JAVA常考面试题

JDK和JRE的区别
- Java运行时环境(JRE)。它包括Java虚拟机、Java核心类库和支持文件。它不包含开发工具（JDK）--编译器、调试器和其他工具。
- Java开发工具包(JDK)是完整的Java软件开发包，包含了JRE，编译器和其他的工具(比如：JavaDoc，Java调试器)，可以让开发者开发、编译、执行Java应用程序。
值传递和引用传递
- 值传递是对基本型变量而言的,传递的是该变量的一个副本,改变副本不影响原变量.
  
  引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身。
  
  一般认为,java内的基础类型数据传递都是值传递. java中实例对象的传递是引用传递
线程和进程的区别
- a.地址空间和其它资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。
- b.通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。
- c.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
- d.在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。
线程状态
- 1. 新建( new )：新创建了一个线程对象。
- 2. 可运行( runnable )：线程对象创建后，其他线程(比如 main 线程）调用了该对象的 start ()方法。该状态的线程位于可运行线程池中，等待被线程调度选中，获取 cpu 的使用权。
- 3. 运行( running )：可运行状态( runnable )的线程获得了 cpu 时间片（ timeslice ），执行程序代码。
- 4. 阻塞( block )：阻塞状态是指线程因为某种原因放弃了 cpu 使用权，也即让出了 cpu timeslice ，暂时停止运行。直到线程进入可运行( runnable )状态，才有机会再次获得 cpu timeslice 转到运行( running )状态。阻塞的情况分三种：
  
  (一). 等待阻塞：运行( running )的线程执行 o . wait ()方法， JVM 会把该线程放入等待队列( waitting queue )中。
  
  (二). 同步阻塞：运行( running )的线程在获取对象的同步锁时，若该同步锁被别的线程占用，则 JVM 会把该线程放入锁池( lock pool )中。
  
  (三). 其他阻塞: 运行( running )的线程执行 Thread . sleep ( long ms )或 t . join ()方法，或者发出了 I / O 请求时， JVM 会把该线程置为阻塞状态。当 sleep ()状态超时、 join ()等待线程终止或者超时、或者 I / O 处理完毕时，线程重新转入可运行( runnable )状态。
- 5. 死亡( dead )：线程 run ()、 main () 方法执行结束，或者因异常退出了 run ()方法，则该线程结束生命周期。死亡的线程不可再次复生。
同步方法和同步代码块的区别
- 同步方法默认用this或者当前类class对象作为锁；
  
  同步代码块可以选择以什么来加锁，比同步方法要更细颗粒度，我们可以选择只同步会发生同步问题的部分代码而不是整个方法；
  
  同步方法使用关键字 synchronized修饰方法，而同步代码块主要是修饰需要进行同步的代码，用 synchronized（object）{代码内容}进行修饰；
死锁：
- 所谓死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局（互相等待），若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。死锁产生的4个必要条件：
- 互斥条件：进程要求对所分配的资源（如打印机）进行排他性控制，即在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待。
- 不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。
- 请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。
- 循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，链中每一个进程已获得的资源同时被链中下一个进程所请求。
避免死锁的方法
- 顺序加锁：所有线程按照相同的顺序获得锁
- 限时加锁：尝试获取锁的时候加一个限时时间，超时则放弃请求锁
- 死锁检测：当一个线程请求失败，这个线程可以遍历锁的关系图时都有死锁发生，检测得到可以放弃所有锁
Iterator和ListIterator的区别
- Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。
  Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。
  ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。
快速失败和安全失败
- 快速失败：使用迭代器遍历集合对象的时候，如果遍历过程中对集合对象进行了修改，则会抛出Concurrent Modification Exception
- 原理：迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用了modCount变量，如果集合在遍历中发生了改变，那么modCount就会变化，在下次迭代中，就会检测modCount是否是expectedmodCount的值，是的话继续，否则抛出异常，注意，如果修改了modCount满足modCount = expectedmodCount就不会异常，因此modCount！=expectedmodCount 这个条件才是异常发生的原因。
- 场景：：java.util 包下的集合类都是快速失败的，不能在多线程下发生并发修改
- 安全失败：采用安全失败机制的集合容器，在遍历时不是直接在集合内容*问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集
  合上进行遍历。
- 原理：由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历，所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，
  所以不会触发 Concurrent Modification Exception
- 缺点：基于拷贝内容的优点是避免了 Concurrent Modification Exception，但同样地，迭代器并不能访问到修改后
  的内容，即：迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。
- 场景：java.util.concurrent 包下的容器都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。
HashMap的工作原理
- 以key-value的形式存储元素，使用一个hash函数，使用hashcode()和equals()方法向集合添加和检索元素，使用put的时候，计算key的值，然后把value存储在合适的索引上，如果key存在，则替换；一些特性包括容量capacity，负载因子loadFactor，扩容threshold
ArrayList和Array的区别：
- array可以包含基本类型和对象类型，arraylist只可以包含对象类型
- array大小固定，arraylist的大小动态变化的
- arraylist提供了更多的方法和特性
arraylist和linkedlist的区别
- arraylist结构是数组，以O（1）的时间复杂度访问数据，但是插入删除需要移动元素，linkedlist是链表，查询速度为O（n），但是插入修改都是更快的O(1),
- linkedList因为每个节点存储了两个引用，前和后，所以更加占内存
Comparable和Comparator接口的区别：
- Comparable：只包含compareTo()方法，具体来说，返回复数，0，正数来表示已经存在的对象小于，等于，大于输入对象
- Comparator：包含compare()和equals()，方法同上，equals()用来决定输入参数是否和comparator相等，只有当输入参数也是一个comparator并且输入参数和当前comparator的排序结果是相同的时候，这个方法才返回true
优先级队列
- PriorityQueue保证每次取出的元素都是队列中权值最小的，元素的大小的评判可以通过元素本身的自然顺序，也可以通过构造时传入的比较器
- ，线程不安全，出队列入队列都是O(logn)，不允许放入null，通过完全二叉树实现的小顶堆
- 添加元素的堆化过程
- 移除元素的堆化过程