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Java面试题总结 - 【第一章】Java基础篇

JAVA 基础对象线程试题代码

2023-03-02 11:48:24 时间

# 前言 #

Java 面试题专栏是对以往的知识点进行整理便于复习和总结。【多一些不为什么的坚持，少一点功利主义的追求！】

### 适宜阅读人群 ###

*  需要面试的初/中/高级 Java 程序员
 *  想要查漏补缺的人
 *  想要不断完善和扩充自己 Java 技术栈的人
 *  Java 面试官

### 阅读建议 ###

本文会按技能模块划分文章段落，每个模块里的内容，从易到难依次进行排序，各模块之间不存在互相关联的关系，读者可选择文章顺序阅读或者跳跃式阅读。

### 包含的模块 ###

本文分为十九个模块，分别是：

*  **Java 基础、容器、多线程、反射、对象拷贝【Java 基础篇】**
 *  **Java Web 、异常、网络、设计模式、【Java Web篇】**
 *  **Spring/Spring MVC、Spring Boot/Spring Cloud、Hibernate、MyBatis 【主流框架篇】**
 *  **RabbitMQ、Kafka 【消息队列篇】**
 *  **Zookeeper、MySQL【性能优化篇1】**
 *  **Redis、JVM【性能优化篇2】**

废话不多说，书归正传！！！，开始我的表演

# Java 基础 #

1. JDK 和 JRE 有什么区别？

*  JDK：Java Development Kit 的简称，Java 开发工具包，提供了 Java 的开发环境和运行环境。
 *  JRE：Java Runtime Environment 的简称，Java 运行环境，为 Java 的运行提供了所需环境。

具体来说 JDK 其实包含了 JRE，同时还包含了编译 Java 源码的编译器 Javac，还包含了很多 Java 程序调试和分析的工具。简单来说：如果你需要运行 Java 程序，只需安装 JRE 就可以了，如果你需要编写 Java 程序，需要安装 JDK。

2. == 和 equals 的区别是什么？

**== 解读**

对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的，如下所示：

*  基本类型：比较的是值是否相同；
 *  引用类型：比较的是引用是否相同；

代码示例：

String x = "string";
    String y = "string";
    String z = new String("string");
    System.out.println(x==y); // true
    System.out.println(x==z); // false
    System.out.println(x.equals(y)); // true
    System.out.println(x.equals(z)); // true

代码解读：因为 x 和 y 指向的是同一个引用，所以 == 也是 true，而 new String()方法则重写开辟了内存空间，所以 == 结果为 false，而 equals 比较的一直是值，所以结果都为 true。

**equals 解读**

equals 本质上就是 ==，只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法，把它变成了值比较。看下面的代码就明白了。

首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象，代码如下：

class Cat {
        public Cat(String name) {
            this.name = name;
        }
    
        private String name;
    
        public String getName() {
            return name;
        }
    
        public void setName(String name) {
            this.name = name;
        }
    }
    
    Cat c1 = new Cat("王磊");
    Cat c2 = new Cat("王磊");
    System.out.println(c1.equals(c2)); // false

输出结果出乎我们的意料，竟然是 false？这是怎么回事，看了 equals 源码就知道了，源码如下：

public boolean equals(Object obj) {
            return (this == obj);
    }

原来 equals 本质上就是 ==。

那问题来了，两个相同值的 String 对象，为什么返回的是 true？代码如下：

String s1 = new String("老王");
    String s2 = new String("老王");
    System.out.println(s1.equals(s2)); // true

同样的，当我们进入 String 的 equals 方法，找到了答案，代码如下：

public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

原来是 String 重写了 Object 的 equals 方法，把引用比较改成了值比较。

**总结** ：== 对于基本类型来说是值比较，对于引用类型来说是比较的是引用；而 equals 默认情况下是引用比较，只是很多类重新了 equals 方法，比如 String、Integer 等把它变成了值比较，所以一般情况下 equals 比较的是值是否相等。

