105道Java面试题以及答案（超过50000字的八股文）

「爱情、让人受尽委屈。」 2024-03-25 20:48 4阅读 0赞

#### 目录 ####

*   *  一、Java 基础
     *   *  1.什么是 Java？
         *  2.Java 中的数据类型有哪些？
         *  3.什么是自动装箱和拆箱？
         *  4.什么是泛型？
         *  5.什么是反射？
         *  6.什么是异常？
         *  7.什么是集合？
         *  8.什么是序列化？
         *  9.什么是多线程？
         *  10.什么是 synchronized？
     *  二、Java 面向对象
     *   *  11.什么是面向对象？
         *  12.什么是封装？
         *  13.什么是继承？
         *  14.什么是多态？
         *  15.什么是抽象类？
         *  16.什么是接口？
         *  17.什么是重载？
         *  18.什么是重写？
         *  19.什么是super关键字？
         *  20.什么是this关键字？
     *  三、Java 集合框架
     *   *  21.什么是集合框架？
         *  22.什么是 List？
         *  23.什么是 Set？
         *  24.什么是 Map？
         *  25.什么是 Iterator？
         *  26.什么是 Comparable 接口？
         *  27.什么是 Comparator 接口？
         *  28.ArrayList 和 LinkedList 有什么区别？
         *  29.HashSet 和 TreeSet 有什么区别？
         *  30.HashMap 和 TreeMap 有什么区别？
     *  四、Java 多线程
     *   *  31.什么是线程？
         *  32.什么是进程？
         *  33.什么是并发？
         *  34.什么是同步？
         *  35.什么是异步？
         *  36.什么是线程池？
         *  37.什么是死锁？
         *  38.什么是线程安全？
         *  39.什么是原子性？
         *  40.什么是可见性？
         *  41.什么是有序性？
         *  42.什么是 synchronized 关键字？
         *  43.synchronized 的作用和用法是什么？
         *  44.synchronized 和 Lock 的区别是什么？
         *  45.什么是可重入锁？
         *  46.什么是读写锁？
         *  47.什么是 volatile 关键字？
         *  48.volatile 和 synchronized 的区别是什么？
         *  49.什么是线程池？
         *  50.Java 中如何创建线程池？
         *  51.什么是线程池的核心线程数？
         *  52.什么是线程池的最大线程数？
         *  53.什么是线程池的队列？
         *  54.什么是线程池的拒绝策略？
         *  55.Java 中有哪些线程池？
         *  56.什么是 Fork/Join 框架？
         *  57.Java 中的锁机制有哪些？
         *  58.synchronized 和 ReentrantLock 的区别是什么？
         *  59.什么是 CAS（Compare and Swap）操作？
         *  60.Java 中的 CAS 操作是如何实现的？
         *  61.什么是 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）？
         *  62.什么是 CountDownLatch？
         *  63.什么是 CyclicBarrier？
         *  64.什么是 Semaphore？
         *  65.什么是 Exchanger？
         *  66.什么是线程池？
         *  67.线程池的工作原理是什么？
         *  68.线程池中的核心线程数和最大线程数有什么区别？
         *  69.线程池中的任务队列有哪些？
         *  70.线程池中的拒绝策略有哪些？
         *  71.线程池中的参数有哪些？
         *  72.线程池中的 execute() 和 submit() 方法有什么区别？
         *  73.什么是 FutureTask？
         *  74.什么是 CompletionService？
         *  75.什么是 Fork/Join 框架？
         *  76.Fork/Join 框架的核心组件有哪些？
         *  77.ForkJoinTask 中的 compute() 方法和 fork() 方法有什么作用？
         *  78.ForkJoinPool 的 work-stealing 算法是什么？
         *  79.什么是线程安全？
         *  80.什么是线程不安全？
         *  81.什么是线程同步？
         *  82.如何实现线程同步？
         *  83.synchronized 关键字和 Lock 接口的区别是什么？
         *  84.什么是死锁？如何避免死锁？
         *  85.什么是线程池？为什么需要使用线程池？
         *  86.线程池有哪些参数？如何设置线程池的大小？
         *  87.线程池中的任务是如何执行的？
         *  88.线程池的拒绝策略有哪些？如何自定义拒绝策略？
         *  89.线程池中的任务执行顺序是如何保证的？
         *  90.什么是 CompletableFuture？
         *  91.CompletableFuture 与 Future 的区别是什么？
         *  92.如何创建 CompletableFuture？
         *  93.如何给 CompletableFuture 添加回调函数？
         *  94.如何组合多个 CompletableFuture？
         *  95.如何处理 CompletableFuture 中的异常？
     *  五、Spring Cloud
     *   *  96.什么是Spring Cloud？
         *  97.Spring Cloud和Spring Boot的关系是什么？
         *  98.请简要介绍Spring Cloud的组件及其作用。
         *  99.什么是服务注册与发现？Eureka是如何实现的？
         *  100.什么是负载均衡？Ribbon是如何实现的？
         *  101.什么是断路器？Hystrix是如何实现的？
     *  六、MySQL
     *   *  102.什么是数据库事务？请描述其ACID特性。
         *  103.什么是索引？为什么要使用索引？
         *  104.什么是主键、唯一索引和普通索引？它们之间的区别是什么？
         *  105.数据库的分类有哪些？
     *  总结

### 一、Java 基础 ###

#### 1.什么是 Java？ ####

Java 是一种面向对象的编程语言，由 Sun Microsystems 开发，后被 Oracle 公司收购。Java 具有跨平台的特性，可以在不同的操作系统上运行。Java 语言具有良好的可读性、可移植性、可扩展性和可靠性等特点。

#### 2.Java 中的数据类型有哪些？ ####

Java 中的数据类型包括基本数据类型和引用数据类型。基本数据类型包括：byte、short、int、long、float、double、char 和 boolean；引用数据类型包括：类、接口、数组、枚举和注解等。

