XML的另一项功能也将逐渐被业界抛弃。
75、阐述JDBC操作数据库的步骤。
答：下面的代码以连接本机的Oracle数据库为例，演示JDBC操作数据库的步骤。
• 加载驱动。
1 Class.forName(“oracle.jdbc.driver.OracleDriver”);
• 创建连接。
1 Connection con = DriverManager.getConnection(“jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl”, “scott”, “tiger”);
• 创建语句。
1
2
3 PreparedStatement ps = con.prepareStatement(“select * from emp where sal between ? and ?”);
ps.setInt(1, 1000);
ps.setInt(2, 3000);
• 执行语句。
1 ResultSet rs = ps.executeQuery();
• 处理结果。
1
2
3 while(rs.next()) {
System.out.println(rs.getInt(“empno”) + " - " + rs.getString(“ename”));
}
• 关闭资源。
1
2
3
4
5
6
7
8
9 finally {
if(con != null) {
try {
con.close();
} catch (SQLException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
提示：关闭外部资源的顺序应该和打开的顺序相反，也就是说先关闭ResultSet、再关闭Statement、在关闭Connection。上面的代码只关闭了Connection（连接），虽然通常情况下在关闭连接时，连接上创建的语句和打开的游标也会关闭，但不能保证总是如此，因此应该按照刚才说的顺序分别关闭。此外，第一步加载驱动在JDBC 4.0中是可以省略的（自动从类路径中加载驱动），但是我们建议保留。
76、Statement和PreparedStatement有什么区别？哪个性能更好？
答：与Statement相比，①PreparedStatement接口代表预编译的语句，它主要的优势在于可以减少SQL的编译错误并增加SQL的安全性（减少SQL注射攻击的可能性）；②PreparedStatement中的SQL语句是可以带参数的，避免了用字符串连接拼接SQL语句的麻烦和不安全；③当批量处理SQL或频繁执行相同的查询时，PreparedStatement有明显的性能上的优势，由于数据库可以将编译优化后的SQL语句缓存起来，下次执行相同结构的语句时就会很快（不用再次编译和生成执行计划）。
补充：为了提供对存储过程的调用，JDBC API中还提供了CallableStatement接口。存储过程（Stored Procedure）是数据库中一组为了完成特定功能的SQL语句的集合，经编译后存储在数据库中，用户通过指定存储过程的名字并给出参数（如果该存储过程带有参数）来执行它。虽然调用存储过程会在网络开销、安全性、性能上获得很多好处，但是存在如果底层数据库发生迁移时就会有很多麻烦，因为每种数据库的存储过程在书写上存在不少的差别。
77、使用JDBC操作数据库时，如何提升读取数据的性能？如何提升更新数据的性能？
答：要提升读取数据的性能，可以指定通过结果集（ResultSet）对象的setFetchSize()方法指定每次抓取的记录数（典型的空间换时间策略）；要提升更新数据的性能可以使用PreparedStatement语句构建批处理，将若干SQL语句置于一个批处理中执行。
78、在进行数据库编程时，连接池有什么作用？
答：由于创建连接和释放连接都有很大的开销（尤其是数据库服务器不在本地时，每次建立连接都需要进行TCP的三次握手，释放连接需要进行TCP四次握手，造成的开销是不可忽视的），为了提升系统访问数据库的性能，可以事先创建若干连接置于连接池中，需要时直接从连接池获取，使用结束时归还连接池而不必关闭连接，从而避免频繁创建和释放连接所造成的开销，这是典型的用空间换取时间的策略（浪费了空间存储连接，但节省了创建和释放连接的时间）。池化技术在Java开发中是很常见的，在使用线程时创建线程池的道理与此相同。基于Java的开源数据库连接池主要有：C3P0、Proxool、DBCP、BoneCP、Druid等。
补充：在计算机系统中时间和空间是不可调和的矛盾，理解这一点对设计满足性能要求的算法是至关重要的。大型网站性能优化的一个关键就是使用缓存，而缓存跟上面讲的连接池道理非常类似，也是使用空间换时间的策略。可以将热点数据置于缓存中，当用户查询这些数据时可以直接从缓存中得到，这无论如何也快过去数据库中查询。当然，缓存的置换策略等也会对系统性能产生重要影响，对于这个问题的讨论已经超出了这里要阐述的范围。
79、什么是DAO模式？
答：DAO（Data Access Object）顾名思义是一个为数据库或其他持久化机制提供了抽象接口的对象，在不暴露底层持久化方案实现细节的前提下提供了各种数据访问操作。在实际的开发中，应该将所有对数据源的访问操作进行抽象化后封装在一个公共API中。用程序设计语言来说，就是建立一个接口，接口中定义了此应用程序中将会用到的所有事务方法。在这个应用程序中，当需要和数据源进行交互的时候则使用这个接口，并且编写一个单独的类来实现这个接口，在逻辑上该类对应一个特定的数据存储。DAO模式实际上包含了两个模式，一是Data Accessor（数据访问器），二是Data Object（数据对象），前者要解决如何访问数据的问题，而后者要解决的是如何用对象封装数据。
80、事务的ACID是指什么？
答：
- 原子性(Atomic)：事务中各项操作，要么全做要么全不做，任何一项操作的失败都会导致整个事务的失败；
- 一致性(Consistent)：事务结束后系统状态是一致的；
- 隔离性(Isolated)：并发执行的事务彼此无法看到对方的中间状态；
- 持久性(Durable)：事务完成后所做的改动都会被持久化，即使发生灾难性的失败。通过日志和同步备份可以在故障发生后重建数据。
补充：关于事务，在面试中被问到的概率是很高的，可以问的问题也是很多的。首先需要知道的是，只有存在并发数据访问时才需要事务。当多个事务访问同一数据时，可能会存在5类问题，包括3类数据读取问题（脏读、不可重复读和幻读）和2类数据更新问题（第1类丢失更新和第2类丢失更新）。
脏读（Dirty Read）：A事务读取B事务尚未提交的数据并在此基础上操作，而B事务执行回滚，那么A读取到的数据就是脏数据。
时间 转账事务A 取款事务B
T1 开始事务
T2 开始事务
T3 查询账户余额为1000元
T4 取出500元余额修改为500元
T5 查询账户余额为500元（脏读）
T6 撤销事务余额恢复为1000元
T7 汇入100元把余额修改为600元
T8 提交事务
不可重复读（Unrepeatable Read）：事务A重新读取前面读取过的数据，发现该数据已经被另一个已提交的事务B修改过了。
时间 转账事务A 取款事务B
T1 开始事务
T2 开始事务
T3 查询账户余额为1000元
T4 查询账户余额为1000元
T5 取出100元修改余额为900元
T6 提交事务
T7 查询账户余额为900元（不可重复读）
幻读（Phantom Read）：事务A重新执行一个查询，返回一系列符合查询条件的行，发现其中插入了被事务B提交的行。
时间 统计金额事务A 转账事务B
T1 开始事务
T2 开始事务
T3 统计总存款为10000元
T4 新增一个存款账户存入100元
T5 提交事务
T6 再次统计总存款为10100元（幻读）
第1类丢失更新：事务A撤销时，把已经提交的事务B的更新数据覆盖了。
时间 取款事务A 转账事务B
T1 开始事务
T2 开始事务
T3 查询账户余额为1000元
T4 查询账户余额为1000元
T5 汇入100元修改余额为1100元
T6 提交事务
T7 取出100元将余额修改为900元
T8 撤销事务
T9 余额恢复为1000元（丢失更新）
第2类丢失更新：事务A覆盖事务B已经提交的数据，造成事务B所做的操作丢失。
时间 转账事务A 取款事务B
T1 开始事务
T2 开始事务
T3 查询账户余额为1000元
T4 查询账户余额为1000元
T5 取出100元将余额修改为900元
T6 提交事务
T7 汇入100元将余额修改为1100元
T8 提交事务
T9 查询账户余额为1100元（丢失更新）
数据并发访问所产生的问题，在有些场景下可能是允许的，但是有些场景下可能就是致命的，数据库通常会通过锁机制来解决数据并发访问问题，按锁定对象不同可以分为表级锁和行级锁；按并发事务锁定关系可以分为共享锁和独占锁，具体的内容大家可以自行查阅资料进行了解。
直接使用锁是非常麻烦的，为此数据库为用户提供了自动锁机制，只要用户指定会话的事务隔离级别，数据库就会通过分析SQL语句然后为事务访问的资源加上合适的锁，此外，数据库还会维护这些锁通过各种手段提高系统的性能，这些对用户来说都是透明的（就是说你不用理解，事实上我确实也不知道）。ANSI/ISO SQL 92标准定义了4个等级的事务隔离级别，如下表所示：
隔离级别 脏读 不可重复读 幻读 第一类丢失更新 第二类丢失更新
READ UNCOMMITED 允许 允许 允许 不允许 允许
READ COMMITTED 不允许 允许 允许 不允许 允许
REPEATABLE READ 不允许 不允许 允许 不允许 不允许
SERIALIZABLE 不允许 不允许 不允许 不允许 不允许
需要说明的是，事务隔离级别和数据访问的并发性是对立的，事务隔离级别越高并发性就越差。所以要根据具体的应用来确定合适的事务隔离级别，这个地方没有万能的原则。
81、JDBC中如何进行事务处理？
答：Connection提供了事务处理的方法，通过调用setAutoCommit(false)可以设置手动提交事务；当事务完成后用commit()显式提交事务；如果在事务处理过程中发生异常则通过rollback()进行事务回滚。除此之外，从JDBC 3.0中还引入了Savepoint（保存点）的概念，允许通过代码设置保存点并让事务回滚到指定的保存点。
82、JDBC能否处理Blob和Clob？
答： Blob是指二进制大对象（Binary Large Object），而Clob是指大字符对象（Character Large Objec），因此其中Blob是为存储大的二进制数据而设计的，而Clob是为存储大的文本数据而设计的。JDBC的PreparedStatement和ResultSet都提供了相应的方法来支持Blob和Clob操作。下面的代码展示了如何使用JDBC操作LOB：
下面以MySQL数据库为例，创建一个张有三个字段的用户表，包括编号（id）、姓名（name）和照片（photo），建表语句如下：
1
2
3
4
5
6 create table tb_user
(
id int primary key auto_increment,
name varchar(20) unique not null,
photo longblob
);
下面的Java代码向数据库中插入一条记录：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41 import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;
class JdbcLobTest {
public static void main(String[] args) { Connection con = null; try { // 1. 加载驱动（Java6以上版本可以省略） Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver"); // 2. 建立连接 con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "123456"); // 3. 创建语句对象 PreparedStatement ps = con.prepareStatement("insert into tb_user values (default, ?, ?)"); ps.setString(1, "骆昊"); // 将SQL语句中第一个占位符换成字符串 try (InputStream in = new FileInputStream("test.jpg")) { // Java 7的TWR ps.setBinaryStream(2, in); // 将SQL语句中第二个占位符换成二进制流 // 4. 发出SQL语句获得受影响行数 System.out.println(ps.executeUpdate() == 1 ? "插入成功" : "插入失败"); } catch(IOException e) { System.out.println("读取照片失败!"); } } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) { // Java 7的多异常捕获 e.printStackTrace(); } finally { // 释放外部资源的代码都应当放在finally中保证其能够得到执行 try { if(con != null && !con.isClosed()) { con.close(); // 5. 释放数据库连接 con = null; // 指示垃圾回收器可以回收该对象 } } catch (SQLException e) { e.printStackTrace(); } } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
}
83、简述正则表达式及其用途。
答：在编写处理字符串的程序时，经常会有查找符合某些复杂规则的字符串的需要。正则表达式就是用于描述这些规则的工具。换句话说，正则表达式就是记录文本规则的代码。
说明：计算机诞生初期处理的信息几乎都是数值，但是时过境迁，今天我们使用计算机处理的信息更多的时候不是数值而是字符串，正则表达式就是在进行字符串匹配和处理的时候最为强大的工具，绝大多数语言都提供了对正则表达式的支持。
84、Java中是如何支持正则表达式操作的？
答：Java中的String类提供了支持正则表达式操作的方法，包括：matches()、replaceAll()、replaceFirst()、split()。此外，Java中可以用Pattern类表示正则表达式对象，它提供了丰富的API进行各种正则表达式操作，请参考下面面试题的代码。
面试题： - 如果要从字符串中截取第一个英文左括号之前的字符串，例如：北京市(朝阳区)(西城区)(海淀区)，截取结果为：北京市，那么正则表达式怎么写？
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14 import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;
class RegExpTest {
public static void main(String[] args) {
String str = "北京市(朝阳区)(西城区)(海淀区)";
Pattern p = Pattern.compile(".*?(?=\\()");
Matcher m = p.matcher(str);
if(m.find()) {
System.out.println(m.group());
}
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
}
说明：上面的正则表达式中使用了懒惰匹配和前瞻，如果不清楚这些内容，推荐读一下网上很有名的《正则表达式30分钟入门教程》。
85、获得一个类的类对象有哪些方式？
答：
- 方法1：类型.class，例如：String.class
- 方法2：对象.getClass()，例如：”hello”.getClass()
- 方法3：Class.forName()，例如：Class.forName(“java.lang.String”)
86、如何通过反射创建对象？
答： - 方法1：通过类对象调用newInstance()方法，例如：String.class.newInstance()
- 方法2：通过类对象的getConstructor()或getDeclaredConstructor()方法获得构造器（Constructor）对象并调用其newInstance()方法创建对象，例如：String.class.getConstructor(String.class).newInstance(“Hello”);
87、如何通过反射获取和设置对象私有字段的值？
答：可以通过类对象的getDeclaredField()方法字段（Field）对象，然后再通过字段对象的setAccessible(true)将其设置为可以访问，接下来就可以通过get/set方法来获取/设置字段的值了。下面的代码实现了一个反射的工具类，其中的两个静态方法分别用于获取和设置私有字段的值，字段可以是基本类型也可以是对象类型且支持多级对象操作，例如ReflectionUtil.get(dog, “owner.car.engine.id”);可以获得dog对象的主人的汽车的引擎的ID号。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79 import java.lang.reflect.Constructor;
import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.Modifier;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
/**
- 反射工具类
- @author 骆昊
*/
public class ReflectionUtil {
private ReflectionUtil() { throw new AssertionError(); } /** * 通过反射取对象指定字段(属性)的值 * @param target 目标对象 * @param fieldName 字段的名字 * @throws 如果取不到对象指定字段的值则抛出异常 * @return 字段的值 */ public static Object getValue(Object target, String fieldName) { Class<?> clazz = target.getClass(); String[] fs = fieldName.split("\\."); try { for(int i = 0; i < fs.length - 1; i++) { Field f = clazz.getDeclaredField(fs[i]); f.setAccessible(true); target = f.get(target); clazz = target.getClass(); } Field f = clazz.getDeclaredField(fs[fs.length - 1]); f.setAccessible(true); return f.get(target); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } } /** * 通过反射给对象的指定字段赋值 * @param target 目标对象 * @param fieldName 字段的名称 * @param value 值 */ public static void setValue(Object target, String fieldName, Object value) { Class<?> clazz = target.getClass(); String[] fs = fieldName.split("\\."); try { for(int i = 0; i < fs.length - 1; i++) { Field f = clazz.getDeclaredField(fs[i]); f.setAccessible(true); Object val = f.get(target); if(val == null) { Constructor<?> c = f.getType().getDeclaredConstructor(); c.setAccessible(true); val = c.newInstance(); f.set(target, val); } target = val; clazz = target.getClass(); } Field f = clazz.getDeclaredField(fs[fs.length - 1]); f.setAccessible(true); f.set(target, value); } catch (Exception e) { throw new RuntimeException(e); } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
- 50
- 51
- 52
- 53
- 54
- 55
- 56
- 57
- 58
- 59
- 60
- 61
- 62
- 63
- 64
}
88、如何通过反射调用对象的方法？
答：请看下面的代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 import java.lang.reflect.Method;
class MethodInvokeTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
String str = "hello";
Method m = str.getClass().getMethod("toUpperCase");
System.out.println(m.invoke(str)); // HELLO
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
}
89、简述一下面向对象的”六原则一法则”。
答：
- 单一职责原则：一个类只做它该做的事情。（单一职责原则想表达的就是”高内聚”，写代码最终极的原则只有六个字”高内聚、低耦合”，就如同葵花宝典或辟邪剑谱的中心思想就八个字”欲练此功必先自宫”，所谓的高内聚就是一个代码模块只完成一项功能，在面向对象中，如果只让一个类完成它该做的事，而不涉及与它无关的领域就是践行了高内聚的原则，这个类就只有单一职责。我们都知道一句话叫”因为专注，所以专业”，一个对象如果承担太多的职责，那么注定它什么都做不好。这个世界上任何好的东西都有两个特征，一个是功能单一，好的相机绝对不是电视购物里面卖的那种一个机器有一百多种功能的，它基本上只能照相；另一个是模块化，好的自行车是组装车，从减震叉、刹车到变速器，所有的部件都是可以拆卸和重新组装的，好的乒乓球拍也不是成品拍，一定是底板和胶皮可以拆分和自行组装的，一个好的软件系统，它里面的每个功能模块也应该是可以轻易的拿到其他系统中使用的，这样才能实现软件复用的目标。）