3. 两个对象的 hashCode() 相同，则 equals() 也一定为 true，对吗？

不对，两个对象的 hashCode() 相同，equals() 不一定 true。

代码示例：

String str1 = "通话";
    String str2 = "重地";
    System. out. println(String. format("str1：%d | str2：%d",  str1. hashCode(),str2. hashCode()));
    System. out. println(str1. equals(str2));

执行的结果：

str1：1179395 | str2：1179395
    
    false

代码解读：很显然“通话”和“重地”的 hashCode() 相同，然而 equals() 则为 false，因为在散列表中，hashCode() 相等即两个键值对的哈希值相等，然而哈希值相等，并不一定能得出键值对相等。

4. final 在 Java 中有什么作用？

*  final 修饰的类叫最终类，该类不能被继承。
 *  final 修饰的方法不能被重写。
 *  final 修饰的变量叫常量，常量必须初始化，初始化之后值就不能被修改。

5. Java 中的 Math. round(-1. 5) 等于多少？

等于 -1，因为在数轴上取值时，中间值（0.5）向右取整，所以正 0.5 是往上取整，负 0.5 是直接舍弃。

6. String 属于基础的数据类型吗？

String 不属于基础类型，基础类型有 8 种：byte、boolean、char、short、int、float、long、double，而 String 属于对象。

7. Java 中操作字符串都有哪些类？它们之间有什么区别？

操作字符串的类有：String、StringBuffer、StringBuilder。

String 和 StringBuffer、StringBuilder 的区别在于 String 声明的是不可变的对象，每次操作都会生成新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，而 StringBuffer、StringBuilder 可以在原有对象的基础上进行操作，所以在经常改变字符串内容的情况下最好不要使用 String。

StringBuffer 和 StringBuilder 最大的区别在于，StringBuffer 是线程安全的，而 StringBuilder 是非线程安全的，但 StringBuilder 的性能却高于 StringBuffer，所以在单线程环境下推荐使用 StringBuilder，多线程环境下推荐使用 StringBuffer。

8. String str="i"与 String str=new String("i")一样吗？

不一样，因为内存的分配方式不一样。String str="i"的方式，Java 虚拟机会将其分配到常量池中；而 String str=new String("i") 则会被分到堆内存中。

9. 如何将字符串反转？

使用 StringBuilder 或者 stringBuffer 的 reverse() 方法。

示例代码：

// StringBuffer reverse
    StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
    stringBuffer. append("abcdefg");
    System. out. println(stringBuffer. reverse()); // gfedcba
    // StringBuilder reverse
    StringBuilder stringBuilder = new StringBuilder();
    stringBuilder. append("abcdefg");
    System. out. println(stringBuilder. reverse()); // gfedcba

10. String 类的常用方法都有那些？

*  indexOf()：返回指定字符的索引。
 *  charAt()：返回指定索引处的字符。
 *  replace()：字符串替换。
 *  trim()：去除字符串两端空白。
 *  split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。
 *  getBytes()：返回字符串的 byte 类型数组。
 *  length()：返回字符串长度。
 *  toLowerCase()：将字符串转成小写字母。
 *  toUpperCase()：将字符串转成大写字符。
 *  substring()：截取字符串。
 *  equals()：字符串比较。

11. 抽象类必须要有抽象方法吗？

不需要，抽象类不一定非要有抽象方法。

示例代码：

abstract class Cat {
        public static void sayHi() {
            System. out. println("hi~");
        }
    }

上面代码，抽象类并没有抽象方法但完全可以正常运行。

12. 普通类和抽象类有哪些区别？

*  普通类不能包含抽象方法，抽象类可以包含抽象方法。
 *  抽象类不能直接实例化，普通类可以直接实例化。

13. 抽象类能使用 final 修饰吗？

不能，定义抽象类就是让其他类继承的，如果定义为 final 该类就不能被继承，这样彼此就会产生矛盾，所以 final 不能修饰抽象类，如下图所示，编辑器也会提示错误信息：