#### 3.什么是自动装箱和拆箱？ ####

自动装箱和拆箱是 Java 5 中新增的特性。自动装箱指的是将基本数据类型自动转换为对应的包装类型，拆箱指的是将包装类型自动转换为对应的基本数据类型。例如：

Integer i = 10; // 自动装箱
    int j = i; // 自动拆箱

#### 4.什么是泛型？ ####

泛型是 Java 5 中新增的特性，可以使代码更加灵活和安全。通过使用泛型，可以在编译时检查类型安全，避免在运行时出现类型转换错误。例如：

List<String> list = new ArrayList<String>();

#### 5.什么是反射？ ####

反射是 Java 中的一种机制，可以在程序运行时动态地获取类的信息，并调用类中的方法和属性。反射可以让程序在运行时根据需要动态地创建对象、调用方法、获取属性等。例如：

Class<?> clazz = Class.forName("com.example.User");
    Object obj = clazz.newInstance();
    Method method = clazz.getMethod("getName");
    String name = (String) method.invoke(obj);

#### 6.什么是异常？ ####

异常是 Java 中的一种错误机制，用于处理程序中出现的异常情况。Java 中的异常分为受检异常和非受检异常。受检异常需要在方法签名中声明，调用方必须进行处理或者抛出异常；非受检异常不需要在方法签名中声明，可以在任何地方抛出。例如：

try {
        
        int result = 1 / 0;
    } catch (Exception e) {
        
        e.printStackTrace();
    }

#### 7.什么是集合？ ####

集合是 Java 中的一种数据结构，用于存储一组对象。Java 中的集合分为 List、Set 和 Map 三种类型。List 用于存储有序的元素，可以重复；Set 用于存储无序的元素，不可以重复；Map 用于存储键值对，键不可以重复。

#### 8.什么是序列化？ ####

序列化是将对象的状态保存到文件或者网络中，以便后续恢复。Java 中的序列化使用 ObjectOutputStream 进行对象序列化，使用 ObjectInputStream 进行对象反序列化。序列化可以用于数据持久化、远程通信等场景。

#### 9.什么是多线程？ ####

多线程是指在一个进程中同时运行多个线程，每个线程可以独立地执行不同的任务。Java 中的多线程使用 Thread 类和 Runnable 接口实现。多线程可以提高程序的并发性和效率，但也会带来线程安全的问题。

#### 10.什么是 synchronized？ ####

synchronized 是 Java 中的一种同步机制，用于保证多个线程对共享资源的访问的互斥性和可见性。synchronized 关键字可以用于方法和代码块，用于保证线程的同步。synchronized 在 Java 5 中进行了优化，引入了锁的概念，可以避免死锁和饥饿等问题。

### 二、Java 面向对象 ###

#### 11.什么是面向对象？ ####

面向对象是一种编程思想，把现实世界中的事物抽象为对象，通过对象之间的交互来完成程序的设计。面向对象具有封装、继承和多态等特性，可以提高程序的重用性和可扩展性。

#### 12.什么是封装？ ####

封装是面向对象中的一种基本概念，用于隐藏对象的实现细节，提供统一的接口给外部使用。封装可以保护对象的状态不受外界干扰，同时也可以使代码更加清晰和易于维护。

#### 13.什么是继承？ ####

继承是面向对象中的一种基本概念，用于实现代码的重用和扩展。继承可以让子类继承父类的属性和方法，并可以通过覆盖或者重写的方式修改或者扩展父类的行为。继承可以减少代码的重复，提高代码的可维护性和可扩展性。

#### 14.什么是多态？ ####

多态是面向对象中的一种基本概念，可以让不同类型的对象对同一个消息做出不同的响应。多态可以通过继承和接口实现。多态可以增加代码的灵活性和可扩展性。

#### 15.什么是抽象类？ ####

抽象类是一种不能被实例化的类，用于为子类提供一个通用的模板，子类可以继承抽象类并实现其中的抽象方法。抽象类可以用于规范代码的设计，提高代码的可维护性和可扩展性。

#### 16.什么是接口？ ####

接口是一种定义了一组方法但没有实现的抽象类，可以用于规范代码的设计，提高代码的可维护性和可扩展性。接口可以被类实现，一个类可以实现多个接口。接口可以用于实现多态和解耦。

#### 17.什么是重载？ ####

重载是指在一个类中定义多个方法，这些方法具有相同的名称但参数列表不同，可以根据不同的参数类型或参数个数来选择不同的方法。重载可以提高代码的灵活性和可重用性。

#### 18.什么是重写？ ####

重写是指在子类中定义一个与父类同名的方法，并且方法的参数列表和返回值类型都相同，可以修改或扩展父类的方法。重写可以实现多态，提高代码的可扩展性和可维护性。

#### 19.什么是super关键字？ ####

super 是一个关键字，可以用于在子类中调用父类的方法和属性。使用 super 关键字可以实现代码的重用和扩展。

#### 20.什么是this关键字？ ####

this 是一个关键字，可以用于在一个类中引用当前对象，可以用于访问当前对象的属性和方法。使用 this 关键字可以提高代码的可读性和可维护性。

### 三、Java 集合框架 ###

#### 21.什么是集合框架？ ####

集合框架是 Java 中用于存储和操作一组对象的类库，包括了 List、Set、Map 等常用集合类型。集合框架提供了一组通用的接口和类，可以实现高效的数据操作。

#### 22.什么是 List？ ####

List 是集合框架中的一种有序集合，可以存储重复的元素。List 提供了一组操作序列的方法，可以通过索引访问元素，可以实现栈、队列、链表等数据结构。

#### 23.什么是 Set？ ####

Set 是集合框架中的一种无序集合，不允许存储重复的元素。Set 提供了一组操作集合的方法，可以实现交、并、差等集合运算。

#### 24.什么是 Map？ ####

Map 是集合框架中的一种键值对集合，每个元素包含一个键和一个值。Map 提供了一组操作键值对的方法，可以实现字典、哈希表等数据结构。

#### 25.什么是 Iterator？ ####

Iterator 是 Java 中用于遍历集合元素的接口，可以通过迭代器依次访问集合中的元素。Iterator 提供了一组遍历集合的方法，包括 hasNext、next、remove 等。