- 开闭原则：软件实体应当对扩展开放，对修改关闭。（在理想的状态下，当我们需要为一个软件系统增加新功能时，只需要从原来的系统派生出一些新类就可以，不需要修改原来的任何一行代码。要做到开闭有两个要点：①抽象是关键，一个系统中如果没有抽象类或接口系统就没有扩展点；②封装可变性，将系统中的各种可变因素封装到一个继承结构中，如果多个可变因素混杂在一起，系统将变得复杂而换乱，如果不清楚如何封装可变性，可以参考《设计模式精解》一书中对桥梁模式的讲解的章节。）
- 依赖倒转原则：面向接口编程。（该原则说得直白和具体一些就是声明方法的参数类型、方法的返回类型、变量的引用类型时，尽可能使用抽象类型而不用具体类型，因为抽象类型可以被它的任何一个子类型所替代，请参考下面的里氏替换原则。）
里氏替换原则：任何时候都可以用子类型替换掉父类型。（关于里氏替换原则的描述，Barbara Liskov女士的描述比这个要复杂得多，但简单的说就是能用父类型的地方就一定能使用子类型。里氏替换原则可以检查继承关系是否合理，如果一个继承关系违背了里氏替换原则，那么这个继承关系一定是错误的，需要对代码进行重构。例如让猫继承狗，或者狗继承猫，又或者让正方形继承长方形都是错误的继承关系，因为你很容易找到违反里氏替换原则的场景。需要注意的是：子类一定是增加父类的能力而不是减少父类的能力，因为子类比父类的能力更多，把能力多的对象当成能力少的对象来用当然没有任何问题。） - 接口隔离原则：接口要小而专，绝不能大而全。（臃肿的接口是对接口的污染，既然接口表示能力，那么一个接口只应该描述一种能力，接口也应该是高度内聚的。例如，琴棋书画就应该分别设计为四个接口，而不应设计成一个接口中的四个方法，因为如果设计成一个接口中的四个方法，那么这个接口很难用，毕竟琴棋书画四样都精通的人还是少数，而如果设计成四个接口，会几项就实现几个接口，这样的话每个接口被复用的可能性是很高的。Java中的接口代表能力、代表约定、代表角色，能否正确的使用接口一定是编程水平高低的重要标识。）
- 合成聚合复用原则：优先使用聚合或合成关系复用代码。（通过继承来复用代码是面向对象程序设计中被滥用得最多的东西，因为所有的教科书都无一例外的对继承进行了鼓吹从而误导了初学者，类与类之间简单的说有三种关系，Is-A关系、Has-A关系、Use-A关系，分别代表继承、关联和依赖。其中，关联关系根据其关联的强度又可以进一步划分为关联、聚合和合成，但说白了都是Has-A关系，合成聚合复用原则想表达的是优先考虑Has-A关系而不是Is-A关系复用代码，原因嘛可以自己从百度上找到一万个理由，需要说明的是，即使在Java的API中也有不少滥用继承的例子，例如Properties类继承了Hashtable类，Stack类继承了Vector类，这些继承明显就是错误的，更好的做法是在Properties类中放置一个Hashtable类型的成员并且将其键和值都设置为字符串来存储数据，而Stack类的设计也应该是在Stack类中放一个Vector对象来存储数据。记住：任何时候都不要继承工具类，工具是可以拥有并可以使用的，而不是拿来继承的。）
- 迪米特法则：迪米特法则又叫最少知识原则，一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解。（迪米特法则简单的说就是如何做到”低耦合”，门面模式和调停者模式就是对迪米特法则的践行。对于门面模式可以举一个简单的例子，你去一家公司洽谈业务，你不需要了解这个公司内部是如何运作的，你甚至可以对这个公司一无所知，去的时候只需要找到公司入口处的前台美女，告诉她们你要做什么，她们会找到合适的人跟你接洽，前台的美女就是公司这个系统的门面。再复杂的系统都可以为用户提供一个简单的门面，Java Web开发中作为前端控制器的Servlet或Filter不就是一个门面吗，浏览器对服务器的运作方式一无所知，但是通过前端控制器就能够根据你的请求得到相应的服务。调停者模式也可以举一个简单的例子来说明，例如一台计算机，CPU、内存、硬盘、显卡、声卡各种设备需要相互配合才能很好的工作，但是如果这些东西都直接连接到一起，计算机的布线将异常复杂，在这种情况下，主板作为一个调停者的身份出现，它将各个设备连接在一起而不需要每个设备之间直接交换数据，这样就减小了系统的耦合度和复杂度，如下图所示。迪米特法则用通俗的话来将就是不要和陌生人打交道，如果真的需要，找一个自己的朋友，让他替你和陌生人打交道。）
90、简述一下你了解的设计模式。
答：所谓设计模式，就是一套被反复使用的代码设计经验的总结（情境中一个问题经过证实的一个解决方案）。使用设计模式是为了可重用代码、让代码更容易被他人理解、保证代码可靠性。设计模式使人们可以更加简单方便的复用成功的设计和体系结构。将已证实的技术表述成设计模式也会使新系统开发者更加容易理解其设计思路。
在GoF的《Design Patterns: Elements of Reusable Object-Oriented Software》中给出了三类（创建型[对类的实例化过程的抽象化]、结构型[描述如何将类或对象结合在一起形成更大的结构]、行为型[对在不同的对象之间划分责任和算法的抽象化]）共23种设计模式，包括：Abstract Factory（抽象工厂模式），Builder（建造者模式），Factory Method（工厂方法模式），Prototype（原始模型模式），Singleton（单例模式）；Facade（门面模式），Adapter（适配器模式），Bridge（桥梁模式），Composite（合成模式），Decorator（装饰模式），Flyweight（享元模式），Proxy（代理模式）；Command（命令模式），Interpreter（解释器模式），Visitor（访问者模式），Iterator（迭代子模式），Mediator（调停者模式），Memento（备忘录模式），Observer（观察者模式），State（状态模式），Strategy（策略模式），Template Method（模板方法模式）， Chain Of Responsibility（责任链模式）。
面试被问到关于设计模式的知识时，可以拣最常用的作答，例如：
- 工厂模式：工厂类可以根据条件生成不同的子类实例，这些子类有一个公共的抽象父类并且实现了相同的方法，但是这些方法针对不同的数据进行了不同的操作（多态方法）。当得到子类的实例后，开发人员可以调用基类中的方法而不必考虑到底返回的是哪一个子类的实例。
- 代理模式：给一个对象提供一个代理对象，并由代理对象控制原对象的引用。实际开发中，按照使用目的的不同，代理可以分为：远程代理、虚拟代理、保护代理、Cache代理、防火墙代理、同步化代理、智能引用代理。
- 适配器模式：把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口，从而使原本因接口不匹配而无法在一起使用的类能够一起工作。
- 模板方法模式：提供一个抽象类，将部分逻辑以具体方法或构造器的形式实现，然后声明一些抽象方法来迫使子类实现剩余的逻辑。不同的子类可以以不同的方式实现这些抽象方法（多态实现），从而实现不同的业务逻辑。
除此之外，还可以讲讲上面提到的门面模式、桥梁模式、单例模式、装潢模式（Collections工具类和I/O系统中都使用装潢模式）等，反正基本原则就是拣自己最熟悉的、用得最多的作答，以免言多必失。
91、用Java写一个单例类。
答： - 饿汉式单例
1
2
3
4
5
6
7 public class Singleton {
private Singleton(){}
private static Singleton instance = new Singleton();
public static Singleton getInstance(){
return instance;
}
}
• 懒汉式单例
1
2
3
4
5
6
7
8 public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
private Singleton() {}
public static synchronized Singleton getInstance(){
if (instance == null) instance ＝ new Singleton();
return instance;
}
}
注意：实现一个单例有两点注意事项，①将构造器私有，不允许外界通过构造器创建对象；②通过公开的静态方法向外界返回类的唯一实例。这里有一个问题可以思考：Spring的IoC容器可以为普通的类创建单例，它是怎么做到的呢？
92、什么是UML？
答：UML是统一建模语言（Unified Modeling Language）的缩写，它发表于1997年，综合了当时已经存在的面向对象的建模语言、方法和过程，是一个支持模型化和软件系统开发的图形化语言，为软件开发的所有阶段提供模型化和可视化支持。使用UML可以帮助沟通与交流，辅助应用设计和文档的生成，还能够阐释系统的结构和行为。
93、UML中有哪些常用的图？
答：UML定义了多种图形化的符号来描述软件系统部分或全部的静态结构和动态结构，包括：用例图（use case diagram）、类图（class diagram）、时序图（sequence diagram）、协作图（collaboration diagram）、状态图（statechart diagram）、活动图（activity diagram）、构件图（component diagram）、部署图（deployment diagram）等。在这些图形化符号中，有三种图最为重要，分别是：用例图（用来捕获需求，描述系统的功能，通过该图可以迅速的了解系统的功能模块及其关系）、类图（描述类以及类与类之间的关系，通过该图可以快速了解系统）、时序图（描述执行特定任务时对象之间的交互关系以及执行顺序，通过该图可以了解对象能接收的消息也就是说对象能够向外界提供的服务）。
用例图：
类图：
时序图：
94、用Java写一个冒泡排序。
答：冒泡排序几乎是个程序员都写得出来，但是面试的时候如何写一个逼格高的冒泡排序却不是每个人都能做到，下面提供一个参考代码：
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22 import java.util.Comparator;
/**
- 排序器接口(策略模式: 将算法封装到具有共同接口的独立的类中使得它们可以相互替换)
- @author骆昊
*/
public interface Sorter {
/**
* 排序
* @param list 待排序的数组
*/
public <T extends Comparable> void sort(T[] list);
/**
* 排序
* @param list 待排序的数组
* @param comp 比较两个对象的比较器
*/
public void sort(T[] list, Comparator comp);
}
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42 import java.util.Comparator;
/**
- 冒泡排序
- @author骆昊
*/
public class BubbleSorter implements Sorter {
@Override public <T extends Comparable<T>> void sort(T[] list) { boolean swapped = true; for (int i = 1, len = list.length; i < len && swapped; ++i) { swapped = false; for (int j = 0; j < len - i; ++j) { if (list[j].compareTo(list[j + 1]) > 0) { T temp = list[j]; list[j] = list[j + 1]; list[j + 1] = temp; swapped = true; } } } } @Override public <T> void sort(T[] list, Comparator<T> comp) { boolean swapped = true; for (int i = 1, len = list.length; i < len && swapped; ++i) { swapped = false; for (int j = 0; j < len - i; ++j) { if (comp.compare(list[j], list[j + 1]) > 0) { T temp = list[j]; list[j] = list[j + 1]; list[j + 1] = temp; swapped = true; } } } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
}
95、用Java写一个折半查找。
答：折半查找，也称二分查找、二分搜索，是一种在有序数组中查找某一特定元素的搜索算法。搜素过程从数组的中间元素开始，如果中间元素正好是要查找的元素，则搜素过程结束；如果某一特定元素大于或者小于中间元素，则在数组大于或小于中间元素的那一半中查找，而且跟开始一样从中间元素开始比较。如果在某一步骤数组已经为空，则表示找不到指定的元素。这种搜索算法每一次比较都使搜索范围缩小一半，其时间复杂度是O(logN)。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45 import java.util.Comparator;
public class MyUtil {
public static <T extends Comparable> int binarySearch(T[] x, T key) {
return binarySearch(x, 0, x.length- 1, key);
}
// 使用循环实现的二分查找
public static int binarySearch(T[] x, T key, Comparator comp) {
int low = 0;
int high = x.length - 1;
while (low <= high) {
int mid = (low + high) >>> 1;
int cmp = comp.compare(x[mid], key);
if (cmp < 0) {
low= mid + 1;
}
else if (cmp > 0) {
high= mid - 1;
}
else {
return mid;
}
}
return -1;
}
// 使用递归实现的二分查找
private static<T extends Comparable> int binarySearch(T[] x, int low, int high, T key) {
if(low <= high) {
int mid = low + ((high -low) >> 1);
if(key.compareTo(x[mid])== 0) {
return mid;
}
else if(key.compareTo(x[mid])< 0) {
return binarySearch(x,low, mid - 1, key);
}
else {
return binarySearch(x,mid + 1, high, key);
}
}
return -1;
}
}
说明：上面的代码中给出了折半查找的两个版本，一个用递归实现，一个用循环实现。需要注意的是计算中间位置时不应该使用(high+ low) / 2的方式，因为加法运算可能导致整数越界，这里应该使用以下三种方式之一：low + (high – low) / 2或low + (high – low) >> 1或(low + high) >>> 1（>>>是逻辑右移，是不带符号位的右移）
序言
J2SE基础
- 九种基本数据类型的大小，以及他们的封装类。
- Switch能否用string做参数？
- equals与==的区别。
- Object有哪些公用方法？
- Java的四种引用，强弱软虚，用到的场景。
- Hashcode的作用。
- ArrayList、LinkedList、Vector的区别。
- String、StringBuffer与StringBuilder的区别。
- Map、Set、List、Queue、Stack的特点与用法。
- HashMap和HashTable的区别。
- HashMap和ConcurrentHashMap的区别，HashMap的底层源码。
- TreeMap、HashMap、LindedHashMap的区别。
- Collection包结构，与Collections的区别。
- try catch finally，try里有return，finally还执行么？
- Excption与Error包结构。OOM你遇到过哪些情况，SOF你遇到过哪些情况。
- Java面向对象的三个特征与含义。
- Override和Overload的含义去区别。
- Interface与abstract类的区别。
- Static class 与non static class的区别。
- java多态的实现原理。
- 实现多线程的两种方法：Thread与Runable。
- 线程同步的方法：sychronized、lock、reentrantLock等。
- 锁的等级：方法锁、对象锁、类锁。
- 写出生产者消费者模式。
- ThreadLocal的设计理念与作用。
- ThreadPool用法与优势。
- Concurrent包里的其他东西：ArrayBlockingQueue、CountDownLatch等等。
- wait()和sleep()的区别。
- foreach与正常for循环效率对比。
- Java IO与NIO。
- 反射的作用于原理。
- 泛型常用特点，List能否转为List。
- 解析XML的几种方式的原理与特点：DOM、SAX、PULL。
- Java与C++对比。
- Java1.7与1.8新特性。
- 设计模式：单例、工厂、适配器、责任链、观察者等等。
- JNI的使用。
Java里有很多很杂的东西，有时候需要你阅读源码，大多数可能书里面讲的不是太清楚，需要你在网上寻找答案。
推荐书籍：《java核心技术卷I》《Thinking in java》《java并发编程》《effictive java》《大话设计模式》
JVM
- 内存模型以及分区，需要详细到每个区放什么。
- 堆里面的分区：Eden，survival from to，老年代，各自的特点。
- 对象创建方法，对象的内存分配，对象的访问定位。
- GC的两种判定方法：引用计数与引用链。
- GC的三种收集方法：标记清除、标记整理、复制算法的原理与特点，分别用在什么地方，如果让你优化收集方法，有什么思路？
- GC收集器有哪些？CMS收集器与G1收集器的特点。
- Minor GC与Full GC分别在什么时候发生？
- 几种常用的内存调试工具：jmap、jstack、jconsole。
- 类加载的五个过程：加载、验证、准备、解析、初始化。
- 双亲委派模型：Bootstrap ClassLoader、Extension ClassLoader、ApplicationClassLoader。
- 分派：静态分派与动态分派。
JVM过去过来就问了这么些问题，没怎么变，内存模型和GC算法这块问得比较多，可以在网上多找几篇博客来看看。
推荐书籍：《深入理解java虚拟机》
操作系统
- 进程和线程的区别。
- 死锁的必要条件，怎么处理死锁。
- Window内存管理方式：段存储，页存储，段页存储。
- 进程的几种状态。
- IPC几种通信方式。
- 什么是虚拟内存。
- 虚拟地址、逻辑地址、线性地址、物理地址的区别。
因为是做android的这一块问得比较少一点，还有可能上我简历上没有写操作系统的原因。
推荐书籍：《深入理解现代操作系统》
TCP/IP
- OSI与TCP/IP各层的结构与功能，都有哪些协议。
- TCP与UDP的区别。
- TCP报文结构。
- TCP的三次握手与四次挥手过程，各个状态名称与含义，TIMEWAIT的作用。
- TCP拥塞控制。
- TCP滑动窗口与回退N针协议。
- Http的报文结构。
- Http的状态码含义。
- Http request的几种类型。
- Http1.1和Http1.0的区别
- Http怎么处理长连接。
- Cookie与Session的作用于原理。
- 电脑上访问一个网页，整个过程是怎么样的：DNS、HTTP、TCP、OSPF、IP、ARP。
- Ping的整个过程。ICMP报文是什么。
- C/S模式下使用socket通信，几个关键函数。
- IP地址分类。
- 路由器与交换机区别。
网络其实大体分为两块，一个TCP协议，一个HTTP协议，只要把这两块以及相关协议搞清楚，一般问题不大。
推荐书籍：《TCP/IP协议族》
数据结构与算法
- 链表与数组。
- 队列和栈，出栈与入栈。
- 链表的删除、插入、反向。
- 字符串操作。
- Hash表的hash函数，冲突解决方法有哪些。
- 各种排序：冒泡、选择、插入、希尔、归并、快排、堆排、桶排、基数的原理、平均时间复杂度、最坏时间复杂度、空间复杂度、是否稳定。
- 快排的partition函数与归并的Merge函数。
- 对冒泡与快排的改进。
- 二分查找，与变种二分查找。
- 二叉树、B+树、AVL树、红黑树、哈夫曼树。
- 二叉树的前中后续遍历：递归与非递归写法，层序遍历算法。
- 图的BFS与DFS算法，最小生成树prim算法与最短路径Dijkstra算法。
- KMP算法。
- 排列组合问题。
- 动态规划、贪心算法、分治算法。（一般不会问到）
- 大数据处理：类似10亿条数据找出最大的1000个数…等等
算法的话其实是个重点，因为最后都是要你写代码，所以算法还是需要花不少时间准备，这里有太多算法题，写不全，我的建议是没事多在OJ上刷刷题（牛客网、leetcode等），剑指offer上的算法要能理解并自己写出来，编程之美也推荐看一看。
推荐书籍：《大话数据结构》《剑指offer》《编程之美》
J2SE基础
1.九种基本数据类型的大小，以及他们的封装类。
java提供了一组基本数据类型，包括
boolean, byte, char, short, int, long, float, double, void.
