Java 面试题#

1. Java 中的集合框架#

问题： 请介绍 Java 集合框架的主要接口和实现类。

答案：

Java 集合框架主要分为两大类：

Collection 接口#

List：有序、可重复
- ArrayList：基于数组，查询快
- LinkedList：基于链表，增删快
- Vector：线程安全（已过时）
Set：无序、不可重复
- HashSet：基于 HashMap
- TreeSet：基于红黑树，有序
- LinkedHashSet：保持插入顺序

Map 接口#

HashMap：基于哈希表，非线程安全
TreeMap：基于红黑树，有序
LinkedHashMap：保持插入顺序
ConcurrentHashMap：线程安全

2. HashMap 的工作原理#

问题： 请详细说明 HashMap 的工作原理。

答案：

HashMap 基于哈希表实现，主要特点：

数据结构：数组 + 链表/红黑树（JDK 8+）
put 流程：
- 计算 key 的 hash 值
- 通过 (n-1) & hash 计算索引
- 如果冲突，使用链表或红黑树解决
扩容机制：
- 默认初始容量：16
- 负载因子：0.75
- 当元素数量 > 容量 × 负载因子时扩容

// 简化的 put 逻辑
public V put(K key, V value) {
    int hash = hash(key);
    int index = (n - 1) & hash;
    // ... 处理冲突和插入
}

3. JVM 内存模型#

问题： 请介绍 JVM 的内存结构和垃圾回收机制。

答案：

JVM 内存结构#

堆（Heap）
- 新生代（Eden、Survivor0、Survivor1）
- 老年代（Old Generation）
方法区（Method Area）
- 类信息、常量、静态变量
- JDK 8 后使用元空间（Metaspace）
虚拟机栈（VM Stack）
- 局部变量表
- 操作数栈
- 动态链接
本地方法栈（Native Method Stack）
程序计数器（PC Register）

垃圾回收#

Minor GC：清理新生代
Major GC：清理老年代
Full GC：清理整个堆

常用垃圾收集器：

Serial、Parallel
CMS（Concurrent Mark Sweep）
G1（Garbage First）
ZGC（低延迟）

4. 多线程与并发#

问题： Java 中实现多线程的方式有哪些？如何保证线程安全？

答案：

实现多线程的方式#

继承 Thread 类

class MyThread extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行逻辑
    }
}

实现 Runnable 接口

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        // 线程执行逻辑
    }
}

实现 Callable 接口（可返回结果）

class MyCallable implements Callable<String> {
    @Override
    public String call() throws Exception {
        return "result";
    }
}

保证线程安全#

synchronized 关键字
- 同步方法
- 同步代码块
Lock 接口
- ReentrantLock
- ReadWriteLock
原子类
- AtomicInteger
- AtomicReference
并发集合
- ConcurrentHashMap
- CopyOnWriteArrayList
线程池
- ExecutorService
- ThreadPoolExecutor

5. Spring 框架核心#

问题： 请介绍 Spring 框架的核心特性：IOC 和 AOP。

答案：

IOC（控制反转）#

将对象的创建和管理交给 Spring 容器，降低组件之间的耦合度。

实现方式：

XML 配置
注解配置（@Component、@Service、@Repository、@Controller）
Java 配置（@Configuration、@Bean）

依赖注入方式：

构造器注入（推荐）
Setter 注入
字段注入（@Autowired）

AOP（面向切面编程）#

将横切关注点（日志、事务、权限等）从业务逻辑中分离。

核心概念：

Aspect：切面
Join Point：连接点
Pointcut：切点
Advice：通知（Before、After、Around）
Target：目标对象

@Aspect
@Component
public class LoggingAspect {
    @Before("execution(* com.example.service.*.*(..))")
    public void logBefore(JoinPoint joinPoint) {
        System.out.println("Method called: " + joinPoint.getSignature());
    }
}