精选 Java 面试题大放送

Java程序是怎么执行的？

我们日常的工作中都使用开发工具（IntelliJ IDEA 或 Eclipse 等）可以很方便的调试程序，或者是通过打包工具把项目打包成 jar 包或者 war 包，放入 Tomcat 等 Web 容器中就可以正常运行了，但你有没有想过 Java 程序内部是如何执行的？其实不论是在开发工具中运行还是在 Tomcat 中运行，Java 程序的执行流程基本都是相同的，它的执行流程如下：

先把 Java 代码编译成字节码，也就是把 .java 类型的文件编译成 .class 类型的文件。这个过程的大致执行流程：Java 源代码 -> 词法分析器 -> 语法分析器 -> 语义分析器 -> 字符码生成器 -> 最终生成字节码，其中任何一个节点执行失败就会造成编译失败；
把 class 文件放置到 Java 虚拟机，这个虚拟机通常指的是 Oracle 官方自带的 Hotspot JVM；
Java 虚拟机使用类加载器（Class Loader）装载 class 文件；
类加载完成之后，会进行字节码效验，字节码效验通过之后 JVM 解释器会把字节码翻译成机器码交由操作系统执行。但不是所有代码都是解释执行的，JVM 对此做了优化，比如，以 Hotspot 虚拟机来说，它本身提供了 JIT（Just In Time）也就是我们通常所说的动态编译器，它能够在运行时将热点代码编译为机器码，这个时候字节码就变成了编译执行。

Java 程序执行流程图如下：精选 Java 面试题大放送

Java 虚拟机是如何判定热点代码的？

Java 虚拟机判定热点代码的方式有两种：

基于采样的热点判定：主要是虚拟机会周期性的检查各个线程的栈顶，若某个或某些方法经常出现在栈顶，那这个方法就是“热点方法”。这种判定方式的优点是实现简单；缺点是很难精确一个方法的热度，容易受到线程阻塞或外界因素的影响。
基于计数器的热点判定：主要就是虚拟机给每一个方法甚至代码块建立了一个计数器，统计方法的执行次数，超过一定的阀值则标记为此方法为热点方法。

Hotspot 虚拟机使用的基于计数器的热点探测方法。它使用了两类计数器：方法调用计数器和回边计数器，当到达一定的阀值是就会触发 JIT 编译。

方法调用计数器：在 client 模式下的阀值是 1500 次，Server 是 10000 次，可以通过虚拟机参数：-XX:CompileThreshold=N 对其进行设置。但是JVM还存在热度衰减，时间段内调用方法的次数较少，计数器就减小。回边计数器：主要统计的是方法中循环体代码执行的次数。

以下 Integer 代码输出的结果是？

Integer age = 10;
Integer age2 = 10;
Integer age3 = 133;
Integer age4 = 133;
System.out.println((age == age2) + ","+ (age3 == age4));

答：true,false题目解析：此道题目考察的是，面试者对于基础类型高频区缓存的掌握，因为 Integer 的高频区的取值是 -128-127，所以在这个区间的值会复用已有的缓存，对比的结果自然是 true,false 。

以下 StringBuffer 传值修改后的执行结果是什么？

publicstaticvoid main(String[] args) {
StringBuffer sf = newStringBuffer("hi");
changeStr(sf);
System.out.println(sf);
}
publicstaticvoid changeStr(StringBuffer sf){
sf.append("laowang");
}

答：hilaowang题目解析：String 为不可变类型，在方法内对 String 修改的时候，相当修改传递过来的是一个 String 副本，所以 String 本身的值是不会被修改的，而 StringBuffer 为可变类型，传递过来的参数相当于对象本身，所以打印的结果就为 hilaowang。

以下数组比较的结果分别是什么？

String[] strArr = {"dog", "cat", "pig", "bird"};
String[] strArr2 = {"dog", "cat", "pig", "bird"};
System.out.println(Arrays.equals(strArr, strArr2));
System.out.println(strArr.equals(strArr2));
System.out.println(strArr == strArr2);

答：true、 false、 false。题目解析：strArr == strArr2 为引用比较，因此结果一定是 false，而数组本身的比较也就是 strArr.equals(strArr2) 为 false 的原因是因为数组没有重写 equals 方法，因此也是引用比较。数组 equals 源码实现如下：

publicboolean equals(Object obj) {
return(this== obj);
}

而 Arrays.equals 的结果之所以是 true 是因为 Arrays.equals 重写了 equals 方法。源代码实现如下：

publicstaticboolean equals(Object[] a, Object[] a2) {
if(a==a2)
returntrue;
if(a==null|| a2==null)
returnfalse;
int length = a.length;
if(a2.length != length)
returnfalse;
for(int i=0; i<length; i++) {
Object o1 = a[i];
Object o2 = a2[i];
if(!(o1==null? o2==null: o1.equals(o2)))
returnfalse;
}
returntrue;
}