同时，java也提供了这些类型的封装类，分别为
Boolean, Byte, Character, Short, Integer, Long, Float, Double, Void
类型 字节 表示范围 包装类
byte(字节型) 1 -128~127 Byte
short(短整型) 2 -32768～32767 Short
int(整型) 4 -2147483648～2147483647 Integer
long(长整型) 8 -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807 Long
float(浮点型) 4 -3.4E38～3.4E38 Float
double(双精度型) 8 -1.7E308～1.7E308 Double
char(字符型) 2 从字符型对应的整型数来划分，其表示范围是0～65535 Charater
booealn(布尔型) 1 true或false Boolean
2.Switch能否用string做参数？
在 Java 7之前，switch 只能支持 byte、short、char、int或者其对应的封装类以及 Enum 类型。在 Java 7中，String支持被加上了。
3.equals与的区别。
“”比较的是值【变量(栈)内存中存放的对象的(堆)内存地址】
equal用于比较两个对象的值是否相同【不是比地址】
【特别注意】Object类中的equals方法和“”是一样的，没有区别，而String类，Integer类等等一些类，是重写了equals方法，
才使得equals和“不同”，所以，当自己创建类时，自动继承了Object的equals方法，要想实现不同的等于比较，必须重写equals方法。
"“比"equal"运行速度快,因为”"只是比较引用.
-
Object有哪些公用方法？
Object是所有类的父类，任何类都默认继承Object。Object类到底实现了哪些方法？
(1)clone方法
保护方法，实现对象的浅复制，只有实现了Cloneable接口才可以调用该方法，否则抛出CloneNotSupportedException异常。
主要是JAVA里除了8种基本类型传参数是值传递，其他的类对象传参数都是引用传递，我们有时候不希望在方法里讲参数改变，这是就需要在类中复写clone方法。
(2)getClass方法
final方法，获得运行时类型。
(3)toString方法
该方法用得比较多，一般子类都有覆盖。
(4)finalize方法
该方法用于释放资源。因为无法确定该方法什么时候被调用，很少使用。
(5)equals方法
该方法是非常重要的一个方法。一般equals和==是不一样的，但是在Object中两者是一样的。子类一般都要重写这个方法。
(6)hashCode方法
该方法用于哈希查找，可以减少在查找中使用equals的次数，重写了equals方法一般都要重写hashCode方法。这个方法在一些具有哈希功能的Collection中用到。
一般必须满足obj1.equals(obj2)==true。可以推出obj1.hash- Code()==obj2.hashCode()，但是hashCode相等不一定就满足equals。不过为了提高效率，应该尽量使上面两个条件接近等价。
如果不重写hashcode(),在HashSet中添加两个equals的对象，会将两个对象都加入进去。
(7)wait方法
wait方法就是使当前线程等待该对象的锁，当前线程必须是该对象的拥有者，也就是具有该对象的锁。wait()方法一直等待，直到获得锁或者被中断。wait(long timeout)设定一个超时间隔，如果在规定时间内没有获得锁就返回。
调用该方法后当前线程进入睡眠状态，直到以下事件发生。
（7.1）其他线程调用了该对象的notify方法。
（7.2）其他线程调用了该对象的notifyAll方法。
（7.3）其他线程调用了interrupt中断该线程。
（7.4）时间间隔到了。
此时该线程就可以被调度了，如果是被中断的话就抛出一个InterruptedException异常。
(8)notify方法
该方法唤醒在该对象上等待的某个线程。
(9)notifyAll方法
该方法唤醒在该对象上等待的所有线程。 -
Java的四种引用，强弱软虚，用到的场景。
(1)强引用
以前我们使用的大部分引用实际上都是强引用，这是使用最普遍的引用。如果一个对象具有强引用，那就类似于必不可少的生活用品，垃圾回收器绝不会回收它。当内存空 间不足，Java虚拟机宁愿抛出OutOfMemoryError错误，使程序异常终止，也不会靠随意回收具有强引用的对象来解决内存不足问题。
(2)软引用（SoftReference）
如果一个对象只具有软引用，那就类似于可有可无的生活用品。如果内存空间足够，垃圾回收器就不会回收它，如果内存空间不足了，就会回收这些对象的内存。只要垃圾回收器没有回收它，该对象就可以被程序使用。软引用可用来实现内存敏感的高速缓存。
软引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果软引用所引用的对象被垃圾回收，JAVA虚拟机就会把这个软引用加入到与之关联的引用队列中。
(3)弱引用（WeakReference）
如果一个对象只具有弱引用，那就类似于可有可物的生活用品。弱引用与软引用的区别在于：只具有弱引用的对象拥有更短暂的生命周期。在垃圾回收器线程扫描它 所管辖的内存区域的过程中，一旦发现了只具有弱引用的对象，不管当前内存空间足够与否，都会回收它的内存。不过，由于垃圾回收器是一个优先级很低的线程， 因此不一定会很快发现那些只具有弱引用的对象。
弱引用可以和一个引用队列（ReferenceQueue）联合使用，如果弱引用所引用的对象被垃圾回收，Java虚拟机就会把这个弱引用加入到与之关联的引用队列中。
(4)虚引用（PhantomReference）
"虚引用"顾名思义，就是形同虚设，与其他几种引用都不同，虚引用并不会决定对象的生命周期。如果一个对象仅持有虚引用，那么它就和没有任何引用一样，在任何时候都可能被垃圾回收。
虚引用主要用来跟踪对象被垃圾回收的活动。虚引用与软引用和弱引用的一个区别在于：虚引用必须和引用队列（ReferenceQueue）联合使用。当垃 圾回收器准备回收一个对象时，如果发现它还有虚引用，就会在回收对象的内存之前，把这个虚引用加入到与之关联的引用队列中。程序可以通过判断引用队列中是 否已经加入了虚引用，来了解 -
Hashcode的作用。
Hash是散列的意思，就是把任意长度的输入，通过散列算法变换成固定长度的输出，该输出就是散列值。关于散列值，有以下几个关键结论：
1、如果散列表中存在和散列原始输入K相等的记录，那么K必定在f(K)的存储位置上
2、不同关键字经过散列算法变换后可能得到同一个散列地址，这种现象称为碰撞
3、如果两个Hash值不同（前提是同一Hash算法），那么这两个Hash值对应的原始输入必定不同
HashCode
然后讲下什么是HashCode，总结几个关键点：
1、HashCode的存在主要是为了查找的快捷性，HashCode是用来在散列存储结构中确定对象的存储地址的
2、如果两个对象equals相等，那么这两个对象的HashCode一定也相同
3、如果对象的equals方法被重写，那么对象的HashCode方法也尽量重写
4、如果两个对象的HashCode相同，不代表两个对象就相同，只能说明这两个对象在散列存储结构中，存放于同一个位置
HashCode有什么用
回到最关键的问题，HashCode有什么用？不妨举个例子：
1、假设内存中有0 1 2 3 4 5 6 7 8这8个位置，如果我有个字段叫做ID，那么我要把这个字段存放在以上8个位置之一，如果不用HashCode而任意存放，那么当查找时就需要到8个位置中去挨个查找
2、使用HashCode则效率会快很多，把ID的HashCode%8，然后把ID存放在取得余数的那个位置，然后每次查找该类的时候都可以通过ID的HashCode%8求余数直接找到存放的位置了
3、如果ID的 HashCode%8算出来的位置上本身已经有数据了怎么办？这就取决于算法的实现了，比如ThreadLocal中的做法就是从算出来的位置向后查找第 一个为空的位置，放置数据；HashMap的做法就是通过链式结构连起来。反正，只要保证放的时候和取的时候的算法一致就行了。
4、如果ID的 HashCode%8相等怎么办（这种对应的是第三点说的链式结构的场景）？这时候就需要定义equals了。先通过HashCode%8来判断类在哪一 个位置，再通过equals来在这个位置上寻找需要的类。对比两个类的时候也差不多，先通过HashCode比较，假如HashCode相等再判断 equals。如果两个类的HashCode都不相同，那么这两个类必定是不同的。
举个实际的例子Set。我们知道Set里面的元素是不可以重复的，那么如何做到？Set是根据equals()方法来判断两个元素是否相等的。比方 说Set里面已经有1000个元素了，那么第1001个元素进来的时候，最多可能调用1000次equals方法，如果equals方法写得复杂，对比的 东西特别多，那么效率会大大降低。使用HashCode就不一样了，比方说HashSet，底层是基于HashMap实现的，先通过HashCode取一 个模，这样一下子就固定到某个位置了，如果这个位置上没有元素，那么就可以肯定HashSet中必定没有和新添加的元素equals的元素，就可以直接存 放了，都不需要比较；如果这个位置上有元素了，逐一比较，比较的时候先比较HashCode，HashCode都不同接下去都不用比了，肯定不一 样，HashCode相等，再equals比较，没有相同的元素就存，有相同的元素就不存。如果原来的Set里面有相同的元素，只要HashCode的生 成方式定义得好（不重复），不管Set里面原来有多少元素，只需要执行一次的equals就可以了。这样一来，实际调用equals方法的次数大大降低， 提高了效率。 -
ArrayList、LinkedList、Vector的区别。
ArrayList,Vector底层是由数组实现，LinkedList底层是由双线链表实现，从底层的实现可以得出它们的性能问题，ArrayList,Vector插入速度相对较慢，查询速度相对较快，而LinkedList插入速度较快,而查询速度较慢。再者由于Vevtor使用了线程安全锁，所以ArrayList的运行效率高于Vector。 -
String、StringBuffer与StringBuilder的区别。
String 类型和StringBuffer的主要性能区别：String是不可变的对象, 因此在每次对String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后， JVM 的 GC 就会开始工作，性能就会降低。
使用 StringBuffer 类时，每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。所以多数情况下推荐使用 StringBuffer ，特别是字符串对象经常改变的情况下。
StringBuffer对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的
StringBuilder并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的
StringBuilder与StringBuffer有公共父类AbstractStringBuilder(抽象类)。 -
Map、Set、List、Queue、Stack的特点与用法。
Collection 接口的接口 对象的集合
├ List 子接口 按进入先后有序保存 可重复
│├ LinkedList 接口实现类 链表 插入删除 没有同步 线程不安全
│├ ArrayList 接口实现类 数组 随机访问 没有同步 线程不安全
│└ Vector 接口实现类 数组 同步 线程安全
│ └ Stack
└ Set 子接口 仅接收一次，并做内部排序
├ HashSet
│ └ LinkedHashSet
└ TreeSet
对于 List ，关心的是顺序， 它保证维护元素特定的顺序（允许有相同元素），使用此接口能够精确的控制每个元素插入的位置。用户能够使用索引（元素在 List 中的位置，类似于数组下标）来访问 List 中的元素。
对于 Set ，只关心某元素是否属于 Set （不 允许有相同元素 ），而不关心它的顺序。
Map 接口 键值对的集合
├ Hashtable 接口实现类 同步 线程安全
├ HashMap 接口实现类 没有同步 线程不安全
│├ LinkedHashMap
│└ WeakHashMap
├ TreeMap
└ IdentifyHashMap
对于 Map ，最大的特点是键值映射，且为一一映射，键不能重复，值可以，所以是用键来索引值。 方法 put(Object key, Object value) 添加一个“值” ( 想要得东西 ) 和与“值”相关联的“键” (key) ( 使用它来查找 ) 。方法 get(Object key) 返回与给定“键”相关联的“值”。
Map 同样对每个元素保存一份，但这是基于 " 键 " 的， Map 也有内置的排序，因而不关心元素添加的顺序。如果添加元素的顺序对你很重要，应该使用 LinkedHashSet 或者 LinkedHashMap.