#### 26.什么是 Comparable 接口？ ####

Comparable 是 Java 中用于比较对象大小的接口，实现了 Comparable 接口的对象可以通过 compareTo方法进行比较。比较的规则由对象的实现来决定，可以实现对象的自然排序。

#### 27.什么是 Comparator 接口？ ####

Comparator 是 Java 中用于比较对象大小的接口，通过实现 Comparator 接口的 compare 方法，可以自定义对象的比较规则，实现对象的非自然排序。

#### 28.ArrayList 和 LinkedList 有什么区别？ ####

ArrayList 和 LinkedList 都是 List 接口的实现，它们的区别在于数据结构和操作的效率。ArrayList 内部使用数组来存储元素，可以通过索引访问元素，但插入和删除元素需要移动后续元素；LinkedList 内部使用链表来存储元素，可以快速插入和删除元素，但访问元素需要遍历链表。

#### 29.HashSet 和 TreeSet 有什么区别？ ####

HashSet 和 TreeSet 都是 Set 接口的实现，它们的区别在于存储元素的方式和元素的排序。HashSet 内部使用哈希表来存储元素，可以快速查找元素，但不保证元素的顺序；TreeSet 内部使用红黑树来存储元素，可以保证元素按照排序规则有序存储。

#### 30.HashMap 和 TreeMap 有什么区别？ ####

HashMap 和 TreeMap 都是 Map 接口的实现，它们的区别在于存储元素的方式和元素的排序。HashMap 内部使用哈希表来存储键值对，可以快速查找键对应的值，但不保证键值对的顺序；TreeMap 内部使用红黑树来存储键值对，可以根据键的排序规则有序存储键值对。

### 四、Java 多线程 ###

#### 31.什么是线程？ ####

线程是程序执行的最小单位，是进程中的一个独立执行流，可以同时执行多个线程，实现多任务处理。

#### 32.什么是进程？ ####

进程是正在执行的程序的实例，是操作系统资源分配的基本单位，可以包含多个线程。

#### 33.什么是并发？ ####

并发是指在同一时间段内，多个任务在同一处理器上交替执行，实现多任务处理。

#### 34.什么是同步？ ####

同步是指在多线程编程中，通过锁机制来保证共享资源的访问顺序，避免出现数据不一致的情况。

#### 35.什么是异步？ ####

异步是指在多线程编程中，不需要等待上一个任务完成就可以开始执行下一个任务，可以提高程序的效率和响应速度。

#### 36.什么是线程池？ ####

线程池是一种管理和复用线程的机制，可以提高多线程程序的性能和资源利用率。

#### 37.什么是死锁？ ####

死锁是指两个或多个线程互相等待对方释放资源，导致程序无法继续执行的情况。

#### 38.什么是线程安全？ ####

线程安全是指多线程访问共享资源时，保证共享资源的操作是原子性、可见性和有序性的，避免出现数据不一致的情况。

#### 39.什么是原子性？ ####

原子性是指对共享资源的操作是不可分割的，要么全部执行成功，要么全部执行失败，避免出现数据不一致的情况。

#### 40.什么是可见性？ ####

可见性是指多个线程访问共享资源时，保证对共享资源的操作对其他线程是可见的，避免出现数据不一致的情况。

#### 41.什么是有序性？ ####

有序性是指对共享资源的操作按照一定的顺序执行，保证操作的正确性，避免出现数据不一致的情况。

#### 42.什么是 synchronized 关键字？ ####

synchronized 是 Java 中用于实现线程同步的关键字，可以保证共享资源的操作是原子性、可见性和有序性的。

#### 43.synchronized 的作用和用法是什么？ ####

synchronized 的作用是保证多个线程访问共享资源时的线程安全，它可以用在方法和代码块中。在方法中使用 synchronized，表示对整个方法加锁，只有一个线程可以执行该方法；在代码块中使用 synchronized，表示对代码块中的共享资源加锁，只有一个线程可以访问该共享资源。

#### 44.synchronized 和 Lock 的区别是什么？ ####

synchronized 是 Java 中用于实现线程同步的关键字，Lock 是 Java 中用于实现线程同步的接口，它们的区别在于实现方式和功能。synchronized 是在 JVM 层面实现的，可以自动释放锁，使用方便，但不支持高级功能；Lock 是在 Java 层面实现的，需要手动释放锁，可以支持高级功能，如公平锁、读写锁、可重入锁等。

#### 45.什么是可重入锁？ ####

可重入锁是一种支持重复获取锁的锁机制，即同一个线程可以多次获取同一个锁而不会死锁。Java 中的 synchronized 和 ReentrantLock 都是可重入锁。

#### 46.什么是读写锁？ ####

读写锁是一种特殊的锁机制，可以分别控制读操作和写操作的并发访问，提高程序的并发性能。Java 中的 ReentrantReadWriteLock 就是读写锁。

#### 47.什么是 volatile 关键字？ ####

volatile 是 Java 中用于实现线程同步的关键字，可以保证共享变量的可见性和有序性，但不能保证原子性，因为它只能保证对单个变量的操作是原子性的。

#### 48.volatile 和 synchronized 的区别是什么？ ####

volatile 和 synchronized 都可以用于实现线程同步，但它们的作用和用法不同。volatile 主要用于保证共享变量的可见性和有序性，而 synchronized 主要用于保证多个线程访问共享资源时的原子性、可见性和有序性。另外，volatile 不能保证原子性，而 synchronized 可以。

#### 49.什么是线程池？ ####

线程池是一种用于管理线程的技术，它可以预先创建一定数量的线程，并在任务到达时将任务分配给空闲的线程进行处理，从而避免频繁创建和销毁线程的开销。

#### 50.Java 中如何创建线程池？ ####

Java 中可以使用 ThreadPoolExecutor 类来创建线程池，通过指定核心线程数、最大线程数、队列类型、拒绝策略等参数来创建不同类型的线程池。

#### 51.什么是线程池的核心线程数？ ####

线程池的核心线程数是指在没有任务需要执行时，线程池维护的最少线程数。核心线程数通常设定为系统能够承受的最大线程数。

#### 52.什么是线程池的最大线程数？ ####

线程池的最大线程数是指线程池中最多可以同时存在的线程数。超过最大线程数的任务将进入等待队列或被拒绝执行。

#### 53.什么是线程池的队列？ ####

线程池的队列是用于存储任务的容器，它可以是一个阻塞队列或非阻塞队列。当线程池中的线程都在处理任务时，新的任务会被存储在队列中等待执行。

#### 54.什么是线程池的拒绝策略？ ####

线程池的拒绝策略是指当线程池中的队列已满并且无法继续创建新的线程时，对新提交的任务的处理方式。常见的拒绝策略有：AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（在调用线程中执行任务）、DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最旧的任务）和 DiscardPolicy（丢弃新的任务）。

