Java架构师高质量八股文-Java基础思维导图模板

1、==和 equals 的区别？

1、== : 它的作⽤是判断两个对象的地址是不是相等。即，判断两个对象是不是同⼀个对象(基本数据类型==比较的是值，引⽤数据类型==比较的是内存地址)。

2、equals() : 它的作⽤也是判断两个对象是否相等。但是这个相等一般也分两种情况：

3、拓展

1.默认情况：类没有覆盖 equals() ⽅法。则通过 equals() 比较该类的两个对象时，等价于通过==比较这两个对象，还是相当于比较内存地址。

2.自定义情况：类覆盖了 equals() ⽅法。我们平时覆盖的 equals()方法一般是比较两个对象的内容是否相同，自定义了一个相等的标准，也就是两个对象的值是否相等。

2、为什么重写 equals 时必须重写 hashCode？

1、因为 Java 的约定要求：两个对象如果 equals 相等，它们的 hashCode 必须相等。如果不重写 hashCode，默认实现（基于内存地址）可能使得两个逻辑相等的对象返回不同的哈希码，导致在使用哈希集合（如 HashMap、HashSet）时出现以下问题：

2、对象存入集合后无法正确检索（可能被放入不同桶中）；     集合可能允许重复元素（违反 Set 不重复的语义）。

因此，为了保证基于哈希的集合能正常工作，重写 equals 时必须同时重写 hashCode，确保逻辑相等时哈希码一致。

3、Java是值传递，还是引用传递？

1、Java语言是值传递。Java 语言的方法调用只支持参数的值传递。

2、当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时，参数的值就是对该对象的引用。对象的属性可以在被调用过程中被改变，但对对象引用的改变是不会影响到调用者的。

4、Java创建对象有哪几种方式？

1. 使用 new 关键字

2. 使用反射

Class.newInstance()

Constructor.newInstance()

3.使用 clone() 方法

需实现 Cloneable 接口，并重写 clone() 方法（默认为浅拷贝）。

4.使用反序列化

从字节流中恢复对象，需实现 Serializable 接口。

5. 使用 Unsafe.allocateInstance()

通过 sun.misc.Unsafe 分配内存，不调用构造方法（通常不推荐在业务代码中使用）。

5、String怎么转成Integer的？原理？

1、String转成Integer，主要有两个方法：

Integer.parseInt(String s)

Integer.valueOf(String s)

2、不管哪一种，最终还是会调用Integer类内中的

parseInt(String s, int radix)

6、Object 类的常见方法?

1、图示

2、重点方法说明

3、相关面试题

1. 为什么 wait()、notify() 和 notifyAll() 被定义在 Object 类中，而不是 Thread 类中？

关键点：锁机制与对象关联。

解析：

1.在Java中，每个对象都有一个内置的监视器锁（monitor）。wait() 和 notify() 操作的是当前线程对某个对象锁的等待/通知，它们必须与对象锁绑定。

2.如果定义在 Thread 类中，线程需要知道它正在等待哪个对象的锁，这会使设计更复杂（例如需要传入对象参数）。而定义在 Object 中，线程可以直接调用对象的方法，语义上更自然：线程等待该对象的锁。

3.同时，Java的锁机制是基于对象而非线程的，将相关方法放在 Object 中符合“每个对象都可以作为锁”的设计哲学。

2. 如果只重写 equals() 而不重写 hashCode()，使用 HashMap 会有什么后果？

关键点：哈希表的工作机制。

解析：

1.假设一个类只重写 equals()（基于内容比较），但未重写 hashCode()（仍基于内存地址）。当将该对象作为 HashMap 的键时，两次存储内容相同的对象会得到不同的哈希码，导致它们被放到不同的桶中。

2.结果：即使两个对象逻辑相等，map.get(object1) 可能无法找到 object2 存储的值，因为哈希码不同，无法定位到同一个桶；即使偶发哈希碰撞进入同一桶，equals() 比较也会通过，但存在无法检索的风险。这严重违反了 HashMap 的约定，可能导致内存泄漏和数据混乱。

7、Java 中异常处理体系?