对于效率， Map 由于采用了哈希散列，查找元素时明显比 ArrayList 快。
更为精炼的总结：
Collection 是对象集合， Collection 有两个子接口 List 和 Set
List 可以通过下标 (1,2…) 来取得值，值可以重复
而 Set 只能通过游标来取值，并且值是不能重复的
ArrayList ， Vector ， LinkedList 是 List 的实现类
ArrayList 是线程不安全的， Vector 是线程安全的，这两个类底层都是由数组实现的
LinkedList 是线程不安全的，底层是由链表实现的
Map 是键值对集合
HashTable 和 HashMap 是 Map 的实现类
HashTable 是线程安全的，不能存储 null 值
HashMap 不是线程安全的，可以存储 null 值
Stack类：继承自Vector，实现一个后进先出的栈。提供了几个基本方法，push、pop、peak、empty、search等。
Queue接口：提供了几个基本方法，offer、poll、peek等。已知实现类有LinkedList、PriorityQueue等。 -
HashMap和HashTable的区别。
HashMap和Hashtable都实现了Map接口，但决定用哪一个之前先要弄清楚它们之间的分别。主要的区别有：线程安全性，同步(synchronization)，以及速度。
HashMap几乎可以等价于Hashtable，除了HashMap是非synchronized的，并可以接受null(HashMap可以接受为null的键值(key)和值(value)，而Hashtable则不行)。
HashMap是非synchronized，而Hashtable是synchronized，这意味着Hashtable是线程安全的，多个线程可以共享一个Hashtable；而如果没有正确的同步的话，多个线程是不能共享HashMap的。Java 5提供了ConcurrentHashMap，它是HashTable的替代，比HashTable的扩展性更好。
另一个区别是HashMap的迭代器(Iterator)是fail-fast迭代器，而Hashtable的enumerator迭代器不是fail-fast的。所以当有其它线程改变了HashMap的结构（增加或者移除元素），将会抛出ConcurrentModificationException，但迭代器本身的remove()方法移除元素则不会抛出ConcurrentModificationException异常。但这并不是一个一定发生的行为，要看JVM。这条同样也是Enumeration和Iterator的区别。
由于Hashtable是线程安全的也是synchronized，所以在单线程环境下它比HashMap要慢。如果你不需要同步，只需要单一线程，那么使用HashMap性能要好过Hashtable。
HashMap不能保证随着时间的推移Map中的元素次序是不变的。 -
HashMap和ConcurrentHashMap的区别，HashMap的底层源码。
ConcurrentHashMap融合了hashtable和hashmap二者的优势。
hashtable是做了同步的，hashmap未考虑同步。所以hashmap在单线程情况下效率较高。hashtable在的多线程情况下，同步操作能保证程序执行的正确性。
但是hashtable每次同步执行的时候都要锁住整个结构。看下图：
图左侧清晰的标注出来，lock每次都要锁住整个结构。
oncurrentHashMap正是为了解决这个问题而诞生的。
ConcurrentHashMap锁的方式是稍微细粒度的(分段锁)。 ConcurrentHashMap将hash表分为16个桶（默认值），诸如get,put,remove等常用操作只锁当前需要用到的桶。
从ConcurrentHashMap代码中可以看出，它引入了一个“分段锁”的概念，具体可以理解为把一个大的Map拆分成N个小的HashTable，根据key.hashCode()来决定把key放到哪个HashTable中。
在ConcurrentHashMap中，就是把Map分成了N个Segment，put和get的时候，都是现根据key.hashCode()算出放到哪个Segment中：
试想，原来 只能一个线程进入，现在却能同时16个写线程进入（写线程才需要锁定，而读线程几乎不受限制，之后会提到），并发性的提升是显而易见的。
更令人惊讶的是ConcurrentHashMap的读取并发，因为在读取的大多数时候都没有用到锁定，所以读取操作几乎是完全的并发操作，而写操作锁定的粒度又非常细，比起之前又更加快速（这一点在桶更多时表现得更明显些）。只有在求size等操作时才需要锁定整个表。
而在迭代时，ConcurrentHashMap使用了不同于传统集合的快速失败迭代器的另一种迭代方式，我们称为弱一致迭代器。在这种迭代方式中，当iterator被创建后集合再发生改变就不再是抛出 ConcurrentModificationException，取而代之的是在改变时new新的数据从而不影响原有的数 据，iterator完成后再将头指针替换为新的数据，这样iterator线程可以使用原来老的数据，而写线程也可以并发的完成改变，更重要的，这保证了多个线程并发执行的连续性和扩展性，是性能提升的关键。
-
TreeMap、HashMap、LindedHashMap的区别。
Map主要用于存储健值对，根据键得到值，因此不允许键重复(重复了覆盖了),但允许值重复。
Hashmap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode 值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。HashMap最多只允许一条记录的键为Null;允许多条记录的值为 Null;HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步，可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力，或者使用ConcurrentHashMap。
Hashtable与 HashMap类似,它继承自Dictionary类，不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了 Hashtable在写入时会比较慢。
LinkedHashMap保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的.也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种情况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比LinkedHashMap慢，因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。
TreeMap实现SortMap接口，能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。
一般情况下，我们用的最多的是HashMap,HashMap里面存入的键值对在取出的时候是随机的,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度。在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。
TreeMap取出来的是排序后的键值对。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。
LinkedHashMap 是HashMap的一个子类，如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap可以实现,它还可以按读取顺序来排列，像连接池中可以应用。 -
Collection包结构，与Collections的区别。
(1)java.util.Collection 是一个集合接口。它提供了对集合对象进行基本操作的通用接口方法。Collection接口在Java 类库中有很多具体的实现。Collection接口的意义是为各种具体的集合提供了最大化的统一操作方式。
Collection
├List
│├LinkedList
│├ArrayList
│└Vector
│ └Stack
└Set
(2)java.util.Collections 是一个包装类。它包含有各种有关集合操作的静态多态方法，用于实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框架。 -
try catch finally，try里有return，finally还执行么？
(1)、不管有木有出现异常，finally块中代码都会执行；
(2)、当try和catch中有return时，finally仍然会执行；
(3)、在try语句中，try要把返回的结果放置到不同的局部变量当中，执行finaly之后，从中取出返回结果，因此，即使finaly中对变量进行了改变，但是不会影响返回结果，因为使用栈保存返回值，即使在finaly当中进行数值操作，但是影响不到之前保存下来的具体的值，所以return影响不了基本类型的值，这里使用的栈保存返回值。而如果修改list，map，自定义类等引用类型时，在进入了finaly之前保存了引用的地址， 所以在finaly中引用地址指向的内容改变了，影响了返回值。
总结：
1.影响返回结果的前提是在 非 finally 语句块中有 return 且非基本类型
2.不影响返回结果 的前提是 非 finally 块中有return 且为基本类型
究其本质 基本类型在栈中存储,返回的是真实的值,而引用类型返回的是其浅拷贝堆地址.所以才会改变。
return的若是对象，则先把对象的副本保存起来，也就是说保存的是指向对象的地址。若对原来的对象进行修改。对象的地址仍然不变，return的副本仍然是指向这个对象，所用finally中对对象的修改仍然有作用。而基本数据类型保存的是原原本本的数据，return保存副本后，在finally中修改都是修改原来的数据。副本中的数据还是不变，所以finally中修改对return无影响。
(4)、finally中最好不要包含return，否则程序会提前退出，返回值不是try或catch中保存的返回值。
- Excption与Error包结构。OOM你遇到过哪些情况，SOF你遇到过哪些情况。
(1). Throwable
Throwable是 Java 语言中所有错误或异常的超类。
Throwable包含两个子类: Error 和 Exception 。它们通常用于指示发生了异常情况。
Throwable包含了其线程创建时线程执行堆栈的快照，它提供了printStackTrace()等接口用于获取堆栈跟踪数据等信息。
(2). Exception
Exception及其子类是 Throwable 的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件。
(3). RuntimeException
RuntimeException是那些可能在 Java 虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类。
编译器不会检查RuntimeException异常。 例如，除数为零时，抛出ArithmeticException异常。RuntimeException是ArithmeticException的超类。当代码发生除数为零的情况时，倘若既”没有通过throws声明抛出ArithmeticException异常”，也”没有通过try…catch…处理该异常”，也能通过编译。这就是我们所说的”编译器不会检查RuntimeException异常”！
如果代码会产生RuntimeException异常，则需要通过修改代码进行避免。 例如，若会发生除数为零的情况，则需要通过代码避免该情况的发生！
(4). Error
和Exception一样， Error也是Throwable的子类。 它用于指示合理的应用程序不应该试图捕获的严重问题，大多数这样的错误都是异常条件。
和RuntimeException一样， 编译器也不会检查Error。
Java将可抛出(Throwable)的结构分为三种类型： 被检查的异常(Checked Exception)，运行时异常(RuntimeException)和错误(Error)。
(01) 运行时异常
定义 : RuntimeException及其子类都被称为运行时异常。
特点 : Java编译器不会检查它。 也就是说，当程序中可能出现这类异常时，倘若既”没有通过throws声明抛出它”，也”没有用try-catch语句捕获它”，还是会编译通过。例如，除数为零时产生的ArithmeticException异常，数组越界时产生的IndexOutOfBoundsException异常，fail-fail机制产生的ConcurrentModificationException异常等，都属于运行时异常。
虽然Java编译器不会检查运行时异常，但是我们也可以通过throws进行声明抛出，也可以通过try-catch对它进行捕获处理。
如果产生运行时异常，则需要通过修改代码来进行避免。 例如，若会发生除数为零的情况，则需要通过代码避免该情况的发生！
(02) 被检查的异常
定义 : Exception类本身，以及Exception的子类中除了”运行时异常”之外的其它子类都属于被检查异常。
特点 : Java编译器会检查它。 此类异常，要么通过throws进行声明抛出，要么通过try-catch进行捕获处理，否则不能通过编译。例如，CloneNotSupportedException就属于被检查异常。当通过clone()接口去克隆一个对象，而该对象对应的类没有实现Cloneable接口，就会抛出CloneNotSupportedException异常。
被检查异常通常都是可以恢复的。
(03) 错误
定义 : Error类及其子类。
特点 : 和运行时异常一样，编译器也不会对错误进行检查。
当资源不足、约束失败、或是其它程序无法继续运行的条件发生时，就产生错误。程序本身无法修复这些错误的。例如，VirtualMachineError就属于错误。
按照Java惯例，我们是不应该是实现任何新的Error子类的！
学习《深入理解Java虚拟机 JVM高级特性域最佳实践》，学习到了JVM中常见的OutOfMemory和StackOverFlow产生的机理，感觉非常有用。
1.平时代码运行时遇到这两种错误后就可以根据具体情况去适时地调整JVM参数来处理问题
2.平时写代码的时候也会多加注意，不要让代码产生这两种异常
下面就记录下，当作学习笔记。
首先必须了解JVM运行时数据区域
方法区
用于存储已被JVM加载的类信息，常量，静态变量，即时编译器编译后的代码，线程共享。
运行时常量池
方法区一部分。存放编译期生成的各种字面量和符号引用。
虚拟机栈
内部创建栈帧，来存放局部变量表，操作数栈，动态链接，方法出口等，线程私有。
本地方法栈（HotSpot不区分虚拟机栈和本地方法栈）
类似虚拟机栈，但是只为Native方法服务。
堆
存放实例对象和数组，线程共享。
程序计数器
存放当前线程执行的字节码的行号。
1.产生堆溢出
堆是存放实例对象和数组的地方，当对象多过设置的堆大小，同时避免GC回收即可。最大内存块Xmx和最小内存块Xms一样，堆就不可扩展了。将new出的对象放到List中可防止GC回收。
[java] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
/*
-
VM args: -Xms20m -Xmx20m -XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError
-
Xms equals Xmx lead to head value can’t extend
*/
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class HeapOOM {
static class OOMObject {}
public static void main(String[] args) {
List list = new ArrayList();
while (true) {
list.add(new OOMObject());
}
}
}
2.产生虚拟机栈或本地方法栈StackOverFlow
当请求的栈深度超过JVM允许最大深度即可，用Xss设置
[java] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
/*
*VM args: -Xss128K
*/
public class JavaVMStackSOF {
private int stackLength = 1;
public void stackLeak() {
stackLength++;
stackLeak();
}
public static void main(String[] args) throws Throwable {
JavaVMStackSOF oom = new JavaVMStackSOF();
try {
oom.stackLeak();
} catch(Throwable e) {
System.out.println(“stack length:” + oom.stackLength);
throw e;
}
}
}
3.产生虚拟机栈或方法栈OutOfMemory
不断创建线程
[java] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
/*
-
VM args: -Xss2M
*/
public class JavaVMStackOOM {
private void dontStop() {
while (true) {}- 1
}
public void stackLeakByThread() {
while (true) {
Thread thread = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
dontStop();
}
});
thread.start();
}
}public static void main(String[] args) {
JavaVMStackOOM oom = new JavaVMStackOOM();
oom.stackLeakByThread();
}
}
4.运行时常量池异常
使用String.interm()填充常量池。intern的左右是如果该常量不再常量池中，则添加到常量池，否则返回该常量引用。常量池是方法区一部分，运行时可限制方法区PermSize和最大方法区MaxPermSize大小
[java] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
/*
- VM args: -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
*/
import java.util.List;
import java.util.ArrayList;
public class RuntimeConstantPoolOOM {
public static void main(String[] args) {
//keep reference,avoid GC collect
List list = new ArrayList();
//10M PermSize in integer range enough to lead to OOM
int i = 0;
while (true) {
list.add(String.valueOf(i++).intern());
}
}
}
5.方法区溢出
通过CGLib将大量信息放到方法区
[java] view plain copy 在CODE上查看代码片派生到我的代码片
/*
- VM args: -XX:PermSize=10M -XX:MaxPermSize=10M
*/
import java.lang.reflect.Method;
import net.sf.cglib.proxy.Enhancer;
import net.sf.cglib.proxy.MethodInterceptor;
import net.sf.cglib.proxy.MethodProxy;
public class JavaMethodAreaOOM {
public static void main(String[] args) {
while (true) {
Enhancer enhancer = new Enhancer();
enhancer.setSuperclass(OOMObject.class);
enhancer.setUseCache(false);
enhancer.setCallback(new MethodInterceptor() {
public Object intercept(Object obj, Method method, Object[] args, MethodProxy proxy) throws Throwable {
return proxy.invokeSuper(obj, args);
}
});
enhancer.create();
}
}
static class OOMObject() {
}
- 1
- 2
- 3
}
16. Java面向对象的三个特征与含义。
三大特征是：封装、继承和多态。
封装是指将某事物的属性和行为包装到对象中，这个对象只对外公布需要公开的属性和行为，而这个公布也是可以有选择性的公布给其它对象。在Java中能使用private、protected、public三种修饰符或不用（即默认defalut）对外部对象访问该对象的属性和行为进行限制。
继承是子对象可以继承父对象的属性和行为，亦即父对象拥有的属性和行为，其子对象也就拥有了这些属性和行为。这非常类似大自然中的物种遗传。
多态不是很好解释：更倾向于使用java中的固定用法，即overriding（覆盖）和overload（过载）。多态则是体现在overriding（覆盖）上，而overload（过载）则不属于面向对象中多态的范畴，因为overload（过载）概念在非面向对象中也存在。overriding（覆盖）是面向对象中的多态，因为overriding（覆盖）是与继承紧密联系，是面向对象所特有的。多态是指父对象中的同一个行为能在其多个子对象中有不同的表现。也就是说子对象可以使用重写父对象中的行为，使其拥有不同于父对象和其它子对象的表现，这就是overriding（覆盖）。
-
Override和Overload的含义和区别。
(1). Override 特点
