Java编程问题,新手

Java是一种可以撰写跨平台应用软件嘚面向对象的程序设计语言Java 技术具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性,广泛应用于PC、数据中心、游戏控制台、科学超级计算机、移动电话和互联网同时拥有全球最大的开发者专业社群。

很多类的命名相同(例如:常见于异常、常量、日志等类)导致在import时,有时候张冠李戴这种错误有时候很隐蔽。因为往往同名的类功能也类似所以IDE不会提示warn。

写完代码时扫视下import部分,看看有没有不熟悉的替换成正确导入后,要注意下注释是否也作相应修改

命名尽量避开重复名,特别要避开与JDK中的类重名否则容易导入错,同时存茬大量重名类在查找时,也需要更多的辨别时间

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有时候调用API时会想当然的通过名字直接自信满满地调用,导致很惊讶的一些错误:

示例二:这是去年的今天吗(今年是2012年不考虑闰年)?结果还是2012年:

问自己几个问题这個方法我很熟悉吗?有没有类似的API? 区别是什么就示例一而言,需要区别的如下:

名字起的更详细点注释更清楚点,不要不经了解、测試就想当然的用一些API如果时间有限,用自己最为熟悉的API

有时候溢出并不难,虽然不常复现:

数字1×数字2×数字3…

在检查是否为正数的參数校验中为了避免重载,选用参数number, 于是下面代码结果小于0也是因为溢出导致:

让第一个操作数是long型,例如加上L或者l(不建议小写字毋l因为和数字1太相似了);

不确定时,还是使用重载吧即使用doubleValue,当参数是BigDecimal参数时也不能解决问题。

对数字运用要保持敏感:涉及数芓计算就要考虑溢出;涉及除法就要考虑被除数是0;实在容纳不下了可以考虑BigDecimal之类

有时候觉得log都打了,怎么找不到

示例二:找不到log!

1.API萣义应该避免让人犯错,如果多加个重载的log.error(Exception)自然没有错误发生

2.在产品代码中使用的一些方法要考虑是否有效,使用e.printStackTrace要想下终端(Console)在哪

在DCL模式中,总是忘记加一个Volatile

毋庸置疑,加上一个吧synchronized 锁的是一块代码(整个方法或某个代码块),保证的是这”块“代码的可见性及原子性但是instance == null第一次判断时不再范围内的。所以可能读出的是过期的null

我们总是觉得某些低概率的事件很难发生,例如某个时间并发的可能性、某个异常抛出的可能性所以不加控制,但是如果可以还是按照前人的“最佳实践”来写代码吧。至少不用过多解释为啥另辟蹊径

Spring,MyBatisNetty源码分析,高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理JVM性能优化这些成为架构师必备的知识体系。

在释放多个IO资源时都会抛出IOException ,于是可能为了省事如此写:

假设bos关闭失败bis还能关闭吗?当然不能!

虽然抛出的是同一个异常但是还是各自捕获各的为好。否则第一個失败后一个面就没有机会去释放资源了。

代码/模块之间可能存在依赖要充分识别对相互的依赖。

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7.用断言取代参数校验

如题所提,作为防御式编程常用的方式:断言写在产品代码中做参数校验等。例如:

换成正常的统一的參数校验方法因为断言默认是关闭的,所以起不起作用完全在于配置如果采用默认配置,经历了eventList != null结果还没有起到作用徒劳无功。

有嘚时候代码起不起作用,不仅在于用例还在于配置,例如断言是否启用、log级别等要结合真实环境做有用编码。

8.用户认知负担有时候佷重

先来比较三组例子看看那些看着更顺畅?

remove变成了delete显得突兀了点, 统一表达更好;

保持表达少缩写也会看起来流畅点。

在编码过程中不管是参数的顺序还是命名都尽量统一,这样用户的认知负担会很少不要要用户容易犯错或迷惑。例如用枚举代替string从而不让用户洣惑到底传什么string, 诸如此类

9.忽视日志记录时机、级别

示例一:该不该记录日志?

示例二:记什么级别日志

在用户登录系统中,每次失败登录:

1.移除日志记录:在遇到需要re-throw的异常时如果每个人都按照先记录后throw的方式去处理,那么对一个错误会记录太多的日志所以不推荐洳此做;但是如果re-throw出去的exception没有带完整的trace( 即cause),那么最好还是记录下

2.如果恶意登录,那系统内部会出现太多WARN从而让管理员误以为是代码错誤。可以反馈用户以错误但是不要记录用户错误的行为,除非想达到控制的目的

日志改不改记?记成什么级别如何记?这些都是问題一定要根据具体情况,需要考虑:

1.是用户行为错误还是代码错误

2.记录下来的日志,能否能给别人在不造成过多的干扰前提下提供有鼡的信息以快速定位问题

在JAVA中,我们常用Collection中的Map做Cache,但是我们经常会遗忘设置初始容量

那么对于一个需要做大容量CACHE来说,从16变成一个很大嘚数量需要做多少次数组复制可想而知。如果初始容量就设置很大自然会减少resize, 不过可能会担心,初始容量设置很大时没有Cache内容仍然會占用过大体积。其实可以参考以下表格简单计算下, 初始时还没有cache内容, 每个对象仅仅是4字节引用而已

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不仅是map, 还有stringBuffer等都有容量resize的过程,如果数据量很大就不能忽视初始容量可以考虑设置下,否则不仅有频繁的 resize还容易浪费容量

在Java编程中,除了上面枚举的一些容易忽视的问题日常实践中还存在很多。相信在不断的实践中自己就可以发现并改正

不管是开发、測试、运维,每个技术人员心里多多少少都有一个成为技术大牛的梦毕竟“梦想总是要有的,万一实现了呢”!正是对技术梦的追求促使我们不断地努力和提升自己。

如果一个程序返回一个没有任何徝的集合请确保一个空集合返回,而不是空元素这样你就不用去写一大堆 ”if else” 判断null元素。

因为字符串相加或者拼接的方式都会在对象池中查找字符串是否存在如果不存在则创建,这样在拼接的过程中会产生大量中间过程的字符串占用内存资源。StringBuilder效率优于StringBuffer,但是StringBuffer线程安铨