#### 55.Java 中有哪些线程池？ ####

Java 中常用的线程池有：FixedThreadPool、CachedThreadPool、SingleThreadPool 和 ScheduledThreadPool。

#### 56.什么是 Fork/Join 框架？ ####

Fork/Join 框架是 Java 7 引入的一种并行计算框架，用于解决可分解的任务并行化处理的问题。它的核心思想是将一个大的任务拆分成多个小任务，分配给多个线程进行执行，最后将结果合并。Fork/Join 框架可以自动地根据任务大小和计算能力来判断何时使用多线程进行计算，何时使用单线程进行计算，从而实现最优化的计算。

#### 57.Java 中的锁机制有哪些？ ####

Java 中的锁机制包括 synchronized、ReentrantLock、ReadWritelock 等。

#### 58.synchronized 和 ReentrantLock 的区别是什么？ ####

synchronized 和 ReentrantLock 都是用于实现线程同步的机制，它们的作用和用法相似，但是也存在一些区别。synchronized 是 Java 中的内置锁，使用起来非常简单，但是它只能实现简单的同步场景，并且在锁竞争激烈的情况下性能较差。ReentrantLock 是 Java 中的一种显式锁，使用起来相对比较复杂，但是它可以实现更加复杂的同步场景，并且在锁竞争激烈的情况下性能更好。

#### 59.什么是 CAS（Compare and Swap）操作？ ####

CAS（Compare and Swap）操作是一种原子性操作，用于实现无锁并发算法。CAS 操作会先比较内存中的值和期望值是否相同，如果相同，则将新值写入内存中，否则不做任何操作。

#### 60.Java 中的 CAS 操作是如何实现的？ ####

Java 中的 CAS 操作是通过 sun.misc.Unsafe 类来实现的，Unsafe 类提供了一些底层的操作，包括原子操作、内存管理、线程同步等。

#### 61.什么是 AQS（AbstractQueuedSynchronizer）？ ####

AQS（AbstractQueuedSynchronizer）是 Java 中的一个用于实现锁和同步器的框架，它提供了一些基本的同步操作，如 acquire 和 release，同时也允许开发人员自定义同步器。

#### 62.什么是 CountDownLatch？ ####

CountDownLatch 是一种线程同步工具，用于阻塞一个或多个线程，直到其他线程完成一系列操作后才能继续执行。它通过一个计数器来实现，计数器的初始值可以设定为任意值，每当一个线程完成一定操作后，计数器的值就会减 1，当计数器的值减为 0 时，阻塞的线程就会被唤醒。

#### 63.什么是 CyclicBarrier？ ####

CyclicBarrier 是一种线程同步工具，它可以让多个线程在某个屏障点上等待，直到所有线程都到达该点后才能继续执行。和 CountDownLatch 不同，CyclicBarrier 的计数器会自动重置，并且可以循环使用。当所有线程到达屏障点后，CyclicBarrier 会自动解除阻塞状态，然后所有线程就可以继续执行下去。

#### 64.什么是 Semaphore？ ####

Semaphore 是一种线程同步工具，它可以控制同时访问某个资源的线程数量。Semaphore 内部维护着一个许可证（Permit）计数器，当线程需要访问某个受 Semaphore 保护的资源时，它需要先获取一个许可证，当许可证计数器为 0 时，请求许可证的线程就会被阻塞。

#### 65.什么是 Exchanger？ ####

Exchanger 是一种线程同步工具，它允许两个线程之间交换数据。当一个线程调用 Exchanger 的 exchange() 方法时，它会被阻塞，直到另一个线程也调用了 exchange() 方法，然后两个线程之间交换数据，然后继续执行。

#### 66.什么是线程池？ ####

线程池是一种用于管理线程的机制，它可以预先创建一些线程，并且维护一个任务队列，当有新的任务需要执行时，就会将任务添加到任务队列中，然后由空闲的线程来执行任务。使用线程池可以避免重复创建和销毁线程的开销，从而提高系统的性能。

#### 67.线程池的工作原理是什么？ ####

线程池的工作原理如下：

*  初始化线程池，创建一定数量的线程，并将它们置于等待状态。
 *  当有新的任务到来时，线程池会将任务添加到任务队列中。
 *  空闲线程会从任务队列中取出任务并执行，直到任务队列为空。
 *  如果任务队列为空，空闲线程会继续等待新的任务到来。
 *  如果任务队列已满，并且所有的线程都在执行任务，线程池会根据配置的策略来处理任务，如阻塞、抛弃等。

#### 68.线程池中的核心线程数和最大线程数有什么区别？ ####

线程池中的核心线程数是线程池中最小的线程数，即使线程池中没有任务，核心线程也会一直存在，直到线程池被关闭。最大线程数是线程池中最大的线程数，当任务数量超过核心线程数时，线程池会创建新的线程来处理任务，直到线程数量达到最大线程数为止。

#### 69.线程池中的任务队列有哪些？ ####

线程池中的任务队列包括以下几种：

*  直接提交队列：直接将任务提交给线程池中的线程来执行，如果线程池中没有空闲的线程，则会创建新的线程来执行任务。
 *  有界队列：可以存放一定数量的任务，当任务数量达到队列的上限时，线程池会拒绝新的任务。
 *  无界队列：可以存放任意数量的任务，当任务数量超过核心线程数时，线程池会创建新的线程来处理任务。