(01)、覆盖的方法的标志必须要和被覆盖的方法的标志完全匹配，才能达到覆盖的效果；
(02)、覆盖的方法的返回值必须和被覆盖的方法的返回一致；
(03)、覆盖的方法所抛出的异常必须和被覆盖方法的所抛出的异常一致，或者是其子类；
(04)、方法被定义为final不能被重写。
(05)、对于继承来说，如果某一方法在父类中是访问权限是private，那么就不能在子类对其进行重写覆盖，如果定义的话，也只是定义了一个新方法，而不会达到重写覆盖的效果。（通常存在于父类和子类之间。）
(2).Overload 特点
(01)、在使用重载时只能通过不同的参数样式。例如，不同的参数类型，不同的参数个数，不同的参数顺序（当然，同一方法内的几个参数类型必须不一样，例如可以是fun(int, float)， 但是不能为fun(int, int)）；
(02)、不能通过访问权限、返回类型、抛出的异常进行重载；
(03)、方法的异常类型和数目不会对重载造成影响；
(04)、重载事件通常发生在同一个类中，不同方法之间的现象。
(05)、存在于同一类中，但是只有虚方法和抽象方法才能被覆写。
其具体实现机制：
overload是重载，重载是一种参数多态机制，即代码通过参数的类型或个数不同而实现的多态机制。 是一种静态的绑定机制（在编译时已经知道具体执行的是哪个代码段）。
override是覆盖。覆盖是一种动态绑定的多态机制。即在父类和子类中同名元素（如成员函数）有不同 的实现代码。执行的是哪个代码是根据运行时实际情况而定的。 -
Interface与abstract类的区别。
(01).abstract class 在Java中表示的是一种继承关系，一个类只能使用一次继承关系。但是，一个类却可以实现多个interface。
(02).在abstract class 中可以有自己的数据成员，也可以有非abstarct的方法，而在interface中，只能够有静态的不能被修改的数据成员（也就是必须是static final的，不过在 interface中一般不定义数据成员），所有的方法都是public abstract的。
(03).抽象类中的变量默认是 friendly 型，其值可以在子类中重新定义，也可以重新赋值。接口中定义的变量默认是public static final 型，且必须给其赋初值，所以实现类中不能重新定义，也不能改变其值。
(04).abstract class和interface所反映出的设计理念不同。其实abstract class表示的是"is-a"关系，interface表示的是"like-a"关系。
(05).实现抽象类和接口的类必须实现其中的所有方法。抽象类中可以有非抽象方法。接口中则不能有实现方法。
abstract class 和 interface 是 Java语言中的两种定义抽象类的方式，它们之间有很大的相似性。但是对于它们的选择却又往往反映出对于问题领域中的概念本质的理解、对于设计意图的反映是否正确、合理，因为它们表现了概念间的不同的关系。 -
Static class 与non static class的区别。
内部静态类不需要有指向外部类的引用。但非静态内部类需要持有对外部类的引用。非静态内部类能够访问外部类的静态和非静态成员。静态类不能访问外部类的非静态成员。他只能访问外部类的静态成员。一个非静态内部类不能脱离外部类实体被创建，一个非静态内部类可以访问外部类的数据和方法，因为他就在外部类里面。 -
java多态的实现原理。
Sad -
实现多线程的两种方法：Thread与Runable。
实现多线程有两种方式：(自JDK1.5之后有三种，最后一种并不常用)
(1).继承Thread类
(2).实现Runnable接口（Callable接口）
一个类如果实现了Runnable接口或者继承了Thread类，那么它就是一个多线程类，如果是要实现多线程，还需要重写run()方法，所以run() 方法是多线程的入口。
但是在启动多线程的时候，不是从run()方法开始的，而是从start()开始的 理由是：当执行多线程的时候，每一个线程会抢占资源，而操作系统会为其分配资源，在start()方法中不仅执行了多线程的代码，除此还调用了一个start0()方法，该方法的声明是native,在Java语言中用一种技术叫做JNI，即JavaNativeInterface，该技术特点是使用Java调用本机操作系统提供的函数，但是有一个缺点是不能离开特定的操作系统，如果线程需要执行，必须有操作系统去分配资源，所以此操作主要是JVM根据不同的操作系统来实现的
如果多线程是通过实现Runnable接口来实现的，那么与通过继承Thread来实现有一个区别，那就是多线程的启动方式——必须是通过start()来启动，但是Runnable接口只有一个方法，并没有start()方法，所以在启动多线程的时候必须调用Thread类的一个构造方法——Thread(Runnable target),该构造方法得到了Runnable接口的一个实现，于是就可以调用Thread类的start()方法了。
多线程的两种实现方式的区别：
(1).Thread是Runnable接口的子类，实现Runnable接口的方式解决了Java单继承的局限
(2).Runnable接口实现多线程比继承Thread类更加能描述数据共享的概念
public class Thread_Runnable implements Runnable {
int ticket=10;
@Override public void run()
{
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if(ticket>0){
System.out.println(ticket–);
}
}
}
public static void main(String[] args) {
Thread_Runnable Thread_Runnable=new Thread_Runnable();
new Thread(Thread_Runnable).start();
new Thread(Thread_Runnable).start();
new Thread(Thread_Runnable).start();
MyThread myThread1=new MyThread();
MyThread myThread2=new MyThread();
MyThread myThread3=new MyThread();
myThread1.start();
myThread2.start();
myThread3.start();
}
} class MyThread extends Thread{
int ticket=10;
@Override public void run() {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
if(ticket>0){
System.out.println(ticket–);
}
}
}
}
实现Runnable的多线程指挥执行10次，继承Thread类的多线程会执行30次，每个线程10次。 -
线程同步的方法：sychronized、lock、reentrantLock等。
如果你向一个变量写值，而这个变量接下来可能会被另一个线程所读取，或者你从一个变量读值，而它的值可能是前面由另一个线程写入的，此时你就必须使用同步。
sychronizedJava语言的关键字，当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候，能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码，它是在 软件层面依赖JVM实现同步。
synchronized 方法或语句的使用提供了对与每个对象相关的隐式监视器锁的访问，但却强制所有锁获取和释放均要出现在一个块结构中：当获取了多个锁时，它们必须以相反的顺序释放，且必须在与所有锁被获取时相同的词法范围内释放所有锁。
通过在方法声明中加入 synchronized关键字来声明 synchronized 方法。
synchronized 方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能
执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法返回时才将锁释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入可执行
状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例，其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized）
synchronized 方法的缺陷：若将一个大的方法声明为synchronized 将会大大影响效率，典型地，若将线程类的方法 run() 声明为 synchronized ，由于在线程的整个生命期内它一直在运行，因此将导致它对本类任何 synchronized 方法的调用都永远不会成功。
解决synchronized 方法的缺陷
通过 synchronized关键字来声明synchronized 块。
[code]synchronized(lock) {
// 访问或修改被锁保护的共享状态
}
其中的代码必须获得对象 syncObject （类实例或类）的锁方能执行。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活性较高。
当两个并发线程访问同一个对象中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
当一个线程访问对象的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该对象中的非synchronized(this)同步代码块。其他线程对对象中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。
如果线程进入由线程已经拥有的监控器保护的 synchronized 块，就允许线程继续进行，当线程退出第二个（或者后续） synchronized 块的时候，不释放锁，只有线程退出它进入的监控器保护的第一个 synchronized 块时，才释放锁。
在修饰代码块的时候需要一个reference对象作为锁的对象.
在修饰方法的时候默认是当前对象作为锁的对象.
在修饰类时候默认是当前类的Class对象作为锁的对象.
lockLock 接口实现提供了比使用 synchronized 方法和语句可获得的更广泛的锁定操作。此实现允许更灵活的结构，可以具有差别很大的属性，可以支持多个相关的 Condition 对象。在硬件层面依赖特殊的CPU指令实现同步更加灵活。
什么是Condition ？
Condition 接口将 Object 监视器方法（wait、notify 和 notifyAll）分解成截然不同的对象，以便通过将这些对象与任意 Lock 实现组合使用，为每个对象提供多个等待 set（wait-set）。其中，Lock 替代了 synchronized 方法和语句的使用，Condition 替代了 Object 监视器方法的使用。
虽然 synchronized 方法和语句的范围机制使得使用监视器锁编程方便了很多，而且还帮助避免了很多涉及到锁的常见编程错误，但有时也需要以更为灵活的方式使用锁。例如，某些遍历并发访问的数据结果的算法要求使用 “hand-over-hand” 或 “chain locking”：获取节点 A 的锁，然后再获取节点 B 的锁，然后释放 A 并获取 C，然后释放 B 并获取 D，依此类推。Lock 接口的实现允许锁在不同的作用范围内获取和释放，并允许以任何顺序获取和释放多个锁，从而支持使用这种技术。
随着灵活性的增加，也带来了更多的责任。不使用块结构锁就失去了使用 synchronized 方法和语句时会出现的锁自动释放功能。在大多数情况下，应该使用以下语句：
[code] Lock l = …; //lock接口的实现类对象
l.lock();
try {
// access the resource protected by this lock
} finally {
l.unlock();
}
在java.util.concurrent.locks包中有很多Lock的实现类，常用的有ReentrantLock、ReadWriteLock（实现类ReentrantReadWriteLock）.它们是具体实现类，不是java语言关键字。
ReentrantLock一个可重入的互斥锁 Lock，它具有与使用 synchronized 方法和语句所访问的隐式监视器锁相同的一些基本行为和语义，但功能更强大。
最典型的代码如下：
[code] class X {
private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();
// …
public void m() {
lock.lock(); // block until condition holds
try {
// … method body
} finally {
lock.unlock()
}
}
}
重入性：指的是同一个线程多次试图获取它所占有的锁，请求会成功。当释放锁的时候，直到重入次数清零，锁才释放完毕。
ReentrantLock 的lock机制有2种，忽略中断锁和响应中断锁，这给我们带来了很大的灵活性。比如：如果A、B 2个线程去竞争锁，A线程得到了锁，B线程等待，但是A线程这个时候实在有太多事情要处理，就是 一直不返回，B线程可能就会等不及了，想中断自己，不再等待这个锁了，转而处理其他事情。这个时候ReentrantLock就提供了2种机制，第一，B线程中断自己（或者别的线程中断它），但是ReentrantLock 不去响应，继续让B线程等待，你再怎么中断，我全当耳边风（synchronized原语就是如此）；第二，B线程中断自己（或者别的线程中断它），ReentrantLock 处理了这个中断，并且不再等待这个锁的到来，完全放弃。 ReentrantLock相对于synchronized多了三个高级功能：
①等待可中断
在持有锁的线程长时间不释放锁的时候,等待的线程可以选择放弃等待.
[code]tryLock(long timeout, TimeUnit unit)
②公平锁
按照申请锁的顺序来一次获得锁称为公平锁.synchronized的是非公平锁,ReentrantLock可以通过构造函数实现公平锁.
[code]new RenentrantLock(boolean fair)
公平锁和非公平锁。这2种机制的意思从字面上也能了解个大概：即对于多线程来说，公平锁会依赖线程进来的顺序，后进来的线程后获得锁。而非公平锁的意思就是后进来的锁也可以和前边等待锁的线程同时竞争锁资源。对于效率来讲，当然是非公平锁效率更高，因为公平锁还要判断是不是线程队列的第一个才会让线程获得锁。
③绑定多个Condition
通过多次newCondition可以获得多个Condition对象,可以简单的实现比较复杂的线程同步的功能.通过await(),signal();
synchronized和lock的用法与区别 synchronized是托管给JVM执行的，而lock是java写的控制锁的代码。
synchronized原始采用的是CPU悲观锁机制，即线程获得的是独占锁。独占锁意味着其他线程只能依靠阻塞来等待线程释放锁。而在CPU转换线程阻塞时会引起线程上下文切换，当有很多线程竞争锁的时候，会引起CPU频繁的上下文切换导致效率很低。
Lock用的是乐观锁方式。每次不加锁而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就重试，直到成功为止。
ReentrantLock必须在finally中释放锁，否则后果很严重，编码角度来说使用synchronized更加简单，不容易遗漏或者出错。
ReentrantLock提供了可轮询的锁请求，他可以尝试的去取得锁，如果取得成功则继续处理，取得不成功，可以等下次运行的时候处理，所以不容易产生死锁，而synchronized则一旦进入锁请求要么成功，要么一直阻塞，所以更容易产生死锁。
synchronized的话，锁的范围是整个方法或synchronized块部分；而Lock因为是方法调用，可以跨方法，灵活性更大
一般情况下都是用synchronized原语实现同步，除非下列情况使用ReentrantLock
①某个线程在等待一个锁的控制权的这段时间需要中断
②需要分开处理一些wait-notify，ReentrantLock里面的Condition应用，能够控制notify哪个线程
③具有公平锁功能，每个到来的线程都将排队等候
了解Lock接口的实现类ReentrantReadWriteLock读写锁
前面提到的ReentrantLock是排他锁，该锁在同一时刻只允许一个线程来访问，而读写锁在同一时刻允许可以有多个线程来访问，但在写线程访问时，所有的读线程和其他写线程被阻塞。读写锁维护了一对锁，一个读锁和一个写锁，通过读写锁分离，使得并发性相比一般的排他锁有了很大的提升。
读写锁除了使用在写操作happends-before与读操作以及并发性的提升之外，读写锁也能够简化读写交互场景的编程方式。假设在程序中定义一个共享的用作缓存数据结构，它的大部分时间提供读服务(查询，搜索等)而写操作较少，但写操作之后需要立即对后续的读操作可见。在没有读写锁之前，实现这个功能需要使用等待通知机制(http://blog.csdn.net/canot/article/details/50879963)。无论使用那种方式，目的都是为了写操作立即可见于读操作而避免脏读。但使用读写锁却比等待通知简单明了多了。
一般情况下，读写锁性能优于排他锁。它能提供更好的并发性和吞吐量。
ReentrantReadWriteLock读写锁的几个特性:
公平选择性
重进入
锁降级
读写锁的示例:缓存
public class Cache{
static Map<String,Object> map = new HashMap<String,Object>();
static ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock();
static Lock rLock = rwl.readLock();
static Lock wLock = rwl.writeLock();
//获取一个key对应的value
public static final Object get(String key){
r.lock();
try{
return map.get(key);
}finally{
r.unlock();
}
}
//设置key对应的value并返回旧的value
public static fianl Object put(String key,Object value){
w.lock();
try{
return map.put(key,value);
}final{
w.unlock();
}
}
//清空缓存
public static fianl void clear(){
w.lock();
try{
map.clear();
} finally{
w.unlock();
}
}
}
上述缓存示例中，我们使用了一个非线程安全的HashMap作为缓存的时候然后使用读写锁来保证线程安全。Cache使用读写锁提升读操作的并发性，也保证每次写操作对读操作的及时可见性，同时简化了编程方式。
读写锁的锁降级
锁降级是指写锁降级成为读锁。如果当前线程持有写锁，然后将其释放再获取读锁的过程不能称为锁降级。锁降级指的在持有写锁的时候再获取读锁,获取到读锁后释放之前写锁的过程称为锁释放。
锁降级在某些情况下是非常必要的，主要是为了保证数据的可见性。如果当前线程不获取读锁而直接释放写锁，假设此时另外一个线程获取了写锁并修改了数据。那么当前线程无法感知该线程的数据更新。
-
锁的等级：方法锁、对象锁、类锁。
对象锁(方法锁)是用来控制实例方法之间的同步，类锁是用来控制静态方法（或静态变量互斥体）之间的同步
// 类锁：形式1
public static synchronized void Method1()
// 类锁：形式2
public void Method２()
{
synchronized (Test.class)
{
System.out.println(＂我是类锁二号＂);
try
{
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e)
{
e.printStackTrace();
}
}
} -
写出生产者消费者模式。
public class Product {
public int product = 0;
public final static int MAX = 999; public final static int MIN = 0; public synchronized void produce(){ if(this.product >= MAX){ try{ wait(); System.out.println("仓库已满，请等会再生产"); }catch(Exception e){ System.out.println("wait方法异常"); } return; } this.product ++; System.out.println("++++正在生产第" + this.product +"个产品"); notifyAll(); } public synchronized void consume(){ if(this.product <= MIN){ try{ wait(); System.out.println("仓库缺货，请等会再消费"); }catch(Exception e){ System.out.println("wait方法异常"); } return; } System.out.println("----正在消费第" + this.product +"个产品"); this.product --; notifyAll(); }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
}
-
ThreadLocal的设计理念与作用。
在JDK的早期版本中,提供了一种解决多线程并发问题的方案: java.lang.ThreadLocal类.ThreadLocal类在维护变量时,实际使用了当前线程（Thread）中的一个叫做ThreadLocalMap的独立副本,每个线程可以独立修改属于自己的副本而不会互相影响,从而隔离了线程和线程,避免了线程访问实例变量发生冲突的问题.
ThreadLocal本身并不是一个线程,而是通过操作当前线程（Thread）中的一个内部变量来达到与其他线程隔离的目的.之所以取名为ThreadLocal,所期望表达的含义是其操作的对象是线程（Thread）的一个本地变量.