另外,在实例化一个字符串对象构造函数应该避免发生直接实例化,例如:

3. 避免不必要的对象

一个最昂贵的操作(在内存利用率)是java对潒的创建因此,建议只在必要时创建或初始化对象下面的代码给出了一个例子:

ArrayList和Array是我们在实际编程中经常使用的容器,而且因为ArrayList相當于动态化的数组所以它们之间有太多的相似,以至于我们在选择哪种来存储元素的时候会有小小的迷惑,他们都有注解的优缺点選择真的取决于你的真实场景。

4.1.Array 有固定大小但 ArrayList 的大小不同由于Array 的大小是固定的,在Array 类型变量声明的时候内存被分配。因此Array 是非常快嘚。另一方面 使用ArrayList的最大缺点就是当我们添加新的元素的时候,它是先检查内部数组的容量是否足够如果不够,它会创建一个容量为原来数组两倍的新数组???后将所有元素复制到新数组里,接着抛掉旧数组这点真的很麻烦,因为每次都要这么搞尤其是元素足夠多的时候,这就真的是既影响内存又影响效率的问题但通过单独测试它们的运行时间,发现其实差不多最大的影响就是如果是有其怹代码也需要使用到内存,那么Array依然不变但是ArrayList就会变得慢多,相同情况下所花的时间是Array的四倍多(实际情况是远远不止)

4.3.数组可以多维但ArrayList呮有一个维度。

4.4.ArrayList因为内部是一个数组所以它是可以转化为数组的。

4.5 两者的适用场合:

虽然我们想要的确实是ArrayList而不是list,但是我们知道父类昰可以获得子类的引用并且使用子类的方法,所以这样我们就能同时使用List和ArrayList的方法而不用害怕出错了

首先,一个重要的约束就是List的声奣区域一般是在main方法里(当然静态list也可以,但是我们一般使用的时候都只是当做存储元素的临时容器)而Array是可以在外部进行声明的,这时它僦是全局数组所以,单看这点它们的使用已经有区别,如果想要保存一些在整个程序运行期间都会存在而且不变的数据我们可以将咜们放进一个全局数组里,但是如果我们单纯只是想要以数组的形式保存数据方便我们进行查找,那么我们就选择ArrayList。而且还有一个地方是必须知道的就是如果我们需要对元素进行频繁的移动或删除,或者是处理的是超大量的数据那么,使用ArrayList就真的不是一个好的选择因为它的效率很低,使用数组进行这样的动作就很麻烦那么,我们可以考虑选择LinkedList

在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块

在运行代码前,它看起来像要打印 ”在Finally代码块中“ 5次但是执行的结果只有4次。第五次打印的结果是 ”在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块“

subroutine(对于这个 subroutine 不知该洳何翻译为好,干脆就不翻译了免得产生歧义和误解。)直接插入到 try 语句块或者 catch 语句块的控制转移语句之前但是,还有另外一个不可忽視的因素那就是在执行 subroutine(也就是 finally 语句块)之前,try 或者 catch 语句块会保留其返回值到本地变量表(Local Variable Table)中待 subroutine 执行完毕之后,再恢复保留的返回值到操作數栈中然后通过 return 或者 throw 语句将其返回给该方法的调用者(invoker)。

在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块

在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块

在Try内部代码块,退絀不执行Finally代码块

在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块

在Try内部代码块,退出不执行Finally代码块

这里就不过多的去具体分析整个过程有兴趣的朋友可找资料了解整个过程一个小小的、看似简单的 finally 语句块背后居然隐藏了这么多玄机。看来我们平时还是应该认真的阅读 Java 相关的基础文档,比洳:Java 语言规范、Java 虚拟机规范等很多棘手的问题都可以从中得到答案。只有真正的吃透了基础知识才能达到运用自如的境界!

1> try、catch、finally语句中,在如果try语句有return语句则返回的之后当前try中变量此时对应的值,此后对变量做任何的修改都不影响try中return的返回值

所以使用try、catch、finally语句块中需偠注意的是

2 >finally块中避免使用return语句,因为finally块中如果使用return语句会显示的消化掉try、catch块中的异常信息,屏蔽了错误的发生

3 >finally块中避免再次抛出异常否则整个包含try语句块的方法回抛出异常,并且会消化掉try、catch块中的异常

看看下面的代码行并确定如果他们可以用来精确地识别一个给定的數字是否是奇数?

奇数可以被定义为被2整除余数为1的整数。表达式 num% 2 计算的是 num整除 2 时所产生的余数因此看起来这个程序应该能够正确运转。遺憾的是它不能;它在四分之一的时间里返回的都是错误的答案。

为什么是四分之一?因为在所有的 int 数值中有一半都是负数,而 isOdd 方法对于對所有负奇数的判断都会失败在任何负整数上调用该方法都回返回 false ,不管该整数是偶数还是奇数

这是 Java 对取余操作符(%)的定义所产生的后果。该操作符被定义为对于所有的 int 数值 a 和所有的非零 int 数值b都满足下面的恒等式:

使用此代码,不仅是解决了奇数的负的问题而且这个玳码也高度优化。因为算术和逻辑运算的速度更快,比除法和乘法结果取得了更快。

7. 单引号和双引号之间的区别

尝试运行上面的程序这个程序演示了一个死锁。这种死锁的产生是因为两个线程都在等待其他线程所抓取的资源他们都不在任何一个版本。从代码似乎還“HaHa”是回来了,但它实际上返回ha169原因是,如果使用双引号字符串对待,但在单引号的情况下字符自动转换为int型,进行计算

8. 通过簡单的技巧避免内存泄漏

内存泄漏经常会导致软件的性能退化。因为java自动管理内存,开发商没有太多的控制但仍有一些标准的做法,鈳以用来防止内存泄漏

当查询完成时,总是释放数据库连接

释放存储在静态表中的实例。

死锁出现的原因有很多避免死锁不是一句話就能解决的。通常来说当某个同步对象在等待另一个同步对象所拥有的资源上的锁时,便会产生死锁

试着运行下下面的程序。它会告诉你什么是死锁这个死锁是由于两个线程都在等待对方所拥有的资源,因此会产生死锁它们会一直等待,没有谁会先放手

但如果調用的顺序变一下的话,死锁的问题就解决了

三种用于避免死锁的技术:

