大数据开发（Java面试真题-卷二）

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大数据开发（Java面试真题）

1、请简要说明Java中equeals()和hashCode()的作用及区别？
2、Java中的四种访问修饰符及它们之间的区别？
3、请解释Java中的异常处理机制，包括checked exception和unchecked exception?
4、Java线程池的核心参数有哪些？
5、Java中深拷贝和浅拷贝的区别是什么？
6、Java中ArrayList和LinkedList区别是什么？
7、Java中ArrayList扩容过程是什么？
8、Java中HashMap底层实现是什么？
9、Java中ConcurrentHashMap支持多并发的原理是什么？
10、JVM中一个类加载的过程是什么样子？
1、请简要说明Java中equeals()和hashCode()的作用及区别？

equals()方法判断两个对象是否相同，在Object类中默认比较两个对象是否为同一引用。而hashCode()方法返回对象对应的哈希码值，主要被哈希表使用。
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作用：
-equals()：主要用户判断两个对象内容是否相同（而不是引用地址），可以根据业务需求进行重写。
-hashCode()：主要用于提高对对象的查找和存储效率，将对象映射为哈希表中的索引。

区别：
1. equals()和hashCode()是不同目的所使用的方法，equals()用于判断对象内容相等性，hashCode()主要用于哈希表存储。
2. 如果两个对象调用equals()方法返回true，则它们的hashCode值应该一样，但反之则不成立。
2、Java中的四种访问修饰符及它们之间的区别？

Java中有四种访问修饰符：public、protected、private和default（即没有明确的修饰符）。它们用于限定类、方法和变量对其它类或子类的可见性。

-public：可以被所有类访问。被public修饰的类、方法和变量都可以在任何地方访问。
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-protected：只能在声明所在类或者子类中使用。被protected修饰的方法和成员变量对于同一包内其它类也是可见的。
-private：仅可以在声明所在类内部使用。私有对象无法从该类外部直接访问。
-default：没有明确指定访问级别，也称为包级私有访问权限。默认情况下，只允许同一个包内的其它类进行访问。

3、请解释Java中的异常处理机制，包括checked exception和unchecked exception?

Java的异常处理机制适用于处理程序运行时可能出现的错误和异常情况。Java中的异常可分为两种类型：checked exception（被检查的异常）和unchecked exception（未被检查的异常）。
-Checked Exception：这些在编译时由编译器强制要求进行捕获或声明抛出。例如，‘IOException’、'SQLException’等。如果不对这些异常进行try-catch捕获或throws声明抛出，代码将无法通过编译。
-Unchecked Exception：这些是在运行时发生且不需要显式捕获或声明抛出。常见的Unchecked Exceptions包括"NullPointerException"，'ArrauIndexOutOfBoundsException’等。
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对于Checked Exceptions，开发者必须根据具体情况选择合适的方式来处理它们，比如使用try-catch快来捕获并处理该类异常；而对于Unchecked Exceptions通常可以通过良好的编程实践避免其发生，或者选择适当层次向上抛出以由调用方去负责处理。

4、Java线程池的核心参数有哪些？

corePoolSize：线程池的基本大小，即在没有任务执行时线程池的大小，并且只有在工作队列满了的情况下，才会创建超出这个数量的线程。
maximunPoolSize：线程池最大线程数。这是线程池可以容纳的最大线程数，超出这个数的线程会被拒绝。
workQueue：当线程池中的线程都被使用时，新任务会被放在这个队列中等待被执行。这个参数通常是一个实现了BlockingQueue、LinkedBlockingQueue或SynchronousQueue。
threadFactory：用于创建新线程的工厂。使用这个工厂可以自定义如何创建线程，例如设置线程的名称、优先级等。
handler：当线程池和工作队列都满了，用于处理被拒绝的任务。常见的实现有AbortPolicy（直接抛出异常）、CallerRunsPolicy（用调用者的线程执行任务）、DiscardPolicy（静默丢弃任务）和DiscardOldestPolicy（丢弃队列中最旧的任务）。
keepAliveTime：当线程池中的线程数量超过corePoolSize时，这是多余的空闲线程在被终止前等待新任务的最长的时间。
timeUnit：keepAliveTime参数的时间单位，如TimeUnit.SECONDS、TimeUnit.MILLISECONDS等。
这些参数共同决定了线程池的创建、运行和任务处理策略。

5、Java中深拷贝和浅拷贝的区别是什么？

在Java中，深拷贝和浅拷贝是对于对象复制的两种不同方式。

浅拷贝：是创建一个新对象，该对象的实例变量与原对象相同，如果有引用类型的成员变量，浅拷贝仅仅复制了引用而不是创建新的对象。这意味着原对象和浅拷贝对象会共享相同的引用类型成员变量，对其中一个对象的修改会影响到另一个对象。

深拷贝：是创建一个新对象，该对象的所有实例变量都会被复制，并且会为引用类型的成员变量创建新的对象。这意味着原对象和深拷贝对象是完全独立的，对其中一个对象的修改不会影响到另一个对象。
在Java中，可以通过实现Cloneable接口和重写clone()方法来实现浅拷贝。对于深拷贝，可以通过实现Serializable接口并使用对象序列化和反序列化来实现，或者通过手动复制所有引用类型成员变量的值来实现。
需要注意的是，如果引用类型成员变量也实现了Cloneable接口并进行了深拷贝，那么在进行深拷贝时需要在clone()方法中递归调用成员变量clone()方法，确保所有层级的引用类型对象都被正确复制。