ThreadLocal类的大致结构和进行ThreadLocalMap的操作.我们可以从中得出以下的结论:1. ThreadLocalMap变量属于线程（Thread）的内部属性,不同的线程（Thread）拥有完全不同的ThreadLocalMap变量.2. 线程（Thread）中的ThreadLocalMap变量的值是在ThreadLocal对象进行set或者get操作时创建的.3. 在创建ThreadLocalMap之前,会首先检查当前线程（Thread）中的ThreadLocalMap变量是否已经存在,如果不存在则创建一个；如果已经存在,则使用当前线程（Thread）已创建的ThreadLocalMap.4. 使用当前线程（Thread）的ThreadLocalMap的关键在于使用当前的ThreadLocal的实例作为key进行存储ThreadLocal模式,至少从两个方面完成了数据访问隔离,有了横向和纵向的两种不同的隔离方式,ThreadLocal模式就能真正地做到线程安全：纵向隔离 —— 线程（Thread）与线程（Thread）之间的数据访问隔离.这一点由线程（Thread）的数据结构保证.因为每个线程（Thread）在进行对象访问时,访问的都是各自线程自己的ThreadLocalMap.横向隔离 —— 同一个线程中,不同的ThreadLocal实例操作的对象之间的相互隔离.这一点由ThreadLocalMap在存储时,采用当前ThreadLocal的实例作为key来保证.
结论 ：使用ThreadLocal模式,可以使得数据在不同的编程层次得到有效地共享,
这一点,是由ThreadLocal模式的实现机理决定的.因为实现ThreadLocal模式的一个重要步骤,就是构建一个静态的共享存储空间.从而使得任何对象在任何时刻都可以安全地对数据进行访问.
结论 使用ThreadLocal模式,可以对执行逻辑与执行数据进行有效解耦
这一点是ThreadLocal模式给我们带来的最为核心的一个影响,因为在一般情况下,Java对象之间的协作关系，主要通过参数和返回值来进行消息传递,这也是对象协作之间的一个重要依赖,而ThreadLocal模式彻底打破了这种依赖关系,通过线程安全的共享对象来进行数据共享,可以有效避免在编程层次之间形成数据依赖,这也成为了XWork事件处理体系设计的核心. -
ThreadPool用法与优势。
(1). 引言
合理利用线程池能够带来三个好处。第一：降低资源消耗。通过重复利用已创建的线程降低线程创建和销毁造成的消耗。第二：提高响应速度。当任务到达时，任务可以不需要等到线程创建就能立即执行。第三：提高线程的可管理性。线程是稀缺资源，如果无限制的创建，不仅会消耗系统资源，还会降低系统的稳定性，使用线程池可以进行统一的分配，调优和监控。但是要做到合理的利用线程池，必须对其原理了如指掌。
(2). 线程池的使用
线程池的创建
我们可以通过ThreadPoolExecutor来创建一个线程池。
new ThreadPoolExecutor(corePoolSize, maximumPoolSize, keepAliveTime, milliseconds,runnableTaskQueue, handler);
创建一个线程池需要输入几个参数：
corePoolSize（线程池的基本大小）：当提交一个任务到线程池时，线程池会创建一个线程来执行任务，即使其他空闲的基本线程能够执行新任务也会创建线程，等到需要执行的任务数大于线程池基本大小时就不再创建。如果调用了线程池的prestartAllCoreThreads方法，线程池会提前创建并启动所有基本线程。
runnableTaskQueue（任务队列）：用于保存等待执行的任务的阻塞队列。 可以选择以下几个阻塞队列。
ArrayBlockingQueue：是一个基于数组结构的有界阻塞队列，此队列按 FIFO（先进先出）原则对元素进行排序。
LinkedBlockingQueue：一个基于链表结构的阻塞队列，此队列按FIFO （先进先出） 排序元素，吞吐量通常要高于ArrayBlockingQueue。静态工厂方法Executors.newFixedThreadPool()使用了这个队列。
SynchronousQueue：一个不存储元素的阻塞队列。每个插入操作必须等到另一个线程调用移除操作，否则插入操作一直处于阻塞状态，吞吐量通常要高于LinkedBlockingQueue，静态工厂方法Executors.newCachedThreadPool使用了这个队列。
PriorityBlockingQueue：一个具有优先级的无限阻塞队列。
maximumPoolSize（线程池最大大小）：线程池允许创建的最大线程数。如果队列满了，并且已创建的线程数小于最大线程数，则线程池会再创建新的线程执行任务。值得注意的是如果使用了无界的任务队列这个参数就没什么效果。
ThreadFactory：用于设置创建线程的工厂，可以通过线程工厂给每个创建出来的线程设置更有意义的名字。
RejectedExecutionHandler（饱和策略）：当队列和线程池都满了，说明线程池处于饱和状态，那么必须采取一种策略处理提交的新任务。这个策略默认情况下是AbortPolicy，表示无法处理新任务时抛出异常。以下是JDK1.5提供的四种策略。
AbortPolicy：直接抛出异常。
CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来运行任务。
DiscardOldestPolicy：丢弃队列里最近的一个任务，并执行当前任务。
DiscardPolicy：不处理，丢弃掉。
当然也可以根据应用场景需要来实现RejectedExecutionHandler接口自定义策略。如记录日志或持久化不能处理的任务。
keepAliveTime（线程活动保持时间）：线程池的工作线程空闲后，保持存活的时间。所以如果任务很多，并且每个任务执行的时间比较短，可以调大这个时间，提高线程的利用率。
TimeUnit（线程活动保持时间的单位）：可选的单位有天（DAYS），小时（HOURS），分钟（MINUTES），毫秒(MILLISECONDS)，微秒(MICROSECONDS, 千分之一毫秒)和毫微秒(NANOSECONDS, 千分之一微秒)。
向线程池提交任务
我们可以使用execute提交的任务，但是execute方法没有返回值，所以无法判断任务是否被线程池执行成功。通过以下代码可知execute方法输入的任务是一个Runnable类的实例。
threadsPool.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
}
});
我们也可以使用submit 方法来提交任务，它会返回一个future,那么我们可以通过这个future来判断任务是否执行成功，通过future的get方法来获取返回值，get方法会阻塞住直到任务完成，而使用get(long timeout, TimeUnit unit)方法则会阻塞一段时间后立即返回，这时有可能任务没有执行完。
Future future = executor.submit(harReturnValuetask);
try {
Object s = future.get();
} catch (InterruptedException e) {
// 处理中断异常
} catch (ExecutionException e) {
// 处理无法执行任务异常
} finally {
// 关闭线程池
executor.shutdown();
}
线程池的关闭
我们可以通过调用线程池的shutdown或shutdownNow方法来关闭线程池，它们的原理是遍历线程池中的工作线程，然后逐个调用线程的interrupt方法来中断线程，所以无法响应中断的任务可能永远无法终止。但是它们存在一定的区别，shutdownNow首先将线程池的状态设置成STOP，然后尝试停止所有的正在执行或暂停任务的线程，并返回等待执行任务的列表，而shutdown只是将线程池的状态设置成SHUTDOWN状态，然后中断所有没有正在执行任务的线程。
只要调用了这两个关闭方法的其中一个，isShutdown方法就会返回true。当所有的任务都已关闭后,才表示线程池关闭成功，这时调用isTerminaed方法会返回true。至于我们应该调用哪一种方法来关闭线程池，应该由提交到线程池的任务特性决定，通常调用shutdown来关闭线程池，如果任务不一定要执行完，则可以调用shutdownNow。
(3). 线程池的分析
流程分析：线程池的主要工作流程如下图：
从上图我们可以看出，当提交一个新任务到线程池时，线程池的处理流程如下：
首先线程池判断基本线程池是否已满？没满，创建一个工作线程来执行任务。满了，则进入下个流程。
其次线程池判断工作队列是否已满？没满，则将新提交的任务存储在工作队列里。满了，则进入下个流程。
最后线程池判断整个线程池是否已满？没满，则创建一个新的工作线程来执行任务，满了，则交给饱和策略来处理这个任务。
源码分析。上面的流程分析让我们很直观的了解了线程池的工作原理，让我们再通过源代码来看看是如何实现的。线程池执行任务的方法如下：
public void execute(Runnable command) {
if (command == null)
throw new NullPointerException();
//如果线程数小于基本线程数，则创建线程并执行当前任务
if (poolSize >= corePoolSize || !addIfUnderCorePoolSize(command)) {
//如线程数大于等于基本线程数或线程创建失败，则将当前任务放到工作队列中。
if (runState == RUNNING && workQueue.offer(command)) {
if (runState != RUNNING || poolSize == 0)
ensureQueuedTaskHandled(command);
}
//如果线程池不处于运行中或任务无法放入队列，并且当前线程数量小于最大允许的线程数量，
则创建一个线程执行任务。
else if (!addIfUnderMaximumPoolSize(command))
//抛出RejectedExecutionException异常
reject(command); // is shutdown or saturated
}
}
工作线程。线程池创建线程时，会将线程封装成工作线程Worker，Worker在执行完任务后，还会无限循环获取工作队列里的任务来执行。我们可以从Worker的run方法里看到这点：
public void run() {
try {
Runnable task = firstTask;
firstTask = null;
while (task != null || (task = getTask()) != null) {
runTask(task);
task = null;
}
} finally {
workerDone(this);
}
}
(4). 合理的配置线程池
要想合理的配置线程池，就必须首先分析任务特性，可以从以下几个角度来进行分析：
任务的性质：CPU密集型任务，IO密集型任务和混合型任务。
任务的优先级：高，中和低。
任务的执行时间：长，中和短。
任务的依赖性：是否依赖其他系统资源，如数据库连接。
任务性质不同的任务可以用不同规模的线程池分开处理。CPU密集型任务配置尽可能小的线程，如配置Ncpu+1个线程的线程池。IO密集型任务则由于线程并不是一直在执行任务，则配置尽可能多的线程，如2*Ncpu。混合型的任务，如果可以拆分，则将其拆分成一个CPU密集型任务和一个IO密集型任务，只要这两个任务执行的时间相差不是太大，那么分解后执行的吞吐率要高于串行执行的吞吐率，如果这两个任务执行时间相差太大，则没必要进行分解。我们可以通过Runtime.getRuntime().availableProcessors()方法获得当前设备的CPU个数。
优先级不同的任务可以使用优先级队列PriorityBlockingQueue来处理。它可以让优先级高的任务先得到执行，需要注意的是如果一直有优先级高的任务提交到队列里，那么优先级低的任务可能永远不能执行。
执行时间不同的任务可以交给不同规模的线程池来处理，或者也可以使用优先级队列，让执行时间短的任务先执行。
依赖数据库连接池的任务，因为线程提交SQL后需要等待数据库返回结果，如果等待的时间越长CPU空闲时间就越长，那么线程数应该设置越大，这样才能更好的利用CPU。
建议使用有界队列，有界队列能增加系统的稳定性和预警能力，可以根据需要设大一点，比如几千。有一次我们组使用的后台任务线程池的队列和线程池全满了，不断的抛出抛弃任务的异常，通过排查发现是数据库出现了问题，导致执行SQL变得非常缓慢，因为后台任务线程池里的任务全是需要向数据库查询和插入数据的，所以导致线程池里的工作线程全部阻塞住，任务积压在线程池里。如果当时我们设置成无界队列，线程池的队列就会越来越多，有可能会撑满内存，导致整个系统不可用，而不只是后台任务出现问题。当然我们的系统所有的任务是用的单独的服务器部署的，而我们使用不同规模的线程池跑不同类型的任务，但是出现这样问题时也会影响到其他任务。
(5). 线程池的监控
通过线程池提供的参数进行监控。线程池里有一些属性在监控线程池的时候可以使用
taskCount：线程池需要执行的任务数量。
completedTaskCount：线程池在运行过程中已完成的任务数量。小于或等于taskCount。
largestPoolSize：线程池曾经创建过的最大线程数量。通过这个数据可以知道线程池是否满过。如等于线程池的最大大小，则表示线程池曾经满了。
getPoolSize:线程池的线程数量。如果线程池不销毁的话，池里的线程不会自动销毁，所以这个大小只增不+ getActiveCount：获取活动的线程数。
通过扩展线程池进行监控。通过继承线程池并重写线程池的beforeExecute，afterExecute和terminated方法，我们可以在任务执行前，执行后和线程池关闭前干一些事情。如监控任务的平均执行时间，最大执行时间和最小执行时间等。这几个方法在线程池里是空方法。如：
protected void beforeExecute(Thread t, Runnable r) { }
-
Concurrent包里的其他东西：ArrayBlockingQueue、CountDownLatch等等。
java.util.concurrent包分成了三个部分，分别是java.util.concurrent、java.util.concurrent.atomic和java.util.concurrent.lock。内容涵盖了并发集合类、线程池机制、同步互斥机制、线程安全的变量更新工具类、锁等等常用工具。
java.util.concurrent包中提供了几个并发结合类，例如ConcurrentHashMap、ConcurrentLinkedQueue和CopyOnWriteArrayList等等
对变量的读写操作都是原子操作（除了long或者double的变量），但像数值类型的++ --操作不是原子操作，像i++中包含了获得i的原始值、加1、写回i、返回原始值，在进行类似i++这样的操作时如果不进行同步问题就大了。好在java.util.concurrent.atomic为我们提供了很多工具类，可以以原子方式更新变量。
以AtomicInteger为例，提供了代替++ --的getAndIncrement()、incrementAndGet()、getAndDecrement()和decrementAndGet()方法，还有加减给定值的方法、当前值等于预期值时更新的compareAndSet()方法。 -
wait()和sleep()的区别。
① 这两个方法来自不同的类分别是，sleep来自Thread类，和wait来自Object类。
sleep是Thread的静态类方法，谁调用的谁去睡觉，即使在a线程里调用b的sleep方法，实际上还是a去睡觉，要让b线程睡觉要在b的代码中调用sleep。
② 锁: 最主要是sleep方法没有释放锁，而wait方法释放了锁，使得其他线程可以使用同步控制块或者方法。
sleep不出让系统资源；wait是进入线程等待池等待，出让系统资源，其他线程可以占用CPU。一般wait不会加时间限制，因为如果wait线程的运行资源不够，再出来也没用，要等待其他线程调用notify/notifyAll唤醒等待池中的所有线程，才会进入就绪队列等待OS分配系统资源。sleep(milliseconds)可以用时间指定使它自动唤醒过来，如果时间不到只能调用interrupt()强行打断。
Thread.sleep(0)的作用是“触发操作系统立刻重新进行一次CPU竞争”。
③ 使用范围：wait，notify和notifyAll只能在同步控制方法或者同步控制块里面使用，而sleep可以在任何地方使用。
synchronized(x){
x.notify()
//或者wait()
} -
foreach与正常for循环效率对比。
需要循环数组结构的数据时，建议使用普通for循环，因为for循环采用下标访问，对于数组结构的数据来说，采用下标访问比较好。
需要循环链表结构的数据时，一定不要使用普通for循环，这种做法很糟糕，数据量大的时候有可能会导致系统崩溃。 -
Java IO与NIO。
-
反射的作用于原理。
一、 原理
简单的来说，反射机制其实就是指程序在运行的时候能够获取自身的信息。如果知道一个类的名称/或者它的一个实例对象， 就能把这个类的所有方法和变量的信息(方法名，变量名，方法，修饰符，类型，方法参数等等所有信息)找出来。如果明确知道这个类里的某个方法名+参数个数 类型，还能通过传递参数来运行那个类里的那个方法，这就是反射。
尽管Java不是一种动态语言，但它却有一个非常突出的动态机制：Reflection。它使我们可以于运行时加载、探知、使用编译期间完全未知的 classes。换句话说，Java程序可以加载一个运行时才得知名称的class，获悉其完整构造（但不包括methods定义），并生成其对象实体、 或对其fields设值、或唤起其methods。既一种“看透class”的能力。
当然，在平时的编程中，反射基本用不到，但是在编写框架的时候，反射用的就多了，比如你要使用某一个类进行操作，但是这个类是用户通过配置文件配置进来 的，你需要先读配置文件，然后拿到这个类的全类名：比如test.Person,然后在利用反射API来完成相应的操作。
二、 优缺点
反射的优点当然是体现在它的动态性上面，能运行时确定类型，绑定对象。动态编译最大限度发挥了java的灵活性，体现了多态的应用，降低类之间的藕合性。 一句话，反射机制的优点就是可以实现动态创建对象和编译，特别是在J2EE的开发中，它的灵活性就表现的十分明显。比如，一个大型的软件，不可能一次就把 它设计的很完美，当这个程序编译后，发布了，当发现需要更新某些功能时，我们不可能要用户把以前的卸载，再重新安装新的版本，假如这样的话，这个软件肯定 是没有多少人用的。采用静态的话，需要把整个程序重新编译一次才可以实现功能的更新，而采用反射机制的话，它就可以不用卸载，只需要在运行时才动态的创建 和编译，就可以实现该功能。
它的缺点是对性能有影响。使用反射基本上是一种解释操作，我们可以告诉JVM，我们希望做什么并且它满足我们的要求。这类操作总是慢于只直接执行相同的操作 -
泛型常用特点，List能否转为List。
不能
(1)、性能（最主要的优点）：
因为使用非泛型类来存储值类型或把引用类型转换为值类型时需要装箱和拆箱的操作。频繁的进行装箱和拆箱的操作会使系统性能下降，耗费资源。例如：
使用System.Collection命名空间的ArrayList类存储对象时，Add方法会将各个对象保存到该类中，这时若是值类型作为对象，会把值类型转换为引用类型，即会出现装箱操作，当要使用该类中的值时就要把该引用类型转换为值类型，即会出现拆箱操作。如下例子，把int型转为ArrayList类的一个对象，进行了装箱操作，然后把Arraylist的一个对象转换为int i1时会需要进行强制转换为int类型，进行了拆箱操作，当使用foreach（）循环遍历Arraylist时也会自动的进行拆箱操作，
因为泛型不是类，不能直接创建对象，而是在使用时定义类型后再创建对象
(2)、类型安全
与使用Arraylist类一样，如果对象，就可以在这个集合中添加任意类型的对象，例如：
var list=new ArrayList();
list.Add(44);
list.Add(“string”);
list.Add(“MyNewClass()”);
这时如果使用foreach遍历时就会出现类型转换的异常。而如果使用泛型List,泛型类型T需要程序员自己指定，这样也就避免了隐式类型转换的不可预料的异常。因为泛型List的类型被定义后就只能把该类型的数据添加到集合中，不然编译器会因为Add（）方法的参数无效而报错。
(3)、二进制代码的重用。一个泛型可供多个类型使用，因为泛型是在运行时工作的，所以.net平台中，泛型可以在一种语言定义，在任何其他.net语言中也可以使用。
(4)、代码的扩展
因为泛型类的定义会放在程序集中，所以用特定类型实例化泛型类不会在IL代码中复制这些类。但是，在JiT编译器把泛型类编译为本地代码时，会给每个值类型创建一个新类，引用类型共享同一个本地类的所有相同的实现代码。 -
解析XML的几种方式的原理与特点：DOM、SAX、PULL。
XML的解析方式有很多，光开源的就有十多种：如Xerces、JDOM、DOM4J、XOM、JiBX、KXML、XMLBeans、jConfig、XStream、XJR等。
但是最常用的还是sax、dom、pull、dom4j
而android中用的比较多的是 sax（Simple APIs for XML）、dom（Document Object Model）、pull，其中pull在这三个中又最为适用。（大部分用于java的解析器在android上都可以用，对于有人说dom4j最好，这个没试验过，暂时不好说，但是大部分人都说pull好）
SAX
sax是一个用于处理xml事件驱动的“推”模型；
优点：解析速度快，占用内存少，它需要哪些数据再加载和解析哪些内容。
缺点：它不会记录标签的关系，而是需要应用程序自己处理，这样就会增加程序的负担。
DOM
dom是一种文档对象模型；
优点：dom可以以一种独立于平台和语言的方式访问和修改一个文档的内容和结构，dom技术使得用户页面可以动态的变化，如动态显示隐藏一个元素，改变它的属性，增加一个元素等，dom可以使页面的交互性大大增强。
缺点：dom解析xml文件时会将xml文件的所有内容以文档树方式存放在内存中。
PULL
pull和sax很相似，区别在于：pull读取xml文件后触发相应的事件调用方法返回的是数字，且pull可以在程序中控制，想解析到哪里就可以停止解析。 （SAX解析器的工作方式是自动将事件推入事件处理器进行处理，因此你不能控制事件的处理主动结束；而Pull解析器的工作方式为允许你的应用程序代码主动从解析器中获取事件，正因为是主动获取事件，因此可以在满足了需要的条件后不再获取事件，结束解析。pull是一个while循环，随时可以跳出，而sax不是，sax是只要解析了，就必须解析完成。）
1）DOM4J性能最好，连Sun的JAXM也在用DOM4J.目前许多开源项目中大量采用DOM4J，例如大名鼎鼎的Hibernate也用DOM4J来读取XML配置文件。如果不考虑可移植性，那就采用DOM4J.
