java面试题（十）

朱雀 2022-05-14 04:34 271阅读 0赞

# 1）、Java泛型的特点有哪些？ #

### 特点： ###

(1)将运行时间的问题ClassCastException转到了编译时期。

(2)避免了强制转换的麻烦。

（3）泛型可以用于明确一个集合中存储什么类型的元素

（4）运行时，会将泛型去掉，生成的class文件中是不带有泛型的，这个称为泛型的擦除。

### 1、什么是泛型？ ###

泛型的定义：泛型==参数化类型。   
       泛型是JDK 1.5的一项新特性，它的本质是参数化类型（Parameterized Type）的应用，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数，在用到的时候再指定具体的类型。

### 2、泛型如何实现？ ###

泛型是通过类型擦除来实现的，编译器在编译时擦除了所有类型相关的信息，所以在运行时不存在任何类型相关的信息。例如List<String>在运行时仅用一个List来表示。这样做的目的，是确保能和Java 5之前的版本开发二进制类库进行兼容。你无法在运行时访问到类型参数，因为编译器已经把泛型类型转换成了原始类型。

### 3. 什么是泛型中的限定通配符和非限定通配符 ? ###

这是另一个非常流行的Java泛型面试题。限定通配符对类型进行了限制。有两种限定通配符，一种是<? extends T>它通过确保类型必须是T的子类来设定类型的上界，另一种是<? super T>它通过确保类型必须是T的父类来设定类型的下界。泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化，否则会导致编译错误。另一方面<?>表示了非限定通配符，因为<?>可以用任意类型来替代。

### 4. List<? extends T>和List <? super T>之间有什么区别 ? ###

这和上一个面试题有联系，有时面试官会用这个问题来评估你对泛型的理解，而不是直接问你什么是限定通配符和非限定通配符。这两个List的声明都是限定通配符的例子，List<? extends T>可以接受任何继承自T的类型的List，而List<? super T>可以接受任何T的父类构成的List。例如List<? extends Number>可以接受List<Integer>或List<Float>。

# 2)Map、Set、List、Queue、Stack的特点与用法 #

**Map**

*  Map是键值对，键Key是唯一不能重复的，一个键对应一个值，值可以重复。
 *  TreeMap可以保证顺序。
 *  HashMap不保证顺序，即为无序的。
 *  Map中可以将Key和Value单独抽取出来，其中KeySet()方法可以将所有的keys抽取正一个Set。而Values()方法可以将map中所有的values抽取成一个集合。

**Set**

*  不包含重复元素的集合，set中最多包含一个null元素。
 *  只能用Lterator实现单项遍历，Set中没有同步方法。

**List**

*  有序的可重复集合。
 *  可以在任意位置增加删除元素。
 *  用Iterator实现单向遍历，也可用ListIterator实现双向遍历。

**Queue**

*  Queue遵从先进先出原则。
 *  使用时尽量避免add()和remove()方法,而是使用offer()来添加元素，使用poll()来移除元素，它的优点是可以通过返回值来判断是否成功。
 *  LinkedList实现了Queue接口。
 *  Queue通常不允许插入null元素。

**Stack**

*  Stack遵从后进先出原则。
 *  Stack继承自Vector。
 *  它通过五个操作对类Vector进行扩展，允许将向量视为堆栈，它提供了通常的push和pop操作，以及取堆栈顶点的peek()方法、测试堆栈是否为空的empty方法等。

**用法**

*  如果涉及堆栈，队列等操作，建议使用List。
 *  对于快速插入和删除元素的，建议使用LinkedList。
 *  如果需要快速随机访问元素的，建议使用ArrayList。

**更为精炼的总结**

**Collection 是对象集合， Collection 有两个子接口 List 和 Set**

**List** 可以通过下标 (1,2..) 来取得值，值可以重复。   
**Set** 只能通过游标来取值，并且值是不能重复的。

**ArrayList ， Vector ， LinkedList 是 List 的实现类**

*  ArrayList 是线程不安全的， Vector 是线程安全的，这两个类底层都是由数组实现的。
 *  LinkedList 是线程不安全的，底层是由链表实现的。

**Map 是键值对集合**

*  HashTable 和 HashMap 是 Map 的实现类。
 *  HashTable 是线程安全的，不能存储 null 值。
 *  HashMap 不是线程安全的，可以存储 null 值。