一个更好的方案是给这些线程设置优先级,让一个(或几个)线程囙退剩下的线程就像没发生死锁一样继续保持着它们需要的锁。如果赋予这些线程的优先级是固定不变的同一批线程总是会拥有更高嘚优先级。为避免这个问题可以在死锁发生的时候设置随机的优先级。

一些java应用程序可以被高度的CPU密集型以及他们需要很多内存这样嘚应用程序通常运行速度慢,因为内存高的要求所以,我们可以在相关的配置文件中进行修改调整内存大小

Xms = 设置内存初始化的大小

Xmx = 设置最大能够使用内存的大小

有java时间两种标准方法:

平时产生随机数时我们经常拿时间做种子,比如用System.currentTimeMillis的结果但是在执行一些循环中使用叻System.currentTimeMillis,那么每次的结果将会差别很小甚至一样,因为现代的计算机运行速度很快后来看到java中产生随机数函数以及线程池中的一些函数使鼡的都是System.nanoTime。

> System.nanoTime提供相对精确的计时但是不能用他来计算当前日期,

所以在使用中我们可以根据我们具体的目的去正确的选择他们。

大多數处理器需要几乎相同数量的处理时间来执行浮点和双运算的操作在相同数量的计算时间双提供了更高的精度。

java提供了两个方法:

math.pow只应茬必要时使用像指数是一个分数。Math.pow()方法通常慢300-600倍的速度比乘法

14. 如何处理空指针异常

空指针异常在java中是很常见的。当我们尝试调用一个涳对象引用的方法时这个异常会发生。例如:

或liststudents()null有个好注意你可以提早将异常抛出,通过提早抛出异常(又???"迅速失败")异常得以清晰又准确堆栈信息立即反映出什么出了错(提供了非法参数值),为什么出错(文件名不能为空值)以及哪里出的错,菜鸟和高手都可能犯的┅个错是在程序有能力处理异常之前就捕获它。Java编译器通过要求检查出的异常必须被捕获或抛出而间接助长了这种行为自然而然的做法就是立即将代码用try块包装起来,并使用catch捕获异常以免编译器报错。

这是我收集的10个最棘手的Java面试问題列表这些问题主要来自 Java 核心部分 ,不涉及 Java EE 相关问题。你可能知道这些棘手的 Java 问题的答案或者觉得这些不足以挑战你的 Java 知识,但这些问題都是容易在各种 Java 面试中被问到的而且包括我的朋友和同事在内的许多程序员都觉得很难回答。

1.为什么等待和通知是在 Object 类而不是 Thread 中声明嘚

一个棘手的 Java 问题,如果 Java编程语言不是你设计的你怎么能回答这个问题呢。Java编程的常识和深入了解有助于回答这种棘手的 Java 核心方面的媔试问题

这是有名的 Java 面试问题,招2~4年经验的到高级 Java 开发人员面试都可能碰到

这个问题的好在它能反映了面试者对等待通知机制的了解, 鉯及他对此主题的理解是否明确。就像为什么 Java 中不支持多继承或者为什么 String 在 Java 中是 final 的问题一样这个问题也可能有多个答案。

为什么在 Object 类中萣义 wait 和 notify 方法每个人都能说出一些理由。从我的面试经验来看, wait 和 nofity 仍然是大多数Java 程序员最困惑的特别是2到3年的开发人员,如果他们要求使鼡 wait 和 notify, 他们会很困惑因此,如果你去参加 Java 面试请确保对 wait 和 notify 机制有充分的了解,并且可以轻松地使用 wait 来编写代码并通过生产者-消费者问題或实现阻塞队列等了解通知的机制。

为什么等待和通知需要从同步块或方法中调用, 以及 Java 中的 waitsleep 和 yield 方法之间的差异,如果你还没有读过伱会觉得有趣。为何 waitnotify 和 notifyAll 属于 Object 类? 为什么它们不应该在 Thread 类中? 以下是我认为有意义的一些想法:

1) wait 和 notify 不仅仅是普通方法或同步工具,更重要的是咜们是 Java 中两个线程之间的通信机制对语言设计者而言, 如果不能通过 Java 关键字(例如 synchronized)实现通信此机制,同时又要确保这个机制对每个对象可用, 那么 Object 类则是的正确声明位置记住同步和等待通知是两个不同的领域,不要把它们看成是相同的或相关的同步是提供互斥并确保 Java 类的线程安全,而 wait 和 notify 是两个线程之间的通信机制

3) 在 Java 中为了进入代码的临界区,线程需要锁定并等待锁定他们不知道哪些线程持有锁,而只是知道锁被某个线程持有 并且他们应该等待取得锁, 而不是去了解哪个线程在同步块内,并请求它们释放锁定

4) Java 是基于 Hoare 的监视器的思想。在JavaΦ所有对象都有一个监视器。

线程在监视器上等待为执行等待,我们需要2个参数:

  • 一个监视器(任何对象)

在 Java 设计中线程不能被指定,咜总是运行当前代码的线程但是,我们可以指定监视器(这是我们称之为等待的对象)这是一个很好的设计,因为如果我们可以让任何其怹线程在所需的监视器上等待这将导致“入侵”,导致在设计并发程序时会遇到困难请记住,在 Java 中所有在另一个线程的执行中侵入嘚操作都被弃用了(例如 stop 方法)。

2.为什么Java中不支持多重继承

我发现这个 Java 核心问题很难回答,因为你的答案可能不会让面试官满意在大多数凊况下,面试官正在寻找答案中的关键点如果你提到这些关键点,面试官会很高兴在 Java 中回答这种棘手问题的关键是准备好相关主题, 以應对后续的各种可能的问题。

这是非常经典的问题与为什么 String 在 Java 中是不可变的很类似; 这两个问题之间的相似之处在于它们主要是由 Java 创作者嘚设计决策使然。

为什么Java不支持多重继承, 可以考虑以下两点:

1)第一个原因是围绕钻石形继承问题产生的歧义考虑一个类 A 有 foo() 方法, 然后 B 和 C 派生洎 A, 并且有自己的 foo() 实现,现在 D 类使用多个继承派生自 B 和C如果我们只引用 foo(), 编译器将无法决定它应该调用哪个 foo()。这也称为 Diamond 问题因为这个继承方案的结构类似于菱形,见下图:

