JavaCore

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垃圾收集

【困难】如何判断 Java 对象是否可以被回收？⭐⭐⭐

判断 Java 对象是否可以被回收有两种方法：

• 引用计数法
• 可达性分析法

引用计数法

引用计数算法（Reference Counting）的原理是：在对象中添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器值就加一；当引用失效时，计数器值就减一；任何时刻计数器为零的对象就是不可能再被使用的。

引用计数算法简单高效，但是存在循环引用问题——两个对象出现循环引用的情况下，此时引用计数器永远不为 0，导致无法对它们进行回收。

Java 线程池

【简单】为什么要用线程池？

顾名思义，线程池就是管理一系列线程的资源池。当有任务要处理时，直接从线程池中获取线程来处理，处理完之后线程并不会立即被销毁，而是等待下一个任务。

池化技术想必大家已经屡见不鲜了，线程池、数据库连接池、HTTP 连接池等等都是对这个思想的应用。池化技术的思想主要是为了减少每次获取资源的消耗，提高对资源的利用率。

线程池提供了一种限制和管理资源（包括执行一个任务）的方式。 每个线程池还维护一些基本统计信息，例如已完成任务的数量。

Java 锁

【中等】Java 中，根据不同维度划分，锁有哪些分类？

在 Java 中，锁可以按照 多个维度 进行分类，不同维度的锁适用于不同的并发场景。以下是详细的分类：

按锁的公平性划分

Java 泛型

【中等】Java 泛型的作用是什么？

泛型允许在类、接口、方法上使用类型参数（如 <T>），使代码能适应多种数据类型，同时保证类型安全。

Java 面向对象

【简单】public、private、protected，以及无修饰符有什么区别？

• private 只允许当前类可以访问。
• 无修饰只允许同一个包中的类访问。
• protected 只允许当前类、子类和同一个包中的类访问。
• public 允许任意类和对象访问。

【简单】对象实体与对象引用有何不同？

（1）对象是用来描述客观事物的一个抽象。一个对象由一组属性和对这组属性进行操作的一组服务组成。

Java 容器简介

【简单】Java 中有哪些集合类？

Java 容器类主要位于 java.util 包，分为 Collection 和 Map 两大类：

Java 容器工具类

Collections 工具类常用方法:

• 排序
• 查找，替换操作
• 同步控制（不推荐，需要线程安全的集合类型时请考虑使用 JUC 包下的并发集合）

排序操作

void reverse(List list)//反转
void shuffle(List list)//随机排序
void sort(List list)//按自然排序的升序排序
void sort(List list, Comparator c)//定制排序，由 Comparator 控制排序逻辑
void swap(List list, int i , int j)//交换两个索引位置的元素
void rotate(List list, int distance)//旋转。当 distance 为正数时，将 list 后 distance 个元素整体移到前面。当 distance 为负数时，将 list 的前 distance 个元素整体移到后面

Map

【简单】什么是 Hash 碰撞？如何解决 Hash 碰撞？⭐

Hash 碰撞是指：不同 key 经哈希函数计算后，得到相同结果。

Hash 碰撞解决方案：

• 开放寻址法：碰撞时，按规则（如线性探测）寻找下一个空位存放。
• 链式地址法：每个哈希桶存放链表，冲突元素追加到链表。

关键优化：

• 优秀哈希函数：均匀分布，减少碰撞
• 动态扩容：元素过多时，动态扩容
• 链表转树：链表过长时转为红黑树（如Java HashMap）

JVM 简介

【中等】说说 Java 的执行流程？⭐⭐⭐

Java 程序的执行流程经历了从编译到字节码的生成，再到类加载和 JIT 编译的过程，最终在 JVM 中执行。并且在程序运行过程中，JVM 负责内存管理、垃圾回收和线程调度等工作。

主要流程如下：

1. 编码：编写 .java 源码文件。
2. 编译：Java 编译器（javac） 将 .java 文件编译为 .class 文件（字节码）。
3. 类加载：JVM 通过类加载子系统加载 .class 文件到内存。
   1. 加载：采用双亲委派机制，分层级加载字节码。
   2. 链接
      1. 验证：检查字节码合法性（如魔数 0xCAFEBABE）。
      2. 准备：为静态变量分配内存并赋默认值（如 static int a 初始化为 0）。
      3. 解析：将符号引用（如类名、方法名）转为直接引用（内存地址）。
   3. 初始化：执行静态代码块（static{}）和静态变量赋值（如 static int a = 1;）。
4. 存储运行时数据区：加载后的类信息存储到内存区域。
   • 方法区：存储类结构（如 HelloWorld 的类名、方法定义、常量池）。
   • 堆：存放对象实例（如 String 对象）。
   • 虚拟机栈：线程私有，存储 main() 方法的栈帧（局部变量、操作数栈等）。
   • 程序计数器：记录当前线程执行的字节码指令地址。
5. 执行阶段
   • 解释执行：逐行解释字节码指令（如 invokestatic 调用 System.out.println）。启动快，执行效率低。
   • 本地方法调用（JNI）：若调用 native 方法（如 Object.clone()），通过 JNI 执行本地库（C/C++）代码。
   • JIT 编译优化（可选）：将热点代码（频繁执行的方法）编译为本地机器码。相关优化技术：方法内联、逃逸分析等。
6. 垃圾回收：JVM 管理内存，并回收不再使用的对象。
7. 程序结束：main 方法结束，退出程序。