引言
Java 作为全球最流行的编程语言之一，其面试题不仅考察候选人的编程能力，更关注对底层原理和架构设计的理解。本文将系统梳理 Java 面试中的高频考点，结合代码示例与原理分析，助您从容应对技术面试。
一、Java 基础语法与核心特性
1. String、StringBuilder 与 StringBuffer 的区别
- String：不可变对象，每次修改都会生成新对象，适合少量字符串操作。
- StringBuilder：可变字符序列，线程不安全，性能高，适合单线程环境。
- StringBuffer：可变字符序列，线程安全（通过
synchronized修饰方法），适合多线程环境。
示例代码：
java
String str = "hello";
str += "world"; // 生成新对象"helloworld"
StringBuilder sb = new StringBuilder();
sb.append("hello").append("world"); // 直接修改原对象
2. 异常处理机制
- 受检异常（Checked Exception）：必须显式捕获或抛出（如
IOException）。 - 非受检异常（Unchecked Exception）：无需显式处理（如
NullPointerException）。 - 最佳实践：用
finally释放资源，优先捕获具体异常而非Exception。
二、面向对象与设计模式
3. 多态的实现方式
- 重载（Overloading）：编译时多态，通过参数列表区分。
- 重写（Overriding）：运行时多态，基于动态绑定。
示例：
java
class Animal {
public void sound() { System.out.println("Animal makes sound"); }
}
class Dog extends Animal {
@Override
public void sound() { System.out.println("Woof!"); }
}
4. 单例模式的线程安全实现
双重检查锁定（DCL）：
java
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance; // volatile防止指令重排
private Singleton() {}
public static Singleton getInstance() {
if (instance == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (instance == null) {
instance = new Singleton();
}
}
}
return instance;
}
}
三、多线程与并发编程
5. 线程的创建方式
- 继承
Thread类：代码简单，但扩展性差。 - 实现
Runnable接口：推荐方式，支持资源共享。 - 实现
Callable接口：可返回值并抛出异常。
示例：
java
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
Future<String> future = executor.submit(() -> "Hello from Callable");
6. 锁机制对比
| 锁类型 | 实现方式 | 特性 |
|---|---|---|
| 内置锁 | synchronized |
可重入、非公平 |
| 显式锁 | ReentrantLock |
可重入、公平性可选 |
| 读写锁 | ReentrantReadWriteLock |
读共享、写独占 |
四、集合框架与数据结构
7. ArrayList 与 LinkedList 的选择
- ArrayList：基于数组，随机访问快，插入 / 删除慢。
- LinkedList：基于双向链表，插入 / 删除快，随机访问慢。
应用场景：
- 频繁查询 → ArrayList
- 频繁增删 → LinkedList
8. HashMap 的底层实现
- JDK 1.7：数组 + 链表
- JDK 1.8：数组 + 链表 + 红黑树（链表长度≥8 时转换为红黑树）
- 线程安全：使用
ConcurrentHashMap或Hashtable
五、JVM 原理与性能优化
9. JVM 内存区域划分
- 堆（Heap）：存储对象实例，GC 主要区域。
- 方法区（Method Area）：存储类信息、常量等。
- 程序计数器（PC Register）：记录当前线程执行的字节码指令地址。
10. GC 算法对比
- 标记 - 清除：简单但易产生碎片。
- 复制算法：无碎片，适合新生代。
- 标记 - 整理：减少碎片，适合老年代。
六、数据库与 SQL 优化
11. 事务的隔离级别
- 读未提交（Read Uncommitted）：可能出现脏读。
- 读已提交（Read Committed）：避免脏读，可能出现不可重复读。
- 可重复读（Repeatable Read）：默认级别，避免脏读和不可重复读。
- 串行化（Serializable）：最高级别，完全隔离。
12. SQL 优化策略
- 索引优化：为高频查询字段添加索引。
- 分页优化：使用
LIMIT offset, size时，通过覆盖索引减少回表。 - 批量操作：使用
INSERT INTO ... VALUES (...), (...), ...减少网络 IO。
七、主流框架与中间件
13. Spring IOC 与 AOP
- IOC（控制反转）：通过依赖注入（DI）解耦组件。
- AOP（面向切面编程）：用于日志、事务等横切关注点。
示例：
java
@Service
public class UserService {
@Autowired
private UserRepository repository; // 自动注入依赖
}
14. MyBatis 的缓存机制
- 一级缓存：SqlSession 级别的本地缓存。
- 二级缓存：全局缓存，基于
Cache接口实现。
八、分布式系统设计
15. CAP 定理与 BASE 理论
- CAP：一致性（Consistency）、可用性（Availability）、分区容错性（Partition Tolerance）。
- BASE：基本可用（Basically Available）、软状态（Soft State）、最终一致性（Eventually Consistent）。
16. 服务治理的核心问题
- 服务发现：Eureka、Consul。
- 负载均衡：Ribbon、Nginx。
- 熔断降级：Hystrix、Sentinel。
结语
Java 面试的核心在于 “知其然，更知其所以然”，建议：
- 结合项目经验理解知识点
- 深入阅读源码（如集合框架、并发包）
- 多做模拟面试（推荐 LeetCode、剑指 Offer）
通过系统梳理与针对性练习，您将在面试中展现扎实的技术功底与架构思维。