**Stack类**：继承自Vector，实现一个后进先出的栈。提供了几个基本方法，push、pop、peak、empty、search等。

**Queue接口**：提供了几个基本方法，offer、poll、peek等。已知实现类有LinkedList、PriorityQueue等。

# 3）你知道JVM常见垃圾回收算法的方法吗？ #

**GC算法**

1.**标记****-****压缩算法****（或称为标记-整理算法，Java堆中老年代的垃圾回收算法）**

对于新生代，大部分对象都不会存活，所以在新生代中使用复制算法较为高效，而对于老年代来讲，大部分对象可能会继续存活下去，如果此时还是利用复制算法，效率则会降低。**标记-压缩算法首先还是“标记”，标记过后，将不用回收的内存对象压缩到内存一端，此时即可直接清除边界处的内存**，这样就能避免复制算法带来的效率问题，同时也能避免内存碎片化的问题。老年代的垃圾回收称为“Major GC”。

2.**复制算法****（Java堆中新生代的垃圾回收算法）（注意图片下方群）**

此GC算法实际上解决了标记-清除算法带来的“内存碎片化”问题。首先还是先标记处待回收内存和不用回收的内存，下一步将不用回收的内存复制到新的内存区域，这样旧的内存区域就可以全部回收，而新的内存区域则是连续的。它的缺点就是会损失掉部分系统内存，因为你总要腾出一部分内存用于复制。

在上文《JVM入门——运行时数据区》提到过在Java堆中被分为了新生代和老年代，这样的划分是方便GC。Java堆中的新生代就使用了GC复制算法。在新生代中又分为了三个区域：Eden 空间、To Survivor空间、From Survivor空间。不妨将注意力回到这张图的左边新生代部分：

![你知道JVM常见垃圾回收算法的方法吗？][JVM]

568765867

新的对象实例被创建的时候通常在Eden空间，发生在Eden空间上的GC称为Minor GC，**当在新生代发生一次GC后****，****会将Eden****和其中一个Survivor空间的内存复制到另外一个Survivor中**，如果反复几次有对象一直存活，此时内存对象将会被移至老年代。可以看到新生代中Eden占了大部分，而两个Survivor实际上占了很小一部分。这是因为大部分的对象被创建过后很快就会被GC（这里也许运用了是二八原则）。

**3.标记-清除算法**

等待被回收对象的“标记”过程在上文已经提到过，如果在被标记后直接对对象进行清除，会带来另一个新的问题——内存碎片化。如果下次有比较大的对象实例需要在堆上分配较大的内存空间时，可能会出现无法找到足够的连续内存而不得不再次触发垃圾回收。

77、GC是什么? 为什么要有GC? *　　*

GC是垃圾收集的意思（Gabage Collection）,内存处理是编程人员容易出现问题的地方，忘记或者错误的内存回收会导致程序或系统的不稳定甚至崩溃，Java提供的GC功能可以自动监测对象是否超过作用域从而达到自动回收内存的目的，Java语言没有提供释放已分配内存的显示操作方法。

### 78、垃圾回收的优点和原理。并考虑2种回收机制。 ###

Java语言中一个显著的特点就是引入了垃圾回收机制，使c++程序员最头疼的内存管理的问题迎刃而解，它使得Java程序员在编写程序的时候不再需要考虑内存管理。由于有个垃圾回收机制，Java中的对象不再有"作用域"的概念，只有对象的引用才有"作用域"。垃圾回收可以有效的防止内存泄露，有效的使用可以使用的内存。垃圾回收器通常是作为一个单独的低级别的线程运行，不可预知的情况下对内存堆中已经死亡的或者长时间没有使用的对象进行清除和回收，程序员不用实时的调用垃圾回收器对某个对象或所有对象进行垃圾回收。回收机制有分代复制垃圾回收和标记垃圾回收，增量垃圾回收。

### 79、垃圾回收器的基本原理是什么？垃圾回收器可以马上回收内存吗？有什么办法主动通知虚拟机进行垃圾回收？ ###

对于GC来说，当程序员创建对象时，GC就开始监控这个对象的地址、大小以及使用情况。通常，GC采用有向图的方式记录和管理堆(heap)中的所有对象。通过这种方式确定哪些对象是"可达的"，哪些对象是"不可达的"。当GC确定一些对象为"不可达"时，GC就有责任回收这些内存空间。可以。程序员可以手动执行System.gc()，通知GC运行，但是Java语言规范并不保证GC一定会执行。