![编译器保存图][58edb860-3be3-11e9-af57-196eefd310b5]

14. 接口和抽象类有什么区别？

*  实现：抽象类的子类使用 extends 来继承；接口必须使用 implements 来实现接口。
 *  构造函数：抽象类可以有构造函数；接口不能有。
 *  实现数量：类可以实现很多个接口；但是只能继承一个抽象类。
 *  访问修饰符：接口中的方法默认使用 public 修饰；抽象类中的方法可以是任意访问修饰符。

15. Java 中 IO 流分为几种？

按功能来分：输入流（input）、输出流（output）。

按类型来分：字节流和字符流。

字节流和字符流的区别是：字节流按 8 位传输以字节为单位输入输出数据，字符流按 16 位传输以字符为单位输入输出数据。

16. BIO、NIO、AIO 有什么区别？

*  BIO：Block IO 同步阻塞式 IO，就是我们平常使用的传统 IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。
 *  NIO：Non IO 同步非阻塞 IO，是传统 IO 的升级，客户端和服务器端通过 Channel（通道）通讯，实现了多路复用。
 *  AIO：Asynchronous IO 是 NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞 IO ，异步 IO 的操作基于事件和回调机制。

17. Files的常用方法都有哪些？

*  Files. exists()：检测文件路径是否存在。
 *  Files. createFile()：创建文件。
 *  Files. createDirectory()：创建文件夹。
 *  Files. delete()：删除一个文件或目录。
 *  Files. copy()：复制文件。
 *  Files. move()：移动文件。
 *  Files. size()：查看文件个数。
 *  Files. read()：读取文件。
 *  Files. write()：写入文件。

### 容器 ###

18. Java 容器都有哪些？

Java 容器分为 Collection 和 Map 两大类，其下又有很多子类，如下所示：

*  Collection
 *  List
    
     *  ArrayList
     *  LinkedList
     *  Vector
     *  Stack
 *  Set
    
     *  HashSet
     *  LinkedHashSet
     *  TreeSet
 *  Map
 *  HashMap
    
     *  LinkedHashMap
 *  TreeMap
 *  ConcurrentHashMap
 *  Hashtable

19. Collection 和 Collections 有什么区别？

*  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，所有集合都是它的子类，比如 List、Set 等。
 *  Collections 是一个包装类，包含了很多静态方法，不能被实例化，就像一个工具类，比如提供的排序方法： Collections. sort(list)。

20. List、Set、Map 之间的区别是什么？

List、Set、Map 的区别主要体现在两个方面：元素是否有序、是否允许元素重复。

三者之间的区别，如下表：

![区别图][6e7001c0-3be3-11e9-af57-196eefd310b5]

21. HashMap 和 Hashtable 有什么区别？

*  存储：HashMap 运行 key 和 value 为 null，而 Hashtable 不允许。
 *  线程安全：Hashtable 是线程安全的，而 HashMap 是非线程安全的。
 *  推荐使用：在 Hashtable 的类注释可以看到，Hashtable 是保留类不建议使用，推荐在单线程环境下使用 HashMap 替代，如果需要多线程使用则用 ConcurrentHashMap 替代。

22. 如何决定使用 HashMap 还是 TreeMap？

对于在 Map 中插入、删除、定位一个元素这类操作，HashMap 是最好的选择，因为相对而言 HashMap 的插入会更快，但如果你要对一个 key 集合进行有序的遍历，那 TreeMap 是更好的选择。

23. 说一下 HashMap 的实现原理？

HashMap 基于 Hash 算法实现的，我们通过 put(key,value)存储，get(key)来获取。当传入 key 时，HashMap 会根据 key. hashCode() 计算出 hash 值，根据 hash 值将 value 保存在 bucket 里。当计算出的 hash 值相同时，我们称之为 hash 冲突，HashMap 的做法是用链表和红黑树存储相同 hash 值的 value。当 hash 冲突的个数比较少时，使用链表否则使用红黑树。