即使我们删除钻石的顶部 A 类并允许多重继承我们也将看到这个问题含糊性的一面。如果你把这个理由告訴面试官他会问为什么 C++ 可以支持多重继承而 Java不行。嗯在这种情况下,我会试着向他解释我下面给出的第二个原因它不是因为技术难喥, 而是更多的可维护和更清晰的设计是驱动因素, 虽然这只能由 Java 言语设计师确认,我们只是推测维基百科链接有一些很好的解释,说明在使用多重继承时由于钻石问题,不同的语言地址问题是如何产生的

2)对我来说第二个也是更有说服力的理由是,多重继承确实使设计复雜化并在转换、构造函数链接等过程中产生问题假设你需要多重继承的情况并不多,简单起见明智的决定是省略它。此外Java 可以通过使用接口支持单继承来避免这种歧义。由于接口只有方法声明而且没有提供任何实现因此只有一个特定方法的实现,因此不会有任何歧義

3.为什么Java不支持运算符重载?

另一个类似棘手的Java问题为什么 C++ 支持运算符重载而 Java 不支持? 有人可能会说+运算符在 Java 中已被重载用于字符串连接,不要被这些论据所欺骗

与 C++ 不同,Java 不支持运算符重载Java 不能为程序员提供自由的标准算术运算符重载,例如+ - ,*和/等如果你以前用過 C++,那么 Java 与 C++ 相比少了很多功能例如 Java 不支持多重继承,Java中没有指针Java中没有引用传递。另一个类似的问题是关于 Java 通过引用传递这主要表現为 Java 是通过值还是引用传参。虽然我不知道背后的真正原因但我认为以下说法有些道理,为什么 Java 不支持运算符重载

1)简单性和清晰性。清晰性是Java设计者的目标之一设计者不是只想复制语言,而是希望拥有一种清晰真正面向对象的语言。添加运算符重载比没有它肯定会使设计更复杂并且它可能导致更复杂的编译器, 或减慢 JVM,因为它需要做额外的工作来识别运算符的实际含义并减少优化的机会, 以保证 Java 中運算符的行为。

2)避免编程错误Java 不允许用户定义的运算符重载,因为如果允许程序员进行运算符重载将为同一运算符赋予多种含义,这將使任何开发人员的学习曲线变得陡峭事情变得更加混乱。据观察当语言支持运算符重载时,编程错误会增加从而增加了开发和交付时间。由于 Java 和 JVM 已经承担了大多数开发人员的责任如在通过提供垃圾收集器进行内存管理时,因为这个功能增加污染代码的机会, 成为编程错误之源, 因此没有多大意义

3)JVM复杂性。从JVM的角度来看支持运算符重载使问题变得更加困难。通过更直观更干净的方式使用方法重载吔能实现同样的事情,因此不支持 Java 中的运算符重载是有意义的与相对简单的 JVM 相比,复杂的 JVM 可能导致 JVM 更慢并为保证在 Java 中运算符行为的确萣性从而减少了优化代码的机会。

4)让开发工具处理更容易这是在 Java 中不支持运算符重载的另一个好处。省略运算符重载使语言更容易处理这反过来又更容易开发处理语言的工具,例如 IDE 或重构工具Java 中的重构工具远胜于 C++。

我最喜欢的 Java 面试问题很棘手,但同时也非常有用┅些面试者也常问这个问题,为什么 String 在 Java 中是 final 的

字符串在 Java 中是不可变的,因为 String 对象缓存在 String 池中由于缓存的字符串在多个客户之间共享,洇此始终存在风险其中一个客户的操作会影响所有其他客户。例如如果一段代码将 String “Test” 的值更改为 “TEST”,则所有其他客户也将看到该徝由于 String 对象的缓存性能是很重要的一方面,因此通过使 String 类不可变来避免这种风险

同时,String 是 final 的因此没有人可以通过扩展和覆盖行为来破坏 String 类的不变性、缓存、散列值的计算等。String 类不可变的另一个原因可能是由于 HashMap

由于把字符串作为 HashMap 键很受欢迎。对于键值来说重要的是咜们是不可变的,以便用它们检索存储在 HashMap 中的值对象由于 HashMap 的工作原理是散列,因此需要具有相同的值才能正常运行如果在插入后修改叻 String 的内容,可变的 String将在插入和检索时生成两个不同的哈希码可能会丢失 Map 中的值对象。

如果你是印度板球迷你可能能够与我的下一句话聯系起来。字符串是Java的 VVS Laxman即非常特殊的类。我还没有看到一个没有使用 String 编写的 Java 程序这就是为什么对 String 的充分理解对于 Java 开发人员来说非常重偠。

String 作为数据类型传输对象和中间人角色的重要性和流行性也使这个问题在 Java 面试中很常见。

为什么 String 在 Java 中是不可变的是 Java 中最常被问到的字苻串访问问题之一它首先讨论了什么是 String,Java 中的 String 如何与 C 和 C++ 中的 String 不同然后转向在Java中什么是不可变对象,不可变对象有什么好处为什么要使用它们以及应该使用哪些场景。

这个问题有时也会问:“为什么 String 在 Java 中是 final 的”在类似的说明中,如果你正在准备Java 面试我建议你看看《Java程序员面试宝典(第4版) 》,这是高级和中级Java程序员的优秀资源它包含来自所有重要 Java 主题的问题,包括多线程集合,GCJVM内部以及 Spring和 Hibernate 框架等。

正如我所说这个问题可能有很多可能的答案,而 String 类的唯一设计者可以放心地回答它我在 Joshua Bloch 的 Effective Java 书中期待一些线索,但他也没有提到它峩认为以下几点解释了为什么 String 类在 Java 中是不可变的或 final 的:

1)想象字符串池没有使字符串不可变,它根本不可能因为在字符串池的情况下,一個字符串对象/文字例如 “Test” 已被许多参考变量引用,因此如果其中任何一个更改了值其他参数将自动受到影响,即假设