6、Java中ArrayList和LinkedList区别是什么？

ArrayList和LInkedList是Java中两种不同的集合类，它们的区别主要体现在以下几个方面：
1. 数据结构：ArrayList是基于动态数组实现的，通过数组实现元素的存储和访问；而LinkedList则是基于双向链表实现的，通过链表节点实现元素的存储和访问。
2. 插入和删除操作：ArrayList在尾部进行插入和删除操作比较高效，因为它使用数组实现，可以直接在尾部进行元素的增删；而在中间或头部进行插入和删除操作时，由于需要移动元素，效率较低。而LinkedList在任意位置进行插入和删除操作效率较高，因为它只需要更改节点的指针即可。
3. 随机访问：ArrayList支持通过下标进行随机访问，可以通过索引快速定位元素；而LinkedLisk不支持直接通过下标访问，需要从头节点或尾节点开始遍历链表，直到找到对应位置的元素。
4. 内存访问：ArrayList在存储元素时需要预留一定的空间，当元素数超过预留空间时，需要进行动态扩容；而LinkedList则不需要进行扩容操作，但是每个节点需要存储额外的指针信息，相对于ArrayList来说占用的内存较多。
综上所述，如果需要频繁进行插入和删除操作，并且不需要频繁随机访问元素，可以选择使用LinkedList；如果需要频繁随机访问元素，可以选择使用ArrayList。

7、Java中ArrayList扩容过程是什么？
1. 在创建ArrayList对象时，默认会创建一个初始容量为10的数组。
2. 当添加新元素时，如果当前数组已满（即元素个数等于数组容量），则会触发扩容操作。
3. 扩容操作会创建一个新的数组，新数组的容量是原数组容量的1.5倍（JDK1.4之前为原容量的2倍）。
4. 将原数组中的元素逐个复制到新数组中。
5. 更新ArrayList内部的引用指向新数组。
6. 新元素添加到新数组中。
8、Java中HashMap底层实现是什么？

Java中HashMap底层实现是通过哈希表（HashTable）和链表（LinkedList）结合的方式来实现的。具体来说，HashMap内部维护了一个数组，数组的每个元素是一个链表的头节点。当我们往HashMap中插入键值对时，首先会根据键的哈希值计算出在数组中的位置，然后将该键值对插入到对应链表的末尾。如果发生哈希冲突，即多个键的哈希值相同时，会将新的键值对插入到链表的头部。当链表的长度超过一定阈值（默认为8），链表就会转化为红黑树，以提高查询效率。在进行查询操作时，根据键的哈希值找到对应链表或红黑树，然后再遍历链表或搜索红黑树，找到对应值。这种底层实现方式使得HashMap再插入、删除和查找操作上都具有较高的效率。

9、Java中ConcurrentHashMap支持多并发的原理是什么？

ConcurrentHashMap是Java中线程安全的哈希表实现，它支持多并发操作的原理主要有以下几点：
1. 分段锁：ConcurrentHashMap内部将数据分成多个段，每个段都可以独立地进行加锁和解锁操作。这样不同的线程可以同时访问不同的段，从而提高并发能力。
2. 锁分离：与传统的同步容器不同，ConcurrentHashMap的读操作并不需要加锁，多个线程可以同时进行读操作，只要写操作需要加锁。这样可以避免不必要的阻塞，提高了并发读的效率。
3. CAS（比较并交换）操作：ConcurrentHashMap使用了CAS操作来保证线程安全。在并发写操作时，通过CAS操作来实现无锁的数据更新。
4. 红黑树：ConcurrentHashMap中的每个段内部使用了红黑树来存储数据，当链表长度超过阈值时，会将链表转化为红黑树，这样可以保证在最坏的情况下仍然有较高的性能。
10、JVM中一个类加载的过程是什么样子？
1. 加载：类加载的第一步是加载，即通过类的全限定名找到对应的二进制字节码文件。这个过程可以通过类加载器完成，类加载器会根据类的名称定位到类文件，并将其读取到内存中。
2. 验证：在加载完成后，JVM会对加载的类进行验证，确保类文件的字节码符合JVM规范，不会危害JVM的安全。验证的过程包括文件格式验证、元数据验证、字节码验证以及符号引用验证。
3. 准备：在验证通过后，JVM会为类的静态成员遍历分配内存空间，并设置默认初始值。这个过程并不会为实例变量分配空间，只是为静态变量分配。
4. 解析：解析阶段是将符号引用替换为直接引用的过程。符号引用是一种编译时的引用，直接引用是在运行时可直接指向内存地址的引用。解析过程包括将常量池中的符号引用替换为直接引用、将类、方法、字段等符号解析为具体的内存地址。
5. 初始化：在准备阶段完成后，JVM会开始执行类的初始化过程。类初始化时会执行类的静态代码块和静态变量的赋值操作。这个过程是类加载的最后一个阶段。
6. 使用：类加载完成后，就可以使用该类创建对象、调用方法等操作。