24. 说一下 HashSet 的实现原理？

HashSet 是基于 HashMap 实现的，HashSet 底层使用 HashMap 来保存所有元素，因此 HashSet 的实现比较简单，相关 HashSet 的操作，基本上都是直接调用底层 HashMap 的相关方法来完成，HashSet 不允许重复的值。

25. ArrayList 和 LinkedList 的区别是什么？

*  数据结构实现：ArrayList 是动态数组的数据结构实现，而 LinkedList 是双向链表的数据结构实现。
 *  随机访问效率：ArrayList 比 LinkedList 在随机访问的时候效率要高，因为 LinkedList 是线性的数据存储方式，所以需要移动指针从前往后依次查找。
 *  增加和删除效率：在非首尾的增加和删除操作，LinkedList 要比 ArrayList 效率要高，因为 ArrayList 增删操作要影响数组内的其他数据的下标。

综合来说，在需要频繁读取集合中的元素时，更推荐使用 ArrayList，而在插入和删除操作较多时，更推荐使用 LinkedList。

26. 如何实现数组和 List 之间的转换？

*  数组转 List：使用 Arrays. asList(array) 进行转换。
 *  List 转数组：使用 List 自带的 toArray() 方法。

代码示例：

// list to array
    List<String> list = new ArrayList<String>();
    list. add("王磊");
    list. add("的博客");
    list. toArray();
    // array to list
    String[] array = new String[]{"王磊","的博客"};
    Arrays. asList(array);

27. ArrayList 和 Vector 的区别是什么？

*  线程安全：Vector 使用了 Synchronized 来实现线程同步，是线程安全的，而 ArrayList 是非线程安全的。
 *  性能：ArrayList 在性能方面要优于 Vector。
 *  扩容：ArrayList 和 Vector 都会根据实际的需要动态的调整容量，只不过在 Vector 扩容每次会增加 1 倍，而 ArrayList 只会增加 50%。

28. Array 和 ArrayList 有何区别？

*  Array 可以存储基本数据类型和对象，ArrayList 只能存储对象。
 *  Array 是指定固定大小的，而 ArrayList 大小是自动扩展的。
 *  Array 内置方法没有 ArrayList 多，比如 addAll、removeAll、iteration 等方法只有 ArrayList 有。

29. 在 Queue 中 poll()和 remove()有什么区别？

*  相同点：都是返回第一个元素，并在队列中删除返回的对象。
 *  不同点：如果没有元素 poll()会返回 null，而 remove()会直接抛出 NoSuchElementException 异常。

代码示例：

Queue<String> queue = new LinkedList<String>();
    queue. offer("string"); // add
    System. out. println(queue. poll());
    System. out. println(queue. remove());
    System. out. println(queue. size());

30. 哪些集合类是线程安全的？

Vector、Hashtable、Stack 都是线程安全的，而像 HashMap 则是非线程安全的，不过在 JDK 1.5 之后随着 Java. util. concurrent 并发包的出现，它们也有了自己对应的线程安全类，比如 HashMap 对应的线程安全类就是 ConcurrentHashMap。

31. 迭代器 Iterator 是什么？

Iterator 接口提供遍历任何 Collection 的接口。我们可以从一个 Collection 中使用迭代器方法来获取迭代器实例。迭代器取代了 Java 集合框架中的 Enumeration，迭代器允许调用者在迭代过程中移除元素。

32. Iterator 怎么使用？有什么特点？

Iterator 使用代码如下：

List<String> list = new ArrayList<>();
    Iterator<String> it = list. iterator();
    while(it. hasNext()){
      String obj = it. next();
      System. out. println(obj);
    }

Iterator 的特点是更加安全，因为它可以确保，在当前遍历的集合元素被更改的时候，就会抛出 ConcurrentModificationException 异常。