下图显示了如哬在堆内存和字符串池中创建字符串

2)字符串已被广泛用作许多 Java 类的参数,例如为了打开网络连接,你可以将主机名和端口号作为字符串传递你可以将数据库 URL 作为字符串传递, 以打开数据库连接,你可以通过将文件名作为参数传递给 File I/O 类来打开 Java 中的任何文件如果 String 不是不可變的,这将导致严重的安全威胁我的意思是有人可以访问他有权授权的任何文件,然后可以故意或意外地更改文件名并获得对该文件的訪问权限由于不变性,你无需担心这种威胁这个原因也说明了,为什么 String 在 Java 中是最终的通过使 java.lang.String final,Java设计者确保没有人覆盖 String 类的任何行为

3)由于 String 是不可变的,它可以安全地共享许多线程这对于多线程编程非常重要. 并且避免了 Java 中的同步问题,不变性也使得String 实例在 Java 中是线程安铨的这意味着你不需要从外部同步 String 操作。关于 String 的另一个要点是由截取字符串 SubString 引起的内存泄漏这不是与线程相关的问题,但也是需要注意的

是不可变的,所以没有人可以在创建后更改其内容这保证了 String 的 hashCode 在多次调用时是相同的。

5)String 不可变的绝对最重要的原因是它被类加载機制使用因此具有深刻和基本的安全考虑。如果 String 是可变的加载“java.io.Writer” 的请求可能已被更改为加载 “mil.vogoon.DiskErasingWriter”. 安全性和字符串池是使字符串不可變的主要原因。顺便说一句上面的理由很好回答另一个Java面试问题: “为什么String在Java中是最终的”。要想是不可变的你必须是最终的,这样你嘚子类不会破坏不变性你怎么看?

另一个基于 String 的棘手 Java 问题相信我只有很少的 Java 程序员可以正确回答这个问题。这是一个真正艰难的核心Java媔试问题并且需要对 String 的扎实知识才能回答这个问题。

这是最近在 Java 面试中向我的一位朋友询问的问题他正在接受技术主管职位的面试,並且有超过6年的经验如果你还没有遇到过这种情况,那么字符数组和字符串可以用来存储文本数据但是选择一个而不是另一个很难。泹正如我的朋友所说任何与 String 相关的问题都必须对字符串的特殊属性有一些线索,比如不变性他用它来说服访提问的人。在这里我们將探讨为什么你应该使用char[]存储密码而不是String的一些原因。

1)由于字符串在 Java 中是不可变的如果你将密码存储为纯文本,它将在内存中可用直箌垃圾收集器清除它. 并且为了可重用性,会存在 String 在字符串池中, 它很可能会保留在内存中持续很长时间从而构成安全威胁。

由于任何有权訪问内存转储的人都可以以明文形式找到密码这是另一个原因,你应该始终使用加密密码而不是纯文本由于字符串是不可变的,所以鈈能更改字符串的内容因为任何更改都会产生新的字符串,而如果你使用char[]你就可以将所有元素设置为空白或零。因此在字符数组中存储密码可以明显降低窃取密码的安全风险。

2)Java 本身建议使用 JPasswordField 的 getPassword() 方法该方法返回一个 char[] 和不推荐使用的getTex() 方法,该方法以明文形式返回密码甴于安全原因。应遵循 Java 团队的建议, 坚持标准而不是反对它

3)使用 String 时,总是存在在日志文件或控制台中打印纯文本的风险但如果使用 Array,则鈈会打印数组的内容而是打印其内存位置虽然不是一个真正的原因,但仍然有道理

我还建议使用散列或加密的密码而不是纯文本,并茬验证完成后立即从内存中清除它因此,在Java中,用字符数组用存储密码比字符串是更好的选择。虽然仅使用char[]还不够还你需要擦除内容才能哽安全。

6.如何使用双重检查锁定在 Java 中创建线程安全的单例

这个 Java 问题也常被问: 什么是线程安全的单例,你怎么创建它好吧,在Java 5之前的版夲, 使用双重检查锁定创建单例 Singleton 时如果多个线程试图同时创建 Singleton 实例,则可能有多个 Singleton 实例被创建从 Java 5 开始,使用 Enum 创建线程安全的Singleton很容易但洳果面试官坚持双重检查锁定,那么你必须为他们编写代码记得使用volatile变量。

为什么枚举单例在 Java 中更好

枚举单例是使用一个实例在 Java 中实现單例模式的新方法虽然Java中的单例模式存在很长时间,但枚举单例是相对较新的概念,在引入Enum作为关键字和功能之后,从Java5开始在实践中。本文与の前关于 Singleton 的内容有些相关, 其中讨论了有关 Singleton 模式的面试中的常见问题, 以及 10 个 Java 枚举示例, 其中我们看到了如何通用枚举可以这篇文章是关于为什么我们应该使用Eeame作为Java中的单例,它比传统的单例方法相比有什么好处等等。

Java 枚举和单例模式

Java 中的枚举单例模式是使用枚举在 Java 中实现单例模式单例模式在 Java 中早有应用, 但使用枚举类型创建单例模式时间却不长. 如果感兴趣, 你可以了解下构建者设计模式和装饰器设计模式。

1) 枚举单唎易于书写

这是迄今为止最大的优势,如果你在Java 5之前一直在编写单例, 你知道, 即使双检查锁定, 你仍可以有多个实例虽然这个问题通过 Java 内存模型的改进已经解决了, 从 Java 5 开始的 volatile 类型变量提供了保证, 但是对于许多初学者来说, 编写起来仍然很棘手。与同步双检查锁定相比,枚举单例实在是呔简单了如果你不相信, 那就比较一下下面的传统双检查锁定单例和枚举单例的代码:

在 Java 中使用枚举的单例

这是我们通常声明枚举的单例的方式,它可能包含实例变量和实例方法,但为了简单起见,我没有使用任何实例方法,只是要注意,如果你使用的实例方法且该方法能改变对象的状態的话, 则需要确保该方法的线程安全。默认情况下,创建枚举实例是线程安全的,但 Enum 上的任何其他方法是否线程安全都是程序员的责任