常用的序列化方式都有哪些？

答：常用的序列化方式有以下三种：1) Java 原生序列化方式请参考以下代码：

// 序列化和反序列化
classSerializableTest{
publicstaticvoid main(String[] args) throwsIOException, ClassNotFoundException{
// 对象赋值
User user = newUser();
user.setName("老王");
user.setAge(30);
System.out.println(user);
// 创建输出流（序列化内容到磁盘）
ObjectOutputStream oos = newObjectOutputStream(newFileOutputStream("test.out"));
// 序列化对象
oos.writeObject(user);
oos.flush();
oos.close();
// 创建输入流（从磁盘反序列化）
ObjectInputStream ois = newObjectInputStream(newFileInputStream("test.out"));
// 反序列化
User user2 = (User) ois.readObject();
ois.close();
System.out.println(user2);
}
}
classUserimplementsSerializable{
privatestaticfinallong serialVersionUID = 5132320539584511249L;
privateString name;
privateint age;
@Override
publicString toString() {
return"{name:"+ name + ",age:"+ age + "}";
}
publicString getName() {
return name;
}
publicvoid setName(String name) {
this.name = name;
}
publicint getAge() {
return age;
}
publicvoid setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

2) JSON 格式，可使用 fastjson 或 GSONJSON 是一种轻量级的数据格式，JSON 序列化的优点是可读性比较高，方便调试。我们本篇以 fastjson 的序列化为例，请参考以下代码：

// 序列化和反序列化
classSerializableTest{
publicstaticvoid main(String[] args) throwsIOException, ClassNotFoundException{
// 对象赋值
User user = newUser();
user.setName("老王");
user.setAge(30);
System.out.println(user);
String jsonSerialize = JSON.toJSONString(user);
User user3 = (User) JSON.parseObject(jsonSerialize, User.class);
System.out.println(user3);
}
}
classUserimplementsSerializable{
privatestaticfinallong serialVersionUID = 5132320539584511249L;
privateString name;
privateint age;
@Override
publicString toString() {
return"{name:"+ name + ",age:"+ age + "}";
}
publicString getName() {
return name;
}
publicvoid setName(String name) {
this.name = name;
}
publicint getAge() {
return age;
}
publicvoid setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

3) Hessian 方式序列化：Hessian 序列化的优点是可以跨编程语言，比 Java 原生的序列化和反序列化效率高。请参考以下示例代码：

// 序列化和反序列化
classSerializableTest{
publicstaticvoid main(String[] args) throwsIOException, ClassNotFoundException{
// 序列化
ByteArrayOutputStream bo = newByteArrayOutputStream();
HessianOutput hessianOutput = newHessianOutput(bo);
hessianOutput.writeObject(user);
byte[] hessianBytes = bo.toByteArray();
// 反序列化
ByteArrayInputStream bi = newByteArrayInputStream(hessianBytes);
HessianInput hessianInput = newHessianInput(bi);
User user4 = (User) hessianInput.readObject();
System.out.println(user4);
}
}
classUserimplementsSerializable{
privatestaticfinallong serialVersionUID = 5132320539584511249L;
privateString name;
privateint age;
@Override
publicString toString() {
return"{name:"+ name + ",age:"+ age + "}";
}
publicString getName() {
return name;
}
publicvoid setName(String name) {
this.name = name;
}
publicint getAge() {
return age;
}
publicvoid setAge(int age) {
this.age = age;
}
}

有哪些方法可以解决哈希冲突？

答：哈希冲突的常用解决方案有以下 4 种：

开放定址法：当关键字的哈希地址 p=H（key）出现冲突时，以 p 为基础，产生另一个哈希地址 p1，如果 p1 仍然冲突，再以 p 为基础，产生另一个哈希地址 p2，循环此过程直到找出一个不冲突的哈希地址，将相应元素存入其中；
再哈希法：这种方法是同时构造多个不同的哈希函数，当哈希地址 Hi=RH1（key）发生冲突时，再计算 Hi=RH2（key），循环此过程直到找到一个不冲突的哈希地址，这种方法唯一的缺点就是增加了计算时间；
链地址法：这种方法的基本思想是将所有哈希地址为 i 的元素构成一个称为同义词链的单链表，并将单链表的头指针存在哈希表的第 i 个单元中，因而查找、插入和删除主要在同义词链中进行。链地址法适用于经常进行插入和删除的情况；
建立公共溢出区：将哈希表分为基本表和溢出表两部分，凡是和基本表发生冲突的元素，一律填入溢出表。

JVM 内存布局是怎样的？

答：不同虚拟机实现可能略微有所不同，但都会遵从 Java 虚拟机规范，Java 8 虚拟机规范规定，Java 虚拟机所管理的内存将会包括以下几个区域：

程序计数器（Program Counter Register）
Java 虚拟机栈（Java Virtual Machine Stacks）
本地方法栈（Native Method Stack）
Java 堆（Java Heap）
方法区（Methed Area）

以上面试这几个知识点均来自《Java面试全解析：核心知识点与典型面试题》这门专栏。

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