1、Throwable 是 Java 语言中所有错误或异常的基类。

2、Throwable 又分为Error和Exception

2.1 其中Error是系统内部错误，比如虚拟机异常，是程序无法处理的。

2.2 Exception是程序问题导致的异常，又分为两种：

CheckedException受检异常：编译器会强制检查并要求处理的异常。

RuntimeException运行时异常：程序运行中出现异常，比如我们熟悉的空指针、数组下标越界等等

8、Java 中 IO流分为几种?

1、流按照不同的特点，有很多种划分方式。

1.按照流的流向划分，可以分为输入流和输出流；

2.按照操作单元划分，可以划分为字节流和字符流；

3.按照流的角色划分，可以为节点流和处理流

2、Java Io流共涉及40多个类，看上去杂乱，其实都存在一定的关联， Java I0流的40多个类都是从如下4个抽象类基类中派生出来的。

1.InputStream/Reader: 所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。

2.OutputStream/Writer: 所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流。

9、BIO、NIO、AIO？

1、BIO(blocking I/O) ：

就是传统的IO，同步阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，可以通过连接池机制改善(实现多个客户连接服务器)。

2、NIO ( java non-blocking IO)

是指 JDK 提供的新 API。从JDK1.4开始，Java 提供了一系列改进的输入/输出的新特性，被统称为NIO(即New IO)。

NIO是同步非阻塞的，服务器端用一个线程处理多个连接，客户端发送的连接请求会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有IO请求就进行处理(NIO的数据是面向缓冲区Buffer的，必须从Buffer中读取或写入)

3、AIO：

JDK 7 引入了 Asynchronous I/O，是异步非阻塞的 IO。在进行 I/O 编程中，常用到两种模式：Reactor 和 Proactor。

Java 的 NIO 就是 Reactor，当有事件触发时，服务器端得到通知，进行相应的处理，完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用。

10、Java 泛型了解么？什么是类型擦除？介绍一下常用的通配符？

1、什么是泛型？

1.概述

Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

2.泛型使用方式：

泛型一般有三种使用方式:泛型类、泛型接口、泛型方法。

3.泛型常用的通配符有哪些？

常用的通配符为： T，E，K，V，？

2、什么是泛型擦除？

1.概述

所谓的泛型擦除，官方名叫类型擦除。所谓的泛型擦除，官方名叫类型擦除。

Java 的泛型是伪泛型，这是因为 Java 在编译期间，所有的类型信息都会被擦掉。

也就是说，在运行的时候是没有泛型的。

2.为什么要类型擦除呢？

主要是为了向下兼容，因为JDK5之前是没有泛型的，为了让JVM保持向下兼容，就出了类型擦除这个策略。

11、说一下你对注解的理解？

1、概述

注解（Annotation）是Java提供的一种元数据机制，用于为代码（类、方法、字段等）添加描述性信息。它本质上是一种特殊的接口，本身不直接改变程序行为，但可以通过编译器或运行时框架读取并做出相应处理。

2、详解

1.基本作用

1.编译检查：如@Override让编译器验证方法是否正确重写。

2.代码分析：通过注解生成文档、代码模板等。

3.框架配置：取代繁琐的XML配置，如Spring的@Autowired、@Controller。

4.运行时处理：通过反射读取注解，实现动态逻辑，如JUnit的@Test。

2.内置注解

Java标准库提供了常用注解，例如@Override、@Deprecated、@SuppressWarnings等，它们定义在java.lang包中。

3.元注解

用于注解其他注解，说明注解的保留策略、作用目标等。包括@Retention（指定注解保留到源码、字节码还是运行时）、@Target（限定注解可用于哪些程序元素）、@Documented、@Inherited等。

4.自定义注解

开发者可以根据业务需求创建自己的注解。例如：

5.注解的读取

编译时处理：通过注解处理器（APT）在编译阶段生成代码。

运行时处理：通过反射获取注解信息，执行相应逻辑。

12、什么是反射？应用？原理？

1、什么是反射

1.我们通常都是利用new方式来创建对象实例，这可以说就是一种正射，这种方式在编译时候就确定了类型信息。而如果，我们想在运行的时候动态地获取类信息、创建类实例、调用类方法，这时候就要用到反射。

2.通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法，你还可以调用这些方法和属性。

2、反射最核心的四个类

3、反射的原理

反射就是利用JVM运行时为每个类维护的Class对象，从中提取成员元数据，并基于这些元数据在运行时动态解析和调用成员，从而让程序在运行时获得内省和操作能力。

4、反射的应用

1.框架与中间件开发（最核心）

Spring/MyBatis等：通过读取XML或注解配置的类名，利用Class.forName()动态创建和管理Bean，实现依赖注入。无需硬编码，框架代码与业务代码解耦。