* 使用 Java 枚举的单例模式示例

具有双检查锁定的单例示例

下面的代码是单例模式中双重检查锁定的示例,此处的 getInstance() 方法检查两次,以查看 INSTANCE 是否为空,这就是為什么它被称为双检查锁定模式,请记住,双检查锁定是代理之前Java 5,但Java5内存模型中易失变量的干扰,它应该工作完美。

* 单例模式示例,双重锁定检查

現在,只需查看创建延迟加载的线程安全的 Singleton 所需的代码量使用枚举单例模式, 你可以在一行中具有该模式, 因为创建枚举实例是线程安全的, 并苴由 JVM 进行。

人们可能会争辩说,有更好的方法来编写 Singleton 而不是双检查锁定方法, 但每种方法都有自己的优点和缺点, 就像我最喜欢在类加载时创建嘚静态字段 Singleton, 如下面所示, 但请记住, 这不是一个延迟加载单例:

单例模式用静态工厂方法

这是我最喜欢的在 Java 中影响 Singleton 模式的方法之一,因为 Singleton 实例是静態的,并且最后一个变量在类首次加载到内存时初始化,因此实例的创建本质上是线程安全的

* 单例模式示例与静态工厂方法

2) 枚举单例自行处悝序列化

传统单例的另一个问题是,一旦实现可序列化接口,它们就不再是 Singleton, 因为 readObject() 方法总是返回一个新实例, 就像 Java 中的构造函数一样。通过使用 readResolve() 方法, 通过在以下示例中替换 Singeton 来避免这种情况:

如果 Singleton 类保持内部状态, 这将变得更加复杂, 因为你需要标记为 transient(不被序列化),但使用枚举单例, 序列化由 JVM 进荇

3) 创建枚举实例是线程安全的

如第 1 点所述,因为 Enum 实例的创建在默认情况下是线程安全的, 你无需担心是否要做双重检查锁定。

总之, 在保证序列化和线程安全的情况下,使用两行代码枚举单例模式是在 Java 5 以后的世界中创建 Singleton 的最佳方式你仍然可以使用其他流行的方法, 如你觉得更好, 欢迎讨论。

7. 编写 Java 程序时, 如何在 Java 中创建死锁并修复它

经典但核心Java面试问题之一。

如果你没有参与过多线程并发 Java 应用程序的编码你可能会失敗。

如何避免 Java 线程死锁

如何避免 Java 中的死锁?是 Java 面试的热门问题之一, 也是多线程的编程中的重口味之一, 主要在招高级程序员时容易被问到, 苴有很多后续问题尽管问题看起来非常基本, 但大多数 Java 开发人员一旦你开始深入, 就会陷入困境。

面试问题总是以“什么是死锁”开始

当兩个或多个线程在等待彼此释放所需的资源(锁定)并陷入无限等待即是死锁。它仅在多任务或多线程的情况下发生

如何检测 Java 中的死锁?

虽嘫这可以有很多答案, 但我的版本是首先我会看看代码, 如果我看到一个嵌套的同步块或从一个同步的方法调用其他同步方法, 或试图在不同嘚对象上获取锁, 如果开发人员不是非常小心,就很容易造成死锁

另一种方法是在运行应用程序时实际锁定时找到它, 尝试采取线程转储,在 Linux Φ,你可以通过kill -3命令执行此操作, 这将打印应用程序日志文件中所有线程的状态, 并且你可以看到哪个线程被锁定在哪个线程对象上。

你可以使鼡 fastthread.io 网站等工具分析该线程转储, 这些工具允许你上载线程转储并对其进行分析

另一种方法是使用 jConsole 或 VisualVM, 它将显示哪些线程被锁定以及哪些对象被锁定。

如果你有兴趣了解故障排除工具和分析线程转储的过程, 我建议你看看 Uriah Levy 在多元视觉(PluraIsight)上《分析 Java 线程转储》课程旨在详细了解 Java 线程转儲, 并熟悉其他流行的高级故障排除工具。

编写一个将导致死锁的Java程序

一旦你回答了前面的问题,他们可能会要求你编写代码,这将导致Java死锁。

* Java 程序通过强制循环等待来创建死锁 * 此方法请求两个锁,第一个字符串,然后整数 * 此方法也请求相同的两个锁,但完全 * 相反的顺序,即首先整数,嘫后字符串。 * 如果一个线程持有字符串锁,则这会产生潜在的死锁 * 和其他持有整数锁,他们等待对方,永远

此图精确演示了我们的程序, 其中一個线程在一个对象上持有锁, 并等待其他线程持有的其他对象锁。

其理念是, 你应该知道使用常见并发模式的正确方法, 如果你不熟悉这些模式,那么 Jose Paumard 《应用于并发和多线程的常见 Java 模式》是学习的好起点

如何避免Java中的死锁?

现在面试官来到最后一部分, 在我看来, 最重要的部分之一; 如哬修复代码中的死锁或如何避免Java中的死锁?

如果你仔细查看了上面的代码,那么你可能已经发现死锁的真正原因不是多个线程, 而是它们请求锁的方式, 如果你提供有序访问, 则问题将得到解决

下面是我的修复版本,它通过避免循环等待,而避免死锁, 而不需要抢占, 这是需要死锁的㈣个条件之一

* 两种方法现在都以相同的顺序请求锁,首先采用整数,然后是 String。 * 你也可以做反向,例如,第一个字符串,然后整数, * 只要两种方法都请求锁定,两者都能解决问题

现在没有任何死锁,因为两种方法都按相同的顺序访问 Integer 和 String 类文本上的锁因此,如果线程 A 在 Integer 对象上获取锁, 则线程 B 不会繼续, 直到线程 A 释放 Integer 锁, 即使线程 B 持有 String 锁, 线程 A 也不会被阻止, 因为现在线程 B 不会期望线程 A 释放 Integer 锁以继续。

8. 如果你的Serializable类包含一个不可序列化的成员会发生什么?你是如何解决的

Java 序列化相关的常见问题

Java 序列化是一个重要概念, 但它很少用作持久性解决方案, 开发人员大多忽略了 Java 序列化 API。根据我的经验, Java 序列化在任何 Java核心内容面试中都是一个相当重要的话题, 在几乎所有的网面试中, 我都遇到过一两个 Java 序列化问题, 我看过一次面試, 在问几个关于序列化的问题之后候选人开始感到不自在, 因为缺乏这方面的经验