33. Iterator 和 ListIterator 有什么区别？

*  Iterator 可以遍历 Set 和 List 集合，而 ListIterator 只能遍历 List。
 *  Iterator 只能单向遍历，而 ListIterator 可以双向遍历（向前/后遍历）。
 *  ListIterator 从 Iterator 接口继承，然后添加了一些额外的功能，比如添加一个元素、替换一个元素、获取前面或后面元素的索引位置。

34. 怎么确保一个集合不能被修改？

可以使用 Collections. unmodifiableCollection(Collection c) 方法来创建一个只读集合，这样改变集合的任何操作都会抛出 Java. lang. UnsupportedOperationException 异常。

示例代码如下：

List<String> list = new ArrayList<>();
    list. add("x");
    Collection<String> clist = Collections. unmodifiableCollection(list);
    clist. add("y"); // 运行时此行报错
    System. out. println(list. size());

### 多线程 ###

35. 并行和并发有什么区别？

*  并行：多个处理器或多核处理器同时处理多个任务。
 *  并发：多个任务在同一个 CPU 核上，按细分的时间片轮流(交替)执行，从逻辑上来看那些任务是同时执行。

如下图：

![并发和并行][44c76fe0-3d80-11e9-8c5c-8b54d319dad1]

并发 = 两个队列和一台咖啡机。

并行 = 两个队列和两台咖啡机。

36. 线程和进程的区别？

一个程序下至少有一个进程，一个进程下至少有一个线程，一个进程下也可以有多个线程来增加程序的执行速度。

37. 守护线程是什么？

守护线程是运行在后台的一种特殊进程。它独立于控制终端并且周期性地执行某种任务或等待处理某些发生的事件。在 Java 中垃圾回收线程就是特殊的守护线程。

38. 创建线程有哪几种方式？

创建线程有三种方式：

*  继承 Thread 重写 run 方法；
 *  实现 Runnable 接口；
 *  实现 Callable 接口。

39. 说一下 runnable 和 callable 有什么区别？

runnable 没有返回值，callable 可以拿到有返回值，callable 可以看作是 runnable 的补充。

40. 线程有哪些状态？

线程的状态：

*  NEW 尚未启动
 *  RUNNABLE 正在执行中
 *  BLOCKED 阻塞的（被同步锁或者IO锁阻塞）
 *  WAITING 永久等待状态
 *  TIMED\_WAITING 等待指定的时间重新被唤醒的状态
 *  TERMINATED 执行完成

41. sleep() 和 wait() 有什么区别？

*  类的不同：sleep() 来自 Thread，wait() 来自 Object。
 *  释放锁：sleep() 不释放锁；wait() 释放锁。
 *  用法不同：sleep() 时间到会自动恢复；wait() 可以使用 notify()/notifyAll()直接唤醒。

42. notify()和 notifyAll()有什么区别？

notifyAll()会唤醒所有的线程，notify()之后唤醒一个线程。notifyAll() 调用后，会将全部线程由等待池移到锁池，然后参与锁的竞争，竞争成功则继续执行，如果不成功则留在锁池等待锁被释放后再次参与竞争。而 notify()只会唤醒一个线程，具体唤醒哪一个线程由虚拟机控制。