2）JDOM和DOM在性能测试时表现不佳，在测试10M文档时内存溢出。在小文档情况下还值得考虑使用DOM和JDOM.虽然JDOM的开发者已经说明他们期望在正式发行版前专注性能问题，但是从性能观点来看，它确实没有值得推荐之处。另外，DOM仍是一个非常好的选择。DOM实现广泛应用于多种编程语言。它还是许多其它与XML相关的标准的基础，因为它正式获得W3C推荐（与基于非标准的Java模型相对），所以在某些类型的项目中可能也需要它（如在JavaScript中使用DOM）。
3）SAX表现较好，这要依赖于它特定的解析方式－事件驱动。一个SAX检测即将到来的XML流，但并没有载入到内存（当然当XML流被读入时，会有部分文档暂时隐藏在内存中）。 -
Java与C++对比。
-
Java1.7与1.8新特性。
-
设计模式：单例、工厂、适配器、责任链、观察者等等。
（http://www.cnblogs.com/lyl6796910/p/4337362.html）
单列
Singleton模式要求一个类有且仅有一个实例，并且提供了一个全局的访问点。这就提出了一个问题：如何绕过常规的构造器，提供一种机制来保证一个类只有一个实例？客户程序在调用某一个类时，它是不会考虑这个类是否只能有一个实例等问题的，所以，这应该是类设计者的责任，而不是类使用者的责任。
从另一个角度来说，Singleton模式其实也是一种职责型模式。因为我们创建了一个对象，这个对象扮演了独一无二的角色，在这个单独的对象实例中，它集中了它所属类的所有权力，同时它也肩负了行使这种权力的职责！
public sealed class Singleton
{
static Singleton instance=null;
static readonly object padlock = new object();Singleton()
{
}public static Singleton Instance
{
get
{
if (instancenull)
{
lock (padlock)
{
if (instancenull)
{
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
}
抽象工厂模式（Abstract Factory）
在软件系统中，经常面临着“一系列相互依赖的对象”的创建工作；同时由于需求的变化，往往存在着更多系列对象的创建工作。如何应对这种变化？如何绕过常规的对象的创建方法（new），提供一种“封装机制”来避免客户程序和这种“多系列具体对象创建工作”的紧耦合？这就是我们要说的抽象工厂模式。
///
/// Factory类
///
public class Factory
{
public Tax CreateTax()
{
return new ChineseTax();
}public Bonus CreateBonus()
{
return new ChineseBonus();
}
}
观察者模式（Observer Pattern）
在软件构建过程中，我们需要为某些对象建立一种“通知依赖关系” ——一个对象（目标对象）的状态发生改变，所有的依赖对象（观察者对象）都将得到通知。如果这样的依赖关系过于紧密，将使软件不能很好地抵御变化。使用面向对象技术，可以将这种依赖关系弱化，并形成一种稳定的依赖关系。从而实现软件体系结构的松耦合。
public abstract class Stock
{
private List observers = new List();
private String _symbol;
private double _price;
public Stock(String symbol, double price)
{
this._symbol = symbol;this._price = price;- 1
}
public void Update()
{
foreach (IObserver ob in observers)
{
ob.SendData(this);
}
}
public void AddObserver(IObserver observer)
{
observers.Add(observer);
}
public void RemoveObserver(IObserver observer)
{
observers.Remove(observer);
}
public String Symbol
{
get { return _symbol; }
}
public double Price
{
get { return _price; }
}
}
public class Microsoft : Stock
{
public Microsoft(String symbol, double price)
: base(symbol, price)
{ }
}
public interface IObserver
{
void SendData(Stock stock);
}
public class Investor : IObserver
{
private string _name;
public Investor(string name)
{
this._name = name;
}
public void SendData(Stock stock)
{
Console.WriteLine("Notified {0} of {1}'s " + “change to {2:C}”, _name, stock.Symbol,stock.Price);
}
}
客户端程序代码如下：
class Program
{
static void Main(string[] args)
{
Stock ms = new Microsoft(“Microsoft”,120.00);ms.AddObserver(new Investor("Jom")); ms.AddObserver(new Investor("TerryLee")); ms.Update(); Console.ReadLine();- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
}
}
适配器模式（Adapter Pattern）
在软件系统中，由于应用环境的变化，常常需要将“一些现存的对象”放在新的环境中应用，但是新环境要求的接口是这些现存对象所不满足的。那么如何应对这种“迁移的变化”？如何既能利用现有对象的良好实现，同时又能满足新的应用环境所要求的接口？这就是本文要说的Adapter 模式。 -
JNI的使用。
Java里有很多很杂的东西，有时候需要你阅读源码，大多数可能书里面讲的不是太清楚，需要你在网上寻找答案。
推荐书籍：《java核心技术卷I》《Thinking in java》《java并发编程》《effictive java》《大话设计模式》
数据结构与算法
- 链表与数组。
- 队列和栈，出栈与入栈。
- 链表的删除、插入、反向。
- 字符串操作。
- Hash表的hash函数，冲突解决方法有哪些。
- 各种排序：冒泡、选择、插入、希尔、归并、快排、堆排、桶排、基数的原理、平均时间复杂度、最坏时间复杂度、空间复杂度、是否稳定。
- 选择排序
这个排序方法最简单，废话不多说，直接上代码：
public class SelectSort {
/**- 选择排序
- 思路:每次循环得到最小值的下标，然后交换数据。
- 如果交换的位置不等于原来的位置，则不交换。
*/
public static void main(String[] args) {
selectSort(Datas.data);
Datas.prints(“选择排序”);
}
public static void selectSort(int[] data){
int index=0;
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
index = i;
for (int j = i; j < data.length; j++) {
if (data[index]>data[j]) {
index = j;
}
}
if (index != i) {
swap(data,index,i);
}
}
}
public static void swap(int[] data,int i,int j){
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
}
选择排序两层循环，第一个层循环遍历数组，第二层循环找到剩余元素中最小值的索引，内层循环结束，交换数据。内层循环每结束一次，排好一位数据。两层循环结束，数据排好有序。
2 冒泡排序
冒泡排序也简单，上代码先：
public class BubbleSort {
/**
* 冒泡排序
* 思路：内部循环每走一趟排好一位，依次向后排序
*/
public static void main(String[] args) {
bubbleSort(Datas.data);
}
private static void bubbleSort(int[] data) {
int temp;
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
for (int j = i+1; j < data.length; j++) {
if (data[i]>data[j]) {
temp =data[i];
data[i]=data[j];
data[j] = temp;
}
}
}
Datas.prints("冒泡排序");
}
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
}
冒泡排序和选择排序有点像，两层循环，内层循环每结束一次，排好一位数据。不同的是，数据像冒泡一样，不断的移动位置，内层循环结束，刚好移动到排序的位置。
该图对应上面的代码进行的说明，没有用专门的画图工具，使用的是window的maspint，大家凑合着看哈_明白意思就成！
3 插入排序
插入排序也是简单的排序方法，代码量不多，先看代码：
public class InsertSort {
/**
* 插入排序
* 思路：将数据插入到已排序的数组中。
*/
public static void main(String[] args) {
int[] data = Datas.data;
int temp;
for (int i = 1; i < data.length; i++) {
temp = data[i];//保存待插入的数值
int j = i;
for (; j>0 && temp<data[j-1]; j–) {
data[j] = data[j-1];
//如果带插入的数值前面的元素比该值大，就向后移动一位
}
//内部循环结束，找到插入的位置赋值即可。
data[j]=temp;
}
Datas.prints(“插入排序”);
}
}
该图是上面插入排序的说明图，插入排序，其过程就是其名字说明的一样，将待排序的数据插入到已排序的数据当中。两层循环，内层循环结束一次，插入排序排好一位数据。
4 希尔排序
希尔排序，也叫缩减增量排序，其中增量的设置影响着程序的性能。最好的增量的设置为1，3，5，7，11，。。。这样一组素数，并且各个元素之间没有公因子。这样的一组增量 叫做Hibbard增量。使用这种增量的希尔排序的最坏清醒运行时间为θ（ ）
当不使用这种增量时，希尔排序的最坏情形运行时间为θ（ ）
步骤1：比如现在有数组{82 ,31 ,29 ,71, 72, 42, 64, 5,110} 第一次取增量设置为array.length/2 = 4 先从82开始以4为增量遍历直到末尾，得到（82,42） 排序得到{42 ,31 ,29 ,71, 72, 82, 64, 5,110}。 然后从第二个数31开始重复上一个步骤，得到（31,64） 排序得到{42 ,31 ,29 ,71, 72, 82, 64, 5,110}… 以4为增量的遍历完数组之后，得到的结果是{42 ,31,5,71,72,82,64,29,110}
然后重新区增量,这儿设定为incrementNum/2 = 2，对{42 ,31,5,71,72,82,64,29,110}重复步骤1。 完事之后，在取新的增量，重复步骤1。 直到取到的增量小于1，退出循环。
这里电脑打印这些太麻烦，干脆手写拍照啦哈哈哈哈。。。。。
好了，废话不多说，上代码；
public class ShellSort {
/** * 希尔排序（缩减增量排序） * 想想也不难。 * 思路：三层循环 * 第一层循环：控制增量-增量随着程序的进行依次递减一半 * 第二层循环：遍历数组 * 第三层循环：比较元素，交换元素。 * 这里需要注意的是：比较的两个元素和交换的两个元素是不同的。 */ public static void main(String[] args) { int[] data = Datas.data; int k; for (int div = data.length/2; div>0; div/=2) { for (int j = div; j < data.length; j++) { int temp = data[j]; for (k=j; k>=div && temp<data[k-div] ; k-=div) { data[k] = data[k-div]; } data[k] = temp; } } Datas.prints("希尔排序"); }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
}
程序中，需要注意的是第三层循环，第三层循环的代码中，if语句的比较和内部的交换是分别不同的两个数据。原因是：把大的数据后移，小的数据前移，形成这样一种趋势，才能实现排序。
当然可以试试，if语句比较的两个数据和内部移动的数据一致的话，会出现什么问题？出现的问题就是移动的数据打破了之前形成的大的数据在后，小的数据在前的趋势。无法排序。
5 堆排序
堆排序，要知道什么是堆？说白了，堆就是完全二叉树，堆是优先队列。要求父元素比两个子元素要大。这就好办了。数组元素构建堆，根节点最大，删除根节点得到最大值，剩下的元素再次构建堆，接着再删除根节点，得到第二大元素，剩下的元素再次构建堆，依次类推，得到一组排好序的数据。为了更好地利用空间，我们把删除的元素不使用新的空间，而是使用堆的最后一位保存删除的数据。
代码上来：
public class HeapSort {
/**
* 堆排序(就是优先队列)
* 也就是完全二叉树
* 第一步：建堆.其实就是讲数组中的元素进行下虑操作，
* 使得数组中的元素满足堆的特性。
* 第二步：通过将最大的元素转移至堆的末尾,
* 然后将剩下的元素在构建堆。
* 完成排序。
* 最重要的过程就是构建堆的过程。
* 里面的比较思路和希尔排序中的比较思路一致。
* 将大的元素上浮，小的元素下浮。始终和temp比较。
* temp除了第一次比较可能改变外，其他次数的比较不改变该值。
* 这样的处理就是让较大的元素趋于上浮，较小的元素下浮。
*/
public static void main(String[] args) {
int[] data = Datas.data;
for (int i = data.length/2; i >=0; i–) {
buildHeap(data,i,data.length);
}
Datas.prints(“堆排序-构建树”);
System.out.println("============================");
for (int i = data.length-1; i>0; i–) {
swap(data, 0, i);
buildHeap(data, 0, i);
}
Datas.prints(“堆排序-排序后”);
}
static void swap(int[] data,int i,int j){
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
static void buildHeap(int[] data,int i,int len){
int leftChild = leftChild(i);
int temp = data[i];
for (; leftChild<len;) {
if (leftChild != len-1 && data[leftChild]<data[leftChild+1]) {
leftChild++;
}
if (temp<data[leftChild]) {
data[i] = data[leftChild];
}else {
/**braek说明两个儿子都比父节点小，
* 父节点大于两个儿子
* 所以直接停止比较，减小比较的次数。
/
break;
}
i = leftChild;
leftChild = leftChild(i);
}
data[i] = temp;
}
//返回节点i的左儿子的index
static int leftChild(int i){
return 2i+1;
}
}
堆排序，最重要的就是构建堆，构建堆是核心！我们代码中使用的是数组形式的二叉树，也就是优先队列。要真正看懂这部分的代码，需要知道优先队列部分的知识，不难，看看就懂啦。说白了就是二叉树。
6 归并排序
归并排序思路就是将两个已经排好序的数组插入到第三个数组当中。核心就是将原有数组分割两部分，排好序，插入到第三个与原有数组大小一致的数组中。代码上来：
public class Merge Sort {
/**
* 归并排序
* 思路：如果是两个已排序的数组，进行合并非常简单。
* 所以就对原有数组进行分割，分割成各个排序的数组，
* 然后递归合并。
/
public static void main(String[] args) {
int[] data = Datas.data;
merge(data);
Datas.prints(“归并排序”);
}
public static void merge(int[] data){
int[] temp = new int[data.length];
merge0(data, temp, 0, data.length-1);
}
public static void merge0(int[] data,int[] temp,int left,int rigth){
if (left<rigth) {
int center = (left+rigth)/2;
merge0(data, temp, left, center);
merge0(data, temp, center+1, rigth);
mergeSort(data,temp,left,center,rigth);
}