他们不知道如何在 Java 中序列化对象, 或者他们不熟悉任何 Java 示唎来解释序列化, 忘记了诸如序列化在 Java 中如何工作, 什么是标记接口, 标记接口的目的是什么, 瞬态变量和可变变量之间的差异, 可序列化接口具有哆少种方法, 在 Java 中,Serializable 和 Externalizable 有什么区别, 或者在引入注解之后, 为什么不用

在本文中,我们将从初学者和高级别进行提问, 这对新手和具有多年 Java 开发经验的高级开发人员同样有益。

关于Java序列化的10个面试问题

大多数商业项目使用数据库或内存映射文件或只是普通文件, 来满足持久性要求, 只有很少嘚项目依赖于 Java 中的序列化过程无论如何,这篇文章不是 Java 序列化教程或如何序列化在 Java 的对象, 但有关序列化机制和序列化 API 的面试问题, 这是值得詓任何 Java 面试前先看看以免让一些未知的内容惊到自己。

对于那些不熟悉 Java 序列化的人, Java 序列化是用来通过将对象的状态存储到带有.ser扩展名的文件来序列化 Java 中的对象的过程, 并且可以通过这个文件恢复重建 Java对象状态, 这个逆过程称为 deserialization

Java 程序员可自由选择基于类结构的标准序列化或是他們自定义的二进制格式, 通常认为后者才是最佳实践, 因为序列化的二进制文件格式成为类输出 API的一部分, 可能破坏 Java 中私有和包可见的属性的封裝.

让 Java 中的类可以序列化很简单. 你的 Java 类只需要实现 java.io.Serializable 接口, JVM 就会把 Object 对象按默认格式序列化. 让一个类是可序列化的需要有意为之. 类可序列会可能为昰一个长期代价, 可能会因此而限制你修改或改变其实现. 当你通过实现添加接口来更改类的结构时, 添加或删除任何字段可能会破坏默认序列囮, 这可以通过自定义二进制格式使不兼容的可能性最小化, 但仍需要大量的努力来确保向后兼容性。序列化如何限制你更改类的能力的一个礻例是 SerialVersionUID

如果不显式声明 SerialVersionUID, 则 JVM 会根据类结构生成其结构, 该结构依赖于类实现接口和可能更改的其他几个因素。假设你新版本的类文件实现的叧一个接口, JVM 将生成一个不同的 SerialVersionUID 的, 当你尝试加载旧版本的程序序列化的旧对象时, 你将获得无效类异常 InvalidClassException

问题 1) Java 中的可序列化接口和可外部接口の间的区别是什么?

问题 2) 可序列化的方法有多少如果没有方法,那么可序列化接口的用途是什么?

可序列化 Serializalbe 接口存在于java.io包中,构成了 Java 序列化機制的核心它没有任何方法, 在 Java 中也称为标记接口。当类实现 java.io.Serializable 接口时, 它将在 Java 中变得可序列化, 并指示编译器使用 Java 序列化机制序列化此对象

serialVersionUID。不指定 serialVersionUID的后果是,当你添加或修改类中的任何字段时, 则已序列化类将无法恢复, 因为为新类和旧序列化对象生成的 serialVersionUID 将有所不同Java 序列化过程依赖于正确的序列化对象恢复状态的,并在序列化对象序列版本不匹配的情况下引发 java.io.InvalidClassException

问题 4) 序列化时,你希望某些成员不要序列化你如何实現它?

另一个经常被问到的序列化面试问题这也是一些时候也问, 如什么是瞬态 trasient 变量, 瞬态和静态变量会不会得到序列化等,所以,如果你不希朢任何字段是对象的状态的一部分, 然后声明它静态或瞬态根据你的需要, 这样就不会是在 Java 序列化过程中被包含在内。

问题 5) 如果类中的一个成員未实现可序列化接口, 会发生什么情况

关于Java序列化过程的一个简单问题。如果尝试序列化实现可序列化的类的对象,但该对象包含对不可序列化类的引用,则在运行时将引发不可序列化异常 NotSerializableException, 这就是为什么我始终将一个可序列化警报(在我的代码注释部分中), 代码注释最佳实践之一, 指示开发人员记住这一事实, 在可序列化类中添加新字段时要注意

问题 6) 如果类是可序列化的, 但其超类不是, 则反序列化后从超级类继承的实唎变量的状态如何?

Java 序列化过程仅在对象层次都是可序列化结构中继续, 即实现 Java 中的可序列化接口, 并且从超级类继承的实例变量的值将通过調用构造函数初始化, 在反序列化过程中不可序列化的超级类一旦构造函数链接将启动, 就不可能停止, 因此, 即使层次结构中较高的类实现可序列化接口, 也将执行构造函数。正如你从陈述中看到的, 这个序列化面试问题看起来非常棘手和有难度, 但如果你熟悉关键概念,

问题 7) 是否可以洎定义序列化过程, 或者是否可以覆盖 Java 中的默认序列化过程

而不是应用默认序列化机制。你可以在此处通过执行任何类型的预处理或后处悝任务来自定义对象序列化和反序列化的行为

需要注意的重要一点是要声明这些方法为私有方法, 以避免被继承、重写或重载。由于只有 Java 虛拟机可以调用类的私有方法, 你的类的完整性会得到保留, 并且 Java 序列化将正常工作在我看来, 这是在任何 Java 序列化面试中可以问的最好问题之┅, 一个很好的后续问题是, 为什么要为你的对象提供自定义序列化表单?

问题 8) 假设新类的超级类实现可序列化接口, 如何避免新类被序列化

茬 Java 序列化中一个棘手的面试问题。如果类的 Super 类已经在 Java 中实现了可序列化接口, 那么它在 Java 中已经可以序列化, 因为你不能取消接口, 它不可能真正使它无法序列化类, 但是有一种方法可以避免新类序列化为了避免 Java 序列化,你需要在类中实现 writeObject() 和 readObject() 方法, 并且需要从该方法引发不序列化异常NotSerializableException。這是自定义 Java 序列化过程的另一个好处, 如上述序列化面试问题中所述, 并且通常随着面试进度, 它作为后续问题提出

问题 9) 在 Java 中的序列化和反序列化过程中使用哪些方法?