43. 线程的 run() 和 start() 有什么区别？

start() 方法用于启动线程，run() 方法用于执行线程的运行时代码。run() 可以重复调用，而 start() 只能调用一次。

44. 创建线程池有哪几种方式？

线程池创建有七种方式，最核心的是最后一种：

*  newSingleThreadExecutor()：它的特点在于工作线程数目被限制为 1，操作一个无界的工作队列，所以它保证了所有任务的都是被顺序执行，最多会有一个任务处于活动状态，并且不允许使用者改动线程池实例，因此可以避免其改变线程数目；
 *  newCachedThreadPool()：它是一种用来处理大量短时间工作任务的线程池，具有几个鲜明特点：它会试图缓存线程并重用，当无缓存线程可用时，就会创建新的工作线程；如果线程闲置的时间超过 60 秒，则被终止并移出缓存；长时间闲置时，这种线程池，不会消耗什么资源。其内部使用 SynchronousQueue 作为工作队列；
 *  newFixedThreadPool(int nThreads)：重用指定数目（nThreads）的线程，其背后使用的是无界的工作队列，任何时候最多有 nThreads 个工作线程是活动的。这意味着，如果任务数量超过了活动队列数目，将在工作队列中等待空闲线程出现；如果有工作线程退出，将会有新的工作线程被创建，以补足指定的数目 nThreads；
 *  newSingleThreadScheduledExecutor()：创建单线程池，返回 ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度；
 *  newScheduledThreadPool(int corePoolSize)：和newSingleThreadScheduledExecutor()类似，创建的是个 ScheduledExecutorService，可以进行定时或周期性的工作调度，区别在于单一工作线程还是多个工作线程；
 *  newWorkStealingPool(int parallelism)：这是一个经常被人忽略的线程池，Java 8 才加入这个创建方法，其内部会构建ForkJoinPool，利用Work-Stealing算法，并行地处理任务，不保证处理顺序；
 *  ThreadPoolExecutor()：是最原始的线程池创建，上面1-3创建方式都是对ThreadPoolExecutor的封装。

45. 线程池都有哪些状态？

*  RUNNING：这是最正常的状态，接受新的任务，处理等待队列中的任务。
 *  SHUTDOWN：不接受新的任务提交，但是会继续处理等待队列中的任务。
 *  STOP：不接受新的任务提交，不再处理等待队列中的任务，中断正在执行任务的线程。
 *  TIDYING：所有的任务都销毁了，workCount 为 0，线程池的状态在转换为 TIDYING 状态时，会执行钩子方法 terminated()。
 *  TERMINATED：terminated()方法结束后，线程池的状态就会变成这个。

46. 线程池中 submit() 和 execute() 方法有什么区别？

*  execute()：只能执行 Runnable 类型的任务。
 *  submit()：可以执行 Runnable 和 Callable 类型的任务。

Callable 类型的任务可以获取执行的返回值，而 Runnable 执行无返回值。

47. 在 Java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

*  方法一：使用安全类，比如 Java. util. concurrent 下的类。
 *  方法二：使用自动锁 synchronized。
 *  方法三：使用手动锁 Lock。

手动锁 Java 示例代码如下：

Lock lock = new ReentrantLock();
    lock. lock();
    try {
        System. out. println("获得锁");
    } catch (Exception e) {
        // TODO: handle exception
    } finally {
        System. out. println("释放锁");
        lock. unlock();
    }

48. 多线程中 synchronized 锁升级的原理是什么？

synchronized 锁升级原理：在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段，在第一次访问的时候 threadid 为空，jvm 让其持有偏向锁，并将 threadid 设置为其线程 id，再次进入的时候会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致，如果一致则可以直接使用此对象，如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁，执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁，此过程就构成了 synchronized 锁的升级。

锁的升级的目的：锁升级是为了减低了锁带来的性能消耗。在 Java 6 之后优化 synchronized 的实现方式，使用了偏向锁升级为轻量级锁再升级到重量级锁的方式，从而减低了锁带来的性能消耗。

49. 什么是死锁？

当线程 A 持有独占锁a，并尝试去获取独占锁 b 的同时，线程 B 持有独占锁 b，并尝试获取独占锁 a 的情况下，就会发生 AB 两个线程由于互相持有对方需要的锁，而发生的阻塞现象，我们称为死锁。

50. 怎么防止死锁？

*  尽量使用 tryLock(long timeout, TimeUnit unit)的方法(ReentrantLock、ReentrantReadWriteLock)，设置超时时间，超时可以退出防止死锁。
 *  尽量使用 Java. util. concurrent 并发类代替自己手写锁。
 *  尽量降低锁的使用粒度，尽量不要几个功能用同一把锁。
 *  尽量减少同步的代码块。

51. ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？

ThreadLocal 为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

ThreadLocal 的经典使用场景是数据库连接和 session 管理等。

52. 说一下 synchronized 底层实现原理？

synchronized 是由一对 monitorenter/monitorexit 指令实现的，monitor 对象是同步的基本实现单元。在 Java 6 之前，monitor 的实现完全是依靠操作系统内部的互斥锁，因为需要进行用户态到内核态的切换，所以同步操作是一个无差别的重量级操作，性能也很低。但在 Java 6 的时候，Java 虚拟机 对此进行了大刀阔斧地改进，提供了三种不同的 monitor 实现，也就是常说的三种不同的锁：偏向锁（Biased Locking）、轻量级锁和重量级锁，大大改进了其性能。

53. synchronized 和 volatile 的区别是什么？

*  volatile 是变量修饰符；synchronized 是修饰类、方法、代码段。
 *  volatile 仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而 synchronized 则可以保证变量的修改可见性和原子性。
 *  volatile 不会造成线程的阻塞；synchronized 可能会造成线程的阻塞。

54. synchronized 和 Lock 有什么区别？

*  synchronized 可以给类、方法、代码块加锁；而 lock 只能给代码块加锁。
 *  synchronized 不需要手动获取锁和释放锁，使用简单，发生异常会自动释放锁，不会造成死锁；而 lock 需要自己加锁和释放锁，如果使用不当没有 unLock()去释放锁就会造成死锁。
 *  通过 Lock 可以知道有没有成功获取锁，而 synchronized 却无法办到。

55. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？

synchronized 早期的实现比较低效，对比 ReentrantLock，大多数场景性能都相差较大，但是在 Java 6 中对 synchronized 进行了非常多的改进。

主要区别如下：

*  ReentrantLock 使用起来比较灵活，但是必须有释放锁的配合动作；
 *  ReentrantLock 必须手动获取与释放锁，而 synchronized 不需要手动释放和开启锁；
 *  ReentrantLock 只适用于代码块锁，而 synchronized 可用于修饰方法、代码块等。
 *  volatile 标记的变量不会被编译器优化；synchronized 标记的变量可以被编译器优化。

56. 说一下 atomic 的原理？

atomic 主要利用 CAS (Compare And Wwap) 和 volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升。

### 反射 ###

57. 什么是反射？

反射是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为 Java 语言的反射机制。

58. 什么是 Java 序列化？什么情况下需要序列化？

Java 序列化是为了保存各种对象在内存中的状态，并且可以把保存的对象状态再读出来。

以下情况需要使用 Java 序列化：

*  想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；
 *  想用套接字在网络上传送对象的时候；
 *  想通过RMI（远程方法调用）传输对象的时候。

59. 动态代理是什么？有哪些应用？

动态代理是运行时动态生成代理类。

动态代理的应用有 spring aop、hibernate 数据查询、测试框架的后端 mock、rpc，Java注解对象获取等。

60. 怎么实现动态代理？

JDK 原生动态代理和 cglib 动态代理。JDK 原生动态代理是基于接口实现的，而 cglib 是基于继承当前类的子类实现的。

### 对象拷贝 ###

61. 为什么要使用克隆？

克隆的对象可能包含一些已经修改过的属性，而 new 出来的对象的属性都还是初始化时候的值，所以当需要一个新的对象来保存当前对象的“状态”就靠克隆方法了。

62. 如何实现对象克隆？

*  实现 Cloneable 接口并重写 Object 类中的 clone() 方法。
 *  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。

63. 深拷贝和浅拷贝区别是什么？

*  浅克隆：当对象被复制时只复制它本身和其中包含的值类型的成员变量，而引用类型的成员对象并没有复制。
 *  深克隆：除了对象本身被复制外，对象所包含的所有成员变量也将复制。

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