# 4）java中哪些地方可以存储数据 #

在JAVA 中，有六个不同的地方可以存储数据：

1. 寄存器（register）。这是最快的存储区，因为它位于不同于其他存储区的地方——处理器内部。但是寄存器的数量极其有限，所以寄存器由编译器根据需求进行分配。你不能直接控制，也不能在程序中感觉到寄存器存在的任何迹象。   
2. 堆栈（stack）。位于通用RAM中，但通过它的“堆栈指针”可以从处理器哪里获得支持。堆栈指针若向下移动，则分配新的内存；若向上移动，则释放那些内存。这是一种快速有效的分配存储方法，仅次于寄存器。创建程序时候，JAVA 编译器必须知道存储在堆栈内所有数据的确切大小和生命周期，因为它必须生成相应的代码，以便上下移动堆栈指针。这一约束限制了程序的灵活性，所以虽然某些JAVA 数据存储在堆栈中——特别是对象引用，但是JAVA 对象不存储其中。   
3. 堆（heap）。一种通用性的内存池（也存在于RAM中），用于存放所以的JAVA 对象。堆不同于堆栈的好处是：编译器不需要知道要从堆里分配多少存储区域，也不必知道存储的数据在堆里存活多长时间。因此，在堆里分配存储有很大的灵活性。当你需要创建一个对象的时候，只需要new写一行简单的代码，当执行这行代码时，会自动在堆里进行存储分配。当然，为这种灵活性必须要付出相应的代码。用堆进行存储分配比用堆栈进行存储存储需要更多的时间。 [深入探讨java中引用的行为][java]

4. 静态存储（static storage）。这里的“静态”是指“在固定的位置”。静态存储里存放程序运行时一直存在的数据。你可用关键字static来标识一个对象的特定元素是静态的，但JAVA 对象本身从来不会存放在静态存储空间里。   
5. 常量存储（constant storage）。常量值通常直接存放在程序代码内部，这样做是安全的，因为它们永远不会被改变。有时，在嵌入式系统中，常量本身会和其他部分分割离开，所以在这种情况下，可以选择将其放在ROM中   
6. 非RAM存储。如果数据完全存活于程序之外，那么它可以不受程序的任何控制，在程序没有运行时也可以存在。   
就速度来说，有如下关系：   
    寄存器 < 堆栈 < 堆 < 其他   
  
『上面这段话摘取之《Thinking in Java 》』   
  
在这里，主要要说下堆与堆栈的关系：   
  
      堆：堆是heap，是所谓的动态内存，其中的内存在不需要时可以回收，以分配给新的内存请求，其内存中的数据是无序的，即先分配的和随后分配的内存并没有什么必然的位置关系，释放时也可以没有先后顺序。一般由使用者自由分配，malloc分配的就是堆，需要手动释放。   
  
      堆栈:就是STACK。实际上是只有一个出入口的队列，即后进先出（First     In     Last     Out），先分配的内存必定后释放。一般由，由系统自动分配，存放存放函数的参数值，局部变量等，自动清除。   
  
还有，堆是全局的，堆栈是每个函数进入的时候分一小块，函数返回的时候就释放了，静态和全局变量，new     得到的变量，都放在堆中，局部变量放在堆栈中，所以函数返回，局部变量就全没了。   
  
其实在实际应用中，堆栈多用来存储方法的调用。而对则用于对象的存储。   
  
       JAVA 中的基本类型，其实需要特殊对待。因为，在JAVA 中，通过new创建的对象存储在“堆”中，所以用new 创建一个小的、简单的变量，如基本类型等，往往不是很有效。因此，在JAVA 中，对于这些类型，采用了与C、C++相同的方法。也就是说，不用new 来创建，而是创建一个并非是“引用”的“自动”变量。这个变量拥有它的“值”，并置于堆栈中，因此更高效。

[JVM]: http://p3.pstatp.com/large/2ec700041411e61d837f
[java]: http://fuliang.javaeye.com/blog/69313