#### 70.线程池中的拒绝策略有哪些？ ####

线程池中的拒绝策略包括以下几种：

*  AbortPolicy：直接抛出异常，阻止系统正常工作。
 *  CallerRunsPolicy：只用调用者所在的线程来执行任务。
 *  DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的一个任务，并执行当前任务。
 *  DiscardPolicy：不处理，直接丢弃任务。

#### 71.线程池中的参数有哪些？ ####

线程池中的参数包括以下几个：

核心线程数：线程池中最小的线程数。

最大线程数：线程池中最大的线程数。

任务队列：存放任务的队列，可以是直接提交队列、有界队列、无界队列等。

拒绝策略：当任务无法处理时的处理策略。

空闲线程的存活时间：当线程池中的线程空闲时间超过该值时，线程会被回收。

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

execute() 方法用于提交一个 Runnable 类型的任务，而 submit() 方法用于提交一个 Callable 类型的任务，它会返回一个 Future 对象，可以用于获取任务的执行结果。另外，submit() 方法还支持通过 Future 对象来控制任务的执行，如取消任务、等待任务完成等。

#### 73.什么是 FutureTask？ ####

FutureTask 是一种实现了 Future 接口的可取消的异步计算任务。它可以包装一个 Callable 或 Runnable 对象，并提供了一个 get() 方法来获取任务的执行结果。当任务执行完成后，get() 方法会返回任务的执行结果，如果任务还没有完成，则会阻塞等待任务的执行完成。

#### 74.什么是 CompletionService？ ####

CompletionService 是一种 Executor 的扩展接口，它可以将已完成的任务放到一个阻塞队列中，这样可以很方便地获取已完成的任务。CompletionService 可以用于提高任务的执行效率和吞吐量，尤其是在处理大量的任务时，可以将任务分配给多个线程来并发执行，然后通过 CompletionService 来获取已完成的任务结果。

#### 75.什么是 Fork/Join 框架？ ####

Fork/Join 框架是一种并行处理框架，它可以将一个大的任务拆分成若干个小任务，并行执行，最后合并结果。Fork/Join 框架可以利用多核 CPU 的优势，提高任务的执行效率和吞吐量。

#### 76.Fork/Join 框架的核心组件有哪些？ ####

Fork/Join 框架的核心组件包括以下几个：

*  ForkJoinTask：表示一个 Fork/Join 任务，可以是一个大的任务或一个小的子任务。
 *  ForkJoinPool：表示一个 Fork/Join 线程池，用于管理和执行 Fork/Join 任务。
 *  WorkQueue：表示一个任务队列，用于存放 Fork/Join 任务。
 *  ForkJoinWorkerThread：表示一个工作线程，用于执行 Fork/Join 任务。

#### 77.ForkJoinTask 中的 compute() 方法和 fork() 方法有什么作用？ ####

compute() 方法用于执行 Fork/Join 任务的逻辑，它会将任务拆分成若干个小的子任务，并将这些子任务提交到 ForkJoinPool 中执行。如果任务可以直接执行完毕，也可以在 compute() 方法中直接执行任务的逻辑，不需要再拆分任务。

fork() 方法用于将一个大的任务拆分成若干个小的子任务，然后将这些子任务提交到 ForkJoinPool 中执行。fork() 方法会创建一个新的 ForkJoinTask 对象，表示拆分出的子任务，然后通过 ForkJoinPool 的 work-stealing 算法来将子任务分配给空闲的工作线程执行。

#### 78.ForkJoinPool 的 work-stealing 算法是什么？ ####

ForkJoinPool 的 work-stealing 算法是一种基于任务窃取的调度算法。每个工作线程都有一个任务队列，用于存放将要执行的任务。当一个线程的任务队列为空时，它可以从其他线程的任务队列中偷取一个任务来执行。偷取的任务应该是最近添加到队列中的任务，这样可以提高任务的执行效率和吞吐量。

#### 79.什么是线程安全？ ####

线程安全是指在多线程环境下，程序能够正确地执行，并且不会发生数据竞争等并发问题。线程安全的程序可以同时被多个线程访问，而不会导致数据的不一致和错误的结果。

#### 80.什么是线程不安全？ ####

线程不安全是指在多线程环境下，程序可能会发生数据竞争等并发问题，导致程序不能正确地执行或者产生错误的结果。线程不安全的程序不适合同时被多个线程访问，需要采取同步措施来避免并发问题的出现。

#### 81.什么是线程同步？ ####

线程同步是指在多线程环境下，通过对共享资源的访问进行协调和控制，以确保多个线程之间的操作能够正确地执行。线程同步的目的是保证线程安全和数据一致性。

#### 82.如何实现线程同步？ ####

线程同步可以通过以下几种方式实现：

*  synchronized 关键字：通过 synchronized 关键字来实现对共享资源的同步访问，可以避免多个线程同时访问共享资源导致的并发问题。
 *  Lock 接口：通过 Lock 接口和相关实现类来实现对共享资源的同步访问，可以实现更加灵活和细粒度的同步控制。
 *  volatile 关键字：通过 volatile 关键字来保证共享变量的可见性和有序性，可以避免多个线程对共享变量的操作产生不一致的结果。
 *  原子类：通过使用原子类来实现对共享变量的原子操作，可以保证多个线程之间对共享变量的操作是线程安全的。

#### 83.synchronized 关键字和 Lock 接口的区别是什么？ ####

synchronized 关键字和 Lock 接口都可以实现对共享资源的同步访问，但是它们之间有以下几点不同：

*  使用方式：synchronized 是通过关键字来实现同步访问，而 Lock 接口是通过实例化一个 Lock 实现类来实现同步访问。
 *  粒度控制：synchronized 关键字的粒度较粗，只能实现对整个方法或代码块的同步访问，而 Lock 接口可以实现更加细粒度的同步控制，例如可以实现对不同的变量进行同步访问。
 *  可重入性：synchronized 关键字是可重入的，即一个线程可以重复获取已经获得的锁，而 Lock 接口也可以实现可重入锁，但需要显示地调用 lock() 和 unlock() 方法。
 *  条件变量：Lock 接口支持条件变量的功能，即线程可以等待某个条件满足后再继续执行，而 synchronized 关键字不支持条件变量。