Tomcat等容器：动态加载和实例化Servlet，管理其生命周期。

2.开发通用工具与库

JSON转换库（如Jackson、Gson）：通过反射读取对象字段名和值，自动拼装成JSON字符串，或将JSON数据填充回任意类型对象。

对象关系映射（ORM）：将数据库查询结果集通过反射自动映射到实体类的属性上，避免手动写getter/setter赋值。

3.集成开发环境（IDE）与调试工具

代码提示与自动补全：IDE通过反射分析当前作用域内对象所属的类，实时获取其可用方法、字段列表供开发者选择。

通用调试器：无论对象是什么类型，调试工具都能通过反射遍历其内部状态并展示。

4.动态配置与热加载

通过配置文件指定具体实现类，程序启动时用反射实例化。修改配置后，可重新用反射创建新类实例，实现功能的热插拔，无需重启应用。

5.注解处理

JUnit测试框架：查找被@Test注解标记的方法，并通过反射动态执行它们。

自定义业务注解：在运行时通过反射获取类/方法上的注解，执行相应逻辑（如权限校验、日志记录）。

13、Lambda 表达式了解多少？

1、概述

Lambda 表达式是 Java 8 引入的重要特性，它标志着 Java 对函数式编程风格的支持。简单来说，Lambda 允许我们将一段代码（行为）像数据一样传递，从而写出更简洁、灵活的代码。

2、核心概念

Lambda 表达式本质上是一个匿名函数：它没有名称，但有参数列表、函数主体和返回类型。它主要用来简洁地表示函数式接口的实例（即只有一个抽象方法的接口，如 Runnable、Comparator）。

3、基本语法

(参数列表) -> { 方法体 }

4、示例对比

传统匿名内部类：

使用 Lambda：

5、函数式接口

Lambda 表达式需要依赖函数式接口（Functional Interface）。Java 8 为常用场景提供了一些内置函数式接口，例如：

也可以自定义，加上 @FunctionalInterface 注解确保只有一个抽象方法。

6、简单应用示例

1.使用 Comparator 排序

2.结合 Stream 处理集合

14、Optional了解吗？

Optional是用于防范NullPointerException。

可以将 Optional 看做是包装对象（可能是 null, 也有可能非 null）的容器。当我们定义了一个方法，这个方法返回的对象可能是空，也有可能非空的时候，我们就可以考虑用 Optional 来包装它，这也是在 Java 8 被推荐使用的做法。

15、Stream 流用过吗？

Stream 流，简单来说，使用 java.util.Stream 对一个包含一个或多个元素的集合做各种操作。这些操作可能是中间操作 亦或是终端操作。终端操作会返回一个结果，而中间操作会返回一个 Stream 流。

16、说说JDK 动态代理和 CGLIB 代理 ？

1、概述

Spring的AOP是通过动态代理来实现的，动态代理主要有两种方式JDK动态代理和Cglib动态代理，这两种动态代理的使用和原理有些不同。

2、JDK 动态代理

1.原理：基于接口代理。通过java.lang.reflect.Proxy类和InvocationHandler接口，在运行时为目标接口动态生成代理类。代理类实现目标接口，并将方法调用转发给InvocationHandler的invoke方法。

2.要求：目标对象必须实现至少一个接口。

3.优点：JDK原生支持，无需引入第三方库；性能较高（Java 8+后优化明显）。

4.缺点：只能代理接口中的方法，无法代理没有接口的类。

3、CgLib 动态代理

1.原理：基于继承代理。通过字节码生成框架（CGLIB）动态生成目标类的子类，子类重写父类方法，并在重写的方法中植入增强逻辑。

2.要求：目标类不能是final的，被代理的方法也不能是final或static。

3.优点：可以代理没有接口的普通类。

4.缺点：需要引入CGLIB依赖（Spring已内置）；创建代理对象比JDK稍慢，但方法调用性能差异不大。

4、总结：

JDK动态代理是基于接口的官方方案，简洁高效；CGLIB是基于继承的补充方案，更灵活。选择哪种取决于目标类是否有接口。