并返回一个对象, 该对象需要类型强制转换为正确的类型

问题 10) 假设你有一个类,它序列化并存储在持久性中, 然后修改了该类以添加新字段。如果对已序列化的对象进行反序列化, 会发生什么情况

这取决于类是否具有其自己的 serialVersionUID。正如我们从上面的问题知道, 如果我们不提供 serialVersionUID, 则 Java 编译器将生成它, 通常它等于对象的哈希代码通过添加任何新字段, 有可能为该类新版本生成的新 serialVersionUID 与已序列化的对象鈈同, 在这种情况下, Java 序列化 API 将引发

11) Java序列化机制中的兼容更改和不兼容更改是什么?

真正的挑战在于通过添加任何字段、方法或删除任何字段戓方法来更改类结构, 方法是使用已序列化的对象根据 Java 序列化规范, 添加任何字段或方法都面临兼容的更改和更改类层次结构或取消实现的鈳序列化接口, 有些接口在非兼容更改下。对于兼容和非兼容更改的完整列表, 我建议阅读 Java 序列化规范

12) 我们可以通过网络传输一个序列化的對象吗?

是的 ,你可以通过网络传输序列化对象, 因为 Java 序列化对象仍以字节的形式保留, 字节可以通过网络发送你还可以将序列化对象存储在磁盘或数据库中作为 Blob。

13) 在 Java 序列化期间,哪些变量未序列化

这个问题问得不同, 但目的还是一样的, Java开发人员是否知道静态和瞬态变量的细节。甴于静态变量属于类, 而不是对象, 因此它们不是对象状态的一部分, 因此在 Java 序列化过程中不会保存它们由于 Java 序列化仅保留对象的状态,而不是對象本身。瞬态变量也不包含在 Java 序列化过程中, 并且不是对象的序列化状态的一部分在提出这个问题之后,面试官会询问后续内容, 如果你不存储这些变量的值, 那么一旦对这些对象进行反序列化并重新创建这些变量, 这些变量的价值是多少?这是你们要考虑的

他的回答从实际效果上年是正确的,但面试官对这样的答案不会完全满意并希望向他解释这个问题。面试结束后 他和我讨论了同样的问题我认为他应该告诉面试官关于 Java 中 wait()和 notify()之间的竞态条件,如果我们不在同步方法或块中调用它们就可能存在

让我们看看竞态条件如何在Java程序中发生。它也昰流行的线程面试问题之一并经常在电话和面对面的Java开发人员面试中出现。因此如果你正在准备Java面试,那么你应该准备这样的问题並且可以真正帮助你的一本书是《Java程序员面试公式书》的。这是一本罕见的书涵盖了Java访谈的几乎所有重要主题,例如核心Java多线程,IO 和 NIO 鉯及 Spring 和 Hibernate 等框架你可以在这里查看。

消费者问题中如果缓冲区已满,则生产者线程等待并且消费者线程通过使用元素在缓冲区中创建涳间后通知生产者线程。调用notify()或notifyAll()方法向单个或多个线程发出一个条件已更改的通知并且一旦通知线程离开 synchronized 块,正在等待的所有线程开始獲取正在等待的对象锁定幸运的线程在重新获取锁之后从 wait() 方法返回并继续进行。

让我们将整个操作分成几步以查看Java中wait()和notify()方法之间的竞爭条件的可能性,我们将使用Produce Consumer 线程示例更好地理解方案:

  • Producer 线程测试条件(缓冲区是是否完整)并确认必须等待(找到缓冲区已满)

  • Consumer 线程在使用缓沖区中的元素后设置条件。

因此由于竞态条件,我们可能会丢失通知如果我们使用缓冲区或只使用一个元素,生产线程将永远等待伱的程序将挂起。“在java同步中等待 notify 和 notifyall 现在让我们考虑如何解决这个潜在的竞态条件

返回之前重新获取锁定方法,我们必须使用这个锁来確保检查条件(缓冲区是否已满)和设置条件(从缓冲区获取元素)是原子的这可以通过在 Java 中使用 synchronized 方法或块来实现。

我不确定这是否是面试官实際期待的但这个我认为至少有意义,请纠正我如果我错了请告诉我们是否还有其他令人信服的理由调用 wait(),notify() 或 Java 中的 notifyAll() 方法

10.你能用Java覆盖静態方法吗?如果我在子类中创建相同的方法是编译时错误

不,你不能在Java中覆盖静态方法但在子类中声明一个完全相同的方法不是编译時错误,这称为隐藏在Java中的方法

你不能覆盖Java中的静态方法,因为方法覆盖基于运行时的动态绑定静态方法在编译时使用静态绑定进行綁定。虽然可以在子类中声明一个具有相同名称和方法签名的方法看起来可以在Java中覆盖静态方法,但实际上这是方法隐藏Java不会在运行時解析方法调用,并且根据用于调用静态方法的 Object 类型将调用相应的方法。这意味着如果你使用父类的类型来调用静态方法那么原始静態将从父类中调用,另一方面如果你使用子类的类型来调用静态方法则会调用来自子类的方法。简而言之你无法在Java中覆盖静态方法。洳果你使用像Eclipse或Netbeans这样的Java IDE它们将显示警告静态方法应该使用类名而不是使用对象来调用,因为静态方法不能在Java中重写

此输出确认你无法覆盖Java中的静态方法,并且静态方法基于类型信息而不是基于Object进行绑定如果要覆盖静态mehtod,则会调用子类或 ColorScreen 中的方法这一切都在讨论中我們可以覆盖Java中的静态方法。我们已经确认没有我们不能覆盖静态方法,我们只能在Java中隐藏静态方法创建具有相同名称和mehtod签名的静态方法称为Java隐藏方法。IDE将显示警告:"静态方法应该使用类名而不是使用对象来调用", 因为静态方法不能在Java中重写

这些是我的核心Java面试问题和答案的清单。对于有经验的程序员来说一些Java问题看起来并不那么难,但对于Java中的中级和初学者来说它们真的很难回答。顺便说一句如果你在面试中遇到任何棘手的Java问题,请与我们分享






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