#### 84.什么是死锁？如何避免死锁？ ####

死锁是指多个线程相互等待对方释放持有的锁，导致所有线程都无法继续执行的一种状态。死锁是一种严重的并发问题，会导致程序的性能和可靠性降低。

避免死锁的方法包括以下几个方面：

*  避免嵌套锁：尽量避免在一个锁内部获取另一个锁，这样容易导致死锁的发生。
 *  统一加锁顺序：如果必须使用多个锁，应该统一加锁的顺序，例如先获取锁 A 再获取锁 B，所有线程都按照同样的顺序获取锁，可以避免死锁的发生。
 *  使用 tryLock() 避免死锁：在使用 Lock 接口时，可以使用 tryLock() 方法来获取锁，如果获取锁失败则返回 false，可以避免死锁的发生。
 *  设置超时时间：在获取锁时可以设置超时时间，避免线程一直等待锁而导致死锁的发生。
 *  使用线程池：使用线程池可以避免线程的创建和销毁过程中出现死锁的情况。

#### 85.什么是线程池？为什么需要使用线程池？ ####

线程池是一种管理线程的机制，可以在程序启动时预先创建一定数量的线程，当有任务需要执行时，从线程池中获取一个空闲线程执行任务，执行完毕后再将线程放回线程池，以便下次使用。

使用线程池的好处包括以下几点：

*  降低系统资源的消耗：线程池可以控制线程的数量，避免过多线程的创建和销毁带来的资源消耗。
 *  提高程序响应速度：线程池可以提高任务的响应速度，因为线程池中已经有了一定数量的线程，可以立即响应任务的请求，而不需要等待新线程的创建和初始化过程。
 *  提高系统的稳定性：线程池可以避免线程的创建和销毁过程中出现的并发问题，提高系统的稳定性。
 *  提高代码可读性和可维护性：使用线程池可以将线程管理的逻辑封装在一起，提高代码的可读性和可维护性。

#### 86.线程池有哪些参数？如何设置线程池的大小？ ####

线程池有以下几个参数：

*  corePoolSize：核心线程数，即线程池中最少保持的线程数量。
 *  maximumPoolSize：最大线程数，即线程池中最多可以创建的线程数量。
 *  keepAliveTime：线程的空闲时间，当线程空闲时间超过这个时间时，多余的线程会被销毁，直到线程池中只剩下 corePoolSize 个线程。
 *  workQueue：工作队列，用于存放任务的队列。
 *  threadFactory：线程工厂，用于创建新的线程。
 *  handler：拒绝策略，当线程池中的线程已经达到最大数量，并且队列已经满了时，如何拒绝新的任务。

线程池的大小可以根据以下几个因素来设置：

*  CPU 的数量：线程池的大小应该根据 CPU 的数量来设置，一般情况下，线程池的大小应该等于 CPU 的数量，这样可以最大限度地利用 CPU 资源。
 *  任务的类型：如果任务是 CPU 密集型任务，那么线程池的大小应该比 CPU 的数量小一些，这样可以避免出现过多的线程抢占 CPU 资源的情况；如果任务是 I/O 密集型任务，那么线程池的大小可以比 CPU 的数量大一些，因为在执行任务的过程中，线程会处于等待 I/O 的状态，此时 CPU 资源并没有得到充分利用。
 *  任务的数量：如果任务的数量比较少，那么线程池的大小也可以设置比较小；如果任务的数量比较多，那么线程池的大小应该设置比较大。

#### 87.线程池中的任务是如何执行的？ ####

线程池中的任务是通过工作队列来执行的。当任务到达线程池时，会先判断核心线程数是否已满，如果没有满，则创建新的线程来执行任务；如果已经满了，则将任务加入到工作队列中，等待核心线程空闲时执行任务。

当工作队列也满了时，会继续创建新的线程来执行任务，直到达到线程池的最大线程数。此时，如果还有新的任务到达，就会执行拒绝策略。

#### 88.线程池的拒绝策略有哪些？如何自定义拒绝策略？ ####

线程池的拒绝策略包括以下几种：

*  AbortPolicy：直接抛出异常，阻止系统正常运行。
 *  CallerRunsPolicy：只用调用者所在线程来执行任务。
 *  DiscardOldestPolicy：丢弃队列中最老的一个任务，尝试再次提交当前任务。
 *  DiscardPolicy：丢弃当前任务。

可以通过实现 RejectedExecutionHandler 接口来自定义拒绝策略，例如：

public class MyRejectedExecutionHandler implements RejectedExecutionHandler {
        
        @Override
        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor executor) {
        
            // 自定义拒绝策略的实现逻辑
        }
    }

然后在创建线程池时，使用 setRejectedExecutionHandler() 方法设置自定义的拒绝策略，例如：

ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 60, TimeUnit.SECONDS, new ArrayBlockingQueue<>(100), new MyThreadFactory(), new MyRejectedExecutionHandler());

#### 89.线程池中的任务执行顺序是如何保证的？ ####

线程池中的任务执行顺序与线程池中的队列有关，一般来说，线程池中的队列分为两种：有界队列和无界队列。

*  有界队列是指具有固定大小的队列，当队列已满时，新的任务将无法加入队列中。这种情况下，线程池的执行顺序取决于线程池的拒绝策略。例如，如果采用 AbortPolicy 策略，新的任务将会被直接丢弃，这样就会出现任务执行顺序混乱的情况。
 *  无界队列是指大小没有限制的队列，当队列已满时，新的任务将一直等待，直到队列中有空闲的位置。这种情况下，线程池的执行顺序取决于队列的实现方式。例如，如果采用 PriorityBlockingQueue 优先队列，那么线程池会优先执行队列中优先级较高的任务。

#### 90.什么是 CompletableFuture？ ####

CompletableFuture 是 Java 8 中新增的一个异步编程框架，它可以方便地实现异步执行和回调函数，并提供了一组操作异步结果的方法，包括链式调用、组合操作、异常处理等。  
CompletableFuture 是一种特殊的 Future，它不仅可以获取异步任务的结果，还可以注册回调函数，当任务完成时自动执行回调函数，从而实现异步编程。CompletableFuture 还支持链式调用，即在一个任务完成后，可以继续执行下一个任务，从而实现多个异步任务的串联。