}
public static void mergeSort(int[] data,int[] temp,int left,int center,int right){
int leftEnd = center;
int rightStar = center+1;
int len = right-left+1;
int tempPos = left;
/*
* 这里的三个循环很容易理解。
* 其实现实两个已经排序的数组进行比较，
* 将元素添加到temp数组中保存。
/
while (left<=leftEnd&&rightStar<=right) {
if (data[left]<=data[rightStar]) {
temp[tempPos++] = data[left++];
}else {
temp[tempPos++] = data[rightStar++];
}
}
while (left<=leftEnd) {
temp[tempPos++]=data[left++];
}
while (rightStar<=right) {
temp[tempPos++]=data[rightStar++];
}
/*
* 关键的一步是下面的拷贝工作。
* 为什么数组中的拷贝是从right–开始？？？
* 原因是：通过说明图中，我们知道，元素比较之后，
* 会将元素赋值给temp数组相对应的位置上，并不会影响其他位置的数据。
* 并且下面的循环中也没有使用其他位置上面的数据，仅仅拷贝
* 本次已经排序的元素。
* 下面的拷贝是从right开始，right位置是本次排序最右边的元素
* 其实也可以从left开始，只不过left在上面的排序中值已经改变，
* 可以定义一个int leftFlag = left;保存初始最左边的位置，
* 此时下面的循环可以改为：
* for (int i = 0; i < len; i++,leftFlag++) {
* data[leftFlag]=temp[leftFlag];
* }
* 运行程序，你会发现，正确输出结果。
*/
for (int i = 0; i < len; i++,right–) {
data[right]=temp[right];
}
}
}
说明图中已经说明了关于数组分割，排序、归并的步骤。归并排序其实就是分割，排序，归并，最后得到排序的结果。
排序要等到分割完成之后进行，归并要等盗排序之后进行。
分割通过递归调用进行，排序通过程序中的三个while循环进行，即完成了归并。最后将数据拷贝要原来的数组中去。
7 快速排序
快速排序有点类似于归并排序，其实也是分割，不同的是，快速排序的分割是按照中值进行分割的，所以中值的好坏影响着程序的性能。最常见的情形是三数中值分割法！！
该方法的思路是选取左，右、中三个数进行交换，把三个数中最小值放在左边，中间值放在中间，最大值放在右边，这样以中值为界形成了两部分，要注意这时候还没有排序，只是进行了枢纽元的选取。中间值就是枢纽元！
然后以枢纽元为中心，分别交换左右两侧的数据，把大的数据放在枢纽元的右侧，把小的数据放在枢纽元的左侧，最终形成大致排序的两组数据，枢纽元排好序，然后递归调用快速排序。
同时，为了移动数据方便，我们把枢纽元的位置放在right-1的位置。
大家可能要问了:为什么把枢纽元放在right-1的位置呢？
原因是：right的位置放置的是比枢纽元大的数，在选取枢纽元的时候，我们把大的数放在right的位置，最小的数放在left的位置，把枢纽元放在right-1的位置，这样当完成数据交换之后枢纽元只需一次交换。如果把枢纽元放在中间的位置，要知道的是，中间位置并不一定就是枢纽元要排序的位置。这个地方要搞清楚，还得看代码：
public class QuickSort {
/**
* 快速排序
* 首先找到三数中值，然后分别移动左右两边的数据，
* 以中值数分割成两组，一组比中值数大，一组比中值数小。
* 然后递归快排两组数组。
* 当待排序的数组小于CUTOFF时，使用插入排序。
/
public static void main(String[] args) {
quickSort(Datas.data,0,Datas.data.length-1);
Datas.prints(“快速排序”);
}
public static void quickSort(int[] data,int left,int right){
int CUTOFF = 1;
if (left+CUTOFF<right) {
//找到中值数
int media = media3(data, left, right);
//保存左右界，left,right值不变
int i =left;
int j = right-1;
//循环移动左右两边的元素
while (true) {
while(data[++i]<media);
while (data[–j]>media);
if (i>j) {
break;
}
swap(data, i, j);
}
//将中值数移动到i处。中值数即排在i处。
swap(data, i, right-1);
//递归排序中值数两边的数据
quickSort(data, left, i-1);
quickSort(data, i+1, right);
}else {
/*
* 插入排序
* 当待排序的元素少于20个时候，
* 快速排序性能不如直接插入排序好。
* 所以else语句里面，在待排序基本有序的情况下
* 可以使用直接插入排序更好。
/
InsertSort.main(null);
}
}
//找到中值数
public static int media3(int[] data,int left,int right){
int center = (left+right)/2;
/*
* 前两个if语句的比较，
* 使得最小值放在最左边。
/
if (data[center]<data[left]) {
swap(data, center, left);
}
if (data[right]<data[left]) {
swap(data, right, left);
}
/*
* 第三个if语句使得最大值放在最右边。
* 中间值，放在中间位置。
*/
if (data[right]<data[center]) {
swap(data, right, center);
}
//把中间的位置放在right-1的位置。
swap(data, center, right-1);
return data[right-1];
}
//交换数据
public static void swap(int[] data,int i,int j){
int temp = data[i];
data[i] = data[j];
data[j] = temp;
}
}
快速排序说明图，示意了i、j游标的移动位置。结合程序应该能看懂。
不过值得大家注意的是，程序中不仅仅使用快速排序的思路，而在最后，当left与right的差值在CUTOFF的时候，直接使用直接插入排序，不再使用快速排序。原因我在注释中已经给出。
如果不使用CUTOFF时候的插入排序，最终的结果并不是我们想要的。如果仅仅使用快速排序得到最终结果，则代码是不正确的。
上面的代码必须在最后使用一次插入排序才能得到最终的结果。
8 基数排序
桶排序之前不了解，我看的《数据结构与算法分析》一书中并没有给出大量的讲解，反而代码是通过例题的形式给出的。桶排序其实就是形成大的容器，通过比较数据各个位上的数进行排序。
别的不多说了，直接上代码：
public class RadixSort {
/**
* 基数排序
* 二维数组构成桶
* 一维数组记录每个位存放的个数。
* 每次构建桶完成，拷贝数据到原来的数组中去。
* 继续下一轮桶的构建。
* 分别个位，十位，百位。。。
* 程序必须知道最大值的位数。
/
public static void main(String[] args) {
radixSort(Datas.data,3);
Datas.prints(“基数排序”);
}
public static void radixSort(int[] data,int maxLen){
//maxLen表示最大值的长度
//LSD最低位优先排序 MSD最高位优先排序 l从0开始 循环三次
int k = 0;
int n = 1;
int[][] bucket = new int[10][data.length];//桶
/*
* 表示桶的每一行也就是每一位存放的个数
/
int[] orders = new int[10];
int temp = 0;
for (int l = 0; l < maxLen; l++) {
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
temp = (data[i]/n)%10;
bucket[temp][orders[temp]] = data[i];
orders[temp]++;
}
//将桶中的数值保存会原来的数组中
for (int i = 0; i < 10; i++) {
for (int j = 0; j < orders[i]; j++) {
if (orders[i]>0) {
data[k]=bucket[i][j];
k++;
}
}
//拷贝完成清除记录的个数，设为0
orders[i]=0;
}
//n乘以10 取十位 百位的数值
n=10;
k=0;
//k值记录拷贝数据到原有数组中的位置，拷贝完成恢复0
}
}
}
这个是实例，程序打印结果的话，不好看，只好手写大家看效果。
bucket二维数组存放原始数据。orders数组存放每一位数存放的原始数据的个数。外层循环每执行一次，就把数据拷贝给原来的数组。然后进行下一轮循环。分别进行个位、十位、百位、、、、的循环。这是从最低位开始排序。也有最高位开始进行的排序。
9 计数排序
这个直接上代码：
public class CuntingSort {
/** * 计数排序 * 思路：构建一个与待排序中最大值相同大小的数组， * 该数组存放待排序数组中每个数字出现的个数。 */ public static void main(String[] args) { cunting(Datas.data, 333); Datas.prints("计数排序"); } public static void cunting(int[] data,int max){ int[] temp = new int[max+1]; int[] result = new int[data.length]; /** * 该循环设置初始值为0 */ for (int i = 0; i < temp.length; i++) { temp[i]=0; } /** * 该for语句循环遍历原数组，将数组中元素出现的个数存放在 * temp数组中相对应的位置上。 * temp数组长度与最大值的长度一致。保证每个元素都有一个对应的位置。 */ for (int i = 0; i < data.length; i++) { temp[data[i]]+=1; } /** * 累计每个元素出现的个数。 * 通过该循环，temp中存放原数组中数据小于等于它的个数。 * 也就是说此时temp中存放的就是对应的元素排序后，在数组中存放的位置+1。 */ for (int i = 1; i < temp.length; i++) { temp[i]=temp[i]+temp[i-1]; } /** * 这里从小到大遍历也可以输出正确的结果，但是不是稳定的。 * 只有从大到小输出，结果才是稳定的。 * result中存放排序会的结果。 */ for (int i = data.length-1; i>=0; i--) { int index = temp[data[i]]; result[index-1]= data[i]; temp[data[i]]--; } Datas.data = result; }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
}
这个排序还真没法画图，其实这个排序相当容易理解。找出待排序数组中最大的元素，构建一个与最大元素数+1长度的数组temp，这样保证待排序数组中的每一个元素都能在temp数组中找到自己的位置，但是temp不是用来存放元素的，而是存放每个元素在待排序数组中出现的个数。这一步通过第二个for循环得到。
接着第三个for循环，循环遍历temp，目的就是得到每个元素排序后存放在原有数组中的位置。大家想一想，每个位置存放自己出现的个数，那么小于自己的元素出现的个数加到一起，即可得到自己排序后数组中的存放位置。是不是真的很巧妙！！！！！
到此，基本就是该排序算法的核心啦！！！
10 桶排序
桶排序是另外一种以O(n)或者接近O(n)的复杂度排序的算法. 它假设输入的待排序元素是等可能的落在等间隔的值区间内.一个长度为N的数组使用桶排序, 需要长度为N的辅助数组. 等间隔的区间称为桶, 每个桶内落在该区间的元素. 桶排序是基数排序的一种归纳结果。
算法的主要思想: 待排序数组A[1…n]内的元素是随机分布在[0,1)区间内的的浮点数.辅助排序数组B[0….n-1]的每一个元素都连接一个链表. 将A内每个元素乘以N(数组规模)取底,并以此为索引插入(插入排序)数组B的对应位置的连表中. 最后将所有的链表依次连接起来就是排序结果.
这个过程可以简单的分步如下:
1、设置一个定量的数组当作空桶子。
2、寻访序列，并且把项目一个一个放到对应的桶子去。
3、对每个不是空的桶子进行排序。
4、从不是空的桶子里把项目再放回原来的序列中。
例如要对大小为[1…1000]范围内的n个整数A[1…n]排序，可以把桶设为大小为10的范围，具体而言，设集合B[1]存储[1…10]的整数，集合B[2]存储(10…20]的整数，……集合B[i]存储((i-1)10, i10]的整数，i = 1,2,…100。总共有100个桶。然后对A[1…n]从头到尾扫描一遍，把每个A[i]放入对应的桶B[j]中。 然后再对这100个桶中每个桶里的数字排序，这时可用冒泡，选择，乃至快排，一般来说任何排序法都可以。最后依次输出每个桶里面的数字，且每个桶中的数字从小到大输出，这样就得到所有数字排好序的一个序列了。
/**
* 桶排序算法，对arr进行桶排序，排序结果仍放在arr中
* @param arr
*/
public static void main(String[] args){
bucketSort(Datas.datad);
for (int i = 0; i < Datas.datad.length; i++) {
System.out.println(Datas.datad[i]+",");
}
}
public static void bucketSort(double arr[]){
int n = arr.length; ArrayList<Double> arrList[] = new ArrayList[n]; //把arr中的数均匀的的分布到[0,1)上，每个桶是一个list，存放落在此桶上的元素 for(int i =0;i<n;i++){ int temp = (int) Math.floor(n*arr[i]); if(null==arrList[temp]) arrList[temp] = new ArrayList<>(); arrList[temp].add(arr[i]); } //对每个桶中的数进行插入排序 for(int i = 0;i<n;i++){ if(null!=arrList[i]) insert(arrList[i]); } //把各个桶的排序结果合并 int count = 0; for(int i = 0;i<n;i++){ if(null!=arrList[i]){ Iterator<Double> iter = arrList[i].iterator(); while(iter.hasNext()){ Double d = (Double)iter.next(); arr[count] = d; count++; } } } } /** * 用插入排序对每个桶进行排序 * @param list */ public static void insert(ArrayList<Double> list){ if(list.size()>1){ for(int i =1;i<list.size();i++){ if((Double)list.get(i)<(Double)list.get(i-1)){ double temp = (Double) list.get(i); int j = i-1; for(;j>=0&&((Double)list.get(j)>(Double)list.get(j+1));j--) list.set(j+1, list.get(j)); list.set(j+1, temp); } } } }
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 9
- 10
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- 16
- 17
- 18
- 19
- 20
- 21
- 22
- 23
- 24
- 25
- 26
- 27
- 28
- 29
- 30
- 31
- 32
- 33
- 34
- 35
- 36
- 37
- 38
- 39
- 40
- 41
- 42
- 43
- 44
- 45
- 46
- 47
- 48
- 49
}
原文地址：http://www.tuicool.com/articles/3emMVz
这个是我看到的关于桶排序说的最好的一篇文章。
举例说明：
假如待排序列K= { 49、 38 、 35、 97 、 76、 73 、 27、 49 }。这些数据全部在1—100之间。因此我们定制10个桶，然后确定映射函数f(k)=k/10。则第一个关键字49将定位到第4个桶中(49/10=4)。依次将所有关键字全部堆入桶中，并在每个非空的桶中进行快速排序后得到如下图所示：
对上图只要顺序输出每个B[i]中的数据就可以得到有序序列了。
这个例子有点类似于基数排序。因此，可以说，桶排序是基数排序的一种。
- 快排的partition函数与归并的Merge函数。
- 对冒泡与快排的改进。
- 二分查找，与变种二分查找。
- 二叉树、B+树、AVL树、红黑树、哈夫曼树。
- 二叉树的前中后续遍历：递归与非递归写法，层序遍历算法。
- 图的BFS与DFS算法，最小生成树prim算法与最短路径Dijkstra算法。
- KMP算法。
- 排列组合问题。
- 动态规划、贪心算法、分治算法。（一般不会问到）
- 大数据处理：类似10亿条数据找出最大的1000个数…等等