#### 91.CompletableFuture 与 Future 的区别是什么？ ####

CompletableFuture 和 Future 都可以用来异步执行任务并获取结果，但它们之间有以下几个区别：

*  异步编程的方式不同：Future 的方式是阻塞等待异步任务完成并获取结果，而 CompletableFuture 的方式是注册回调函数，当异步任务完成时自动执行回调函数。
 *  异步结果的处理方式不同：Future 只能获取异步任务的结果，而 CompletableFuture 提供了一组操作异步结果的方法，包括链式调用、组合操作、异常处理等。
 *  功能丰富程度不同：CompletableFuture 提供了比 Future 更丰富的异步编程功能，例如支持链式调用、组合操作、异常处理等。

#### 92.如何创建 CompletableFuture？ ####

可以通过以下几种方式来创建 CompletableFuture：

使用 CompletableFuture.supplyAsync() 方法创建一个有返回值的异步任务：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello");

使用 CompletableFuture.runAsync() 方法创建一个无返回值的异步任务：

CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() -> {
        
        // do something
    });

使用 CompletableFuture.completedFuture() 方法创建一个已经完成的 CompletableFuture：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.completedFuture("hello");

#### 93.如何给 CompletableFuture 添加回调函数？ ####

可以通过 thenApply()、thenAccept()、thenRun() 和 thenCompose() 等方法来给 CompletableFuture 添加回调函数。

其中，thenApply() 方法用于对异步任务的结果进行转换，返回一个新的 CompletableFuture 对象，例如：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello");
    CompletableFuture<String> future2 = future1.thenApply(s -> s + " world");

在上面的代码中，future1 是一个有返回值的异步任务，它返回字符串 “hello”，然后使用 thenApply() 方法将其转换为 “hello world”，返回一个新的 CompletableFuture 对象 future2。

thenAccept() 方法用于对异步任务的结果进行消耗，不返回任何结果，例如：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello");
    future.thenAccept(s -> System.out.println(s));

在上面的代码中，future 是一个有返回值的异步任务，它返回字符串 “hello”，然后使用 thenAccept() 方法对其进行消耗，输出 “hello”。

thenRun() 方法用于在异步任务完成后执行一个 Runnable，不接受任何参数和返回值，例如：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello");
    future.thenRun(() -> System.out.println("world"));

在上面的代码中，future 是一个有返回值的异步任务，它返回字符串 “hello”，然后使用 thenRun() 方法在其完成后输出 “world”。

thenCompose() 方法用于将两个异步任务串联起来执行，例如：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello");
    CompletableFuture<String> future2 = future1.thenCompose(s -> CompletableFuture.supplyAsync(() -> s + " world"));

在上面的代码中，future1 是一个有返回值的异步任务，它返回字符串 “hello”，然后使用 thenCompose() 方法将其与另一个异步任务串联起来，返回一个新的 CompletableFuture 对象 future2，它的结果是 “hello world”。

#### 94.如何组合多个 CompletableFuture？ ####

可以使用 thenCombine()、thenAcceptBoth()、runAfterBoth() 和 applyToEither() 等方法来组合多个 CompletableFuture。  
其中，thenCombine() 方法用于将两个异步任务的结果合并，返回一个新的 CompletableFuture 对象，例如：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello");
    CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "world");
    CompletableFuture<String> future3 = future1.thenCombine(future2, (s1, s2) -> s1 + " " + s2);

在上面的代码中，future1 和 future2 都是有返回值的异步任务，分别返回字符串 “hello” 和 “world”，然后使用 thenCombine() 方法将它们的结果合并为 “hello world”，返回一个新的 CompletableFuture 对象 future3。

thenAcceptBoth() 方法和 runAfterBoth() 方法用于在两个异步任务都完成后执行一个 Runnable，其中 thenAcceptBoth() 方法可以对两个异步任务的结果进行消耗，例如：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "hello");
    CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> "world");
    future1.thenAcceptBoth(future2, (s1, s2) -> System.out.println(s1 + " " + s2));

在上面的代码中，future1 和 future2 都是有返回值的异步任务，分别返回字符串 “hello” 和 “world”，然后使用 thenAcceptBoth() 方法对它们的结果进行消耗，输出 “hello world”。

applyToEither() 方法用于将两个异步任务中最先完成的任务的结果作为转换函数的输入，返回一个新的 CompletableFuture 对象，例如：

CompletableFuture<String> future1 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        
    try {
        
    Thread.sleep(1000);
    } catch (InterruptedException e) {
        
    e.printStackTrace();
    }
    return "hello";
    });
    CompletableFuture<String> future2 = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        
    try {
        
    Thread.sleep(2000);
    } catch (InterruptedException e) {
        
    e.printStackTrace();
    }
    return "world";
    });
    CompletableFuture<String> future3 = future1.applyToEither(future2, s -> s + "!");

在上面的代码中，future1 和 future2 都是有返回值的异步任务，但是它们的执行时间不同，future1 执行时间为 1 秒，future2 执行时间为 2 秒，然后使用 applyToEither() 方法将它们中最先完成的任务的结果作为转换函数的输入，返回一个新的 CompletableFuture 对象 future3，它的结果是 “hello!”。

#### 95.如何处理 CompletableFuture 中的异常？ ####

可以使用 exceptionally() 方法或 handle() 方法来处理 CompletableFuture 中的异常。

其中，exceptionally() 方法用于处理异步任务的异常情况，例如：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        
    throw new RuntimeException("something went wrong");
    });
    future.exceptionally(ex -> "error: " + ex.getMessage());

在上面的代码中，future 是一个有返回值的异步任务，但是它会抛出一个 RuntimeException 异常，然后使用 exceptionally() 方法处理该异常，返回一个新的 CompletableFuture 对象，其结果是 “error: something went wrong”。

handle() 方法用于处理异步任务的结果和异常情况，例如：

CompletableFuture<String> future = CompletableFuture.supplyAsync(() -> {
        
    throw new RuntimeException("something went wrong");
    });
    future.handle((result, ex) -> {
        
    if (ex != null) {
        
    return "error: " + ex.getMessage();
    } else {
        
    return result.toUpperCase();
    }
    });

在上面的代码中，future 是一个有返回值的异步任务，但是它会抛出一个 RuntimeException 异常，然后使用 handle() 方法处理该异常和结果，如果异步任务执行成功，则将结果转换为大写，否则返回一个错误信息，结果为 “error: something went wrong”。

### 五、Spring Cloud ###

#### 96.什么是Spring Cloud？ ####

Spring Cloud是一个用于构建分布式系统的框架，它基于Spring Boot开发，提供了一系列的工具和组件，用于快速构建分布式系统的常用模式，例如服务发现、配置中心、负载均衡、断路器、网关等。

#### 97.Spring Cloud和Spring Boot的关系是什么？ ####

Spring Cloud是基于Spring Boot的，它提供了Spring Boot的自动配置和约定优于配置的特性，使得我们可以很方便地构建分布式系统。

#### 98.请简要介绍Spring Cloud的组件及其作用。 ####

Spring Cloud包含了众多组件，下面是一些常用组件及其作用：

Eureka：服务注册和发现

Ribbon：负载均衡

Hystrix：断路器

Feign：声明式服务调用

Zuul：网关

Config：分布式配置中心

Bus：消息总线

#### 99.什么是服务注册与发现？Eureka是如何实现的？ ####

服务注册和发现是指服务在启动时将自己的信息注册到注册中心，当其他服务需要调用该服务时，从注册中心获取该服务的信息并调用。Eureka是一个服务注册和发现组件，它通过心跳机制和客户端缓存实现服务注册和发现。每个服务都可以在启动时向Eureka注册中心注册自己，同时定期发送心跳包以保持注册状态。当需要调用某个服务时，客户端通过向Eureka服务器获取该服务的地址信息，然后再进行调用。

#### 100.什么是负载均衡？Ribbon是如何实现的？ ####

负载均衡是指将请求分摊到多个服务器上，以达到均衡负载和提高系统的可用性和性能。Ribbon是一个负载均衡组件，它通过向Eureka注册中心获取服务列表并根据一定规则选择目标服务节点，将请求转发到目标服务节点上。Ribbon默认提供了一些负载均衡算法，如轮询、随机、加权随机等。

#### 101.什么是断路器？Hystrix是如何实现的？ ####

断路器是一种保护机制，它可以在服务调用失败时迅速返回一个默认值，以避免因服务故障导致的级联故障。Hystrix是一个断路器组件，它通过在客户端和服务端之间插入断路器实现断路保护。当服务调用失败达到一定阈值时，Hystrix会短路该服务的调用，并返回一个默认值或者一个备选。

### 六、MySQL ###

#### 102.什么是数据库事务？请描述其ACID特性。 ####

答：数据库事务是指由一组数据库操作序列构成的一个逻辑工作单元，要么全部执行成功，要么全部回滚，以保证数据的完整性和一致性。ACID是指事务必须满足的4个特性：

原子性（Atomicity）：一个事务中的所有操作必须全部成功或全部失败，不允许出现部分成功部分失败的情况。

一致性（Consistency）：事务的执行必须使数据库从一个一致性状态变换到另一个一致性状态，即事务执行前后，数据库的完整性约束没有被破坏。  
隔离性（Isolation）：多个事务之间互相独立，彼此不可见。每个事务看到的数据都是自己的独立版本，不会受到其他事务的干扰。  
持久性（Durability）：一旦事务提交成功，它对数据库中的数据的改变就是永久性的，即使系统崩溃，数据也不会丢失。

#### 103.什么是索引？为什么要使用索引？ ####

答：索引是一种数据结构，用于提高数据库的查询速度。它可以在一个表中快速查找指定列的值。使用索引可以提高查询速度、排序速度和分组速度，减少磁盘I/O操作次数，节省查询时间，提高数据库性能。

#### 104.什么是主键、唯一索引和普通索引？它们之间的区别是什么？ ####

答：主键是一种特殊的唯一索引，用于唯一地标识一条记录。主键可以是单个列或多个列的组合，它的值不能重复，且不能为NULL。

唯一索引是一种限制，用于确保某一列或多列的值是唯一的，它允许NULL值，但只能有一个NULL值。

普通索引也称非唯一索引，是最基本的索引类型，它没有任何限制，允许重复值和NULL值。

它们之间的区别主要在于：

主键必须唯一，且不能为NULL，唯一索引只能有一个NULL值，而普通索引允许重复值和NULL值。  
主键可以是单个列或多个列的组合，唯一索引和普通索引都可以是单个列或多个列的组合。  
主键是一种特殊的唯一索引，可以用于加速查询，而唯一索引和普通索引也可以加速

#### 105.数据库的分类有哪些？ ####

数据库可以分为关系型数据库和非关系型数据库。关系型数据库如MySQL、Oracle、SQL Server等，非关系型数据库如MongoDB、Redis等。

### 总结 ###

在本篇文章中，我总结了超过 50000 字的 Java 面试题和答案。首先，我提供了一些基础的 Java 知识面试题，包括面向对象编程、Java 集合框架、多线程编程、异常处理和 IO 流。接着，我列举了一些关于 Java Web 开发的常见问题，如 Servlet、JSP、Spring 和 Spring MVC。然后，我提供了一些关于数据库和 SQL 的常见问题，包括 MySQL 的基本概念、查询语言和数据模型。最后，我介绍了一些关于 Spring Boot 和 Spring Cloud 的面试题，包括自动配置、依赖注入和微服务架构。

在面试过程中，面试官可能会提出其他的问题，因此我们应该保持对新技术和新概念的敏感度和好奇心。在回答问题时，我们应该尽可能清晰明了地表达自己的观点，举例说明，并以实际项目经验为例。同时，我们应该注意自己的态度和语言，尽量保持礼貌和自信。