2025年Java面試題(附答案)Java中值傳遞和引用傳遞的本質(zhì)區(qū)別是什么？請結(jié)合具體代碼說明。值傳遞指方法調(diào)用時實參將自身值的副本傳遞給形參，形參修改不影響實參；引用傳遞指傳遞的是對象內(nèi)存地址的引用，形參修改會影響實參。但Java中只有值傳遞，對象傳遞的是引用的副本。例如：```javapublicclassTest{publicstaticvoidmain(String[]args){intnum=10;modify(num);System.out.println(num);//輸出10，基本類型值傳遞Useruser=newUser("張三");modify(user);System.out.println();//輸出"李四"，傳遞引用副本，修改對象內(nèi)容}staticvoidmodify(intn){n=20;}staticvoidmodify(Useru){="李四";}}classUser{Stringname;User(Stringname){=name;}}```基本類型傳遞的是數(shù)值副本，對象傳遞的是引用地址的副本，兩者均為值傳遞，區(qū)別在于基本類型修改副本不影響原值，對象修改副本指向的內(nèi)容會影響原對象。String、StringBuilder、StringBuffer的核心差異及使用場景？String是不可變類，內(nèi)部使用finalchar[]存儲，每次修改會提供新對象；StringBuilder非線程安全，使用普通synchronized鎖優(yōu)化（JDK9后改為byte[]），適合單線程字符串拼接；StringBuffer線程安全，方法用synchronized修飾，適合多線程環(huán)境。性能上StringBuilder>StringBuffer>String（頻繁拼接時）。例如循環(huán)拼接1000次字符串，使用String會產(chǎn)生大量中間對象，而StringBuilder僅1個實例。自動裝箱與拆箱的底層實現(xiàn)是什么？Integer.valueOf(127)和Integer.valueOf(128)的返回值有何不同？自動裝箱通過Integer.valueOf()實現(xiàn)，拆箱通過intValue()方法。Integer緩存池（-128~127）由IntegerCache類維護，默認大小可通過JVM參數(shù)-XX:AutoBoxCacheMax調(diào)整。因此Integer.valueOf(127)會直接從緩存返回已有實例，多次調(diào)用返回同一對象；而128超出緩存范圍，每次調(diào)用都會新建對象。驗證代碼：```javaIntegera=127;Integerb=127;System.out.println(a==b);//trueIntegerc=128;Integerd=128;System.out.println(c==d);//false（無緩存時）```重寫equals()時為何必須重寫hashCode()？請說明規(guī)范要求。根據(jù)Object規(guī)范，若兩個對象equals()返回true，則它們的hashCode()必須相同；若hashCode()不同，equals()必為false。若僅重寫equals()而不重寫hashCode()，會導(dǎo)致哈希集合（如HashMap）無法正確判斷對象相等性。例如將兩個equals()為true但hashCode()不同的對象存入HashMap，會被視為不同鍵，違反集合語義。Java17到21版本中，哪些特性對企業(yè)級開發(fā)影響較大？舉例說明應(yīng)用場景。Java17的密封類（sealedclass）限制類的繼承，提升代碼安全性，如定義支付接口僅允許支付寶、微信支付實現(xiàn)；Java18的簡單Web服務(wù)器（jwebserver）用于快速測試API；Java19的虛擬線程（VirtualThreads）降低線程創(chuàng)建成本，適合高并發(fā)IO場景（如HTTP客戶端批量請求）；Java21的序列（Sequences）簡化集合流式操作，支持高效的懶加載和并行處理。例如虛擬線程可將傳統(tǒng)線程池處理10萬并發(fā)的內(nèi)存占用從GB級降至MB級。泛型的類型擦除是什么？List<String>和List<Integer>在運行時是否視為相同類型？類型擦除指編譯時泛型信息被擦除，替換為上限（無限制時為Object），運行時無法獲取具體類型參數(shù)。List<String>和List<Integer>編譯后均為List<Object>，運行時getClass()結(jié)果相同，因此無法通過instanceof判斷具體泛型類型。例如：```javaList<String>strList=newArrayList<>();List<Integer>intList=newArrayList<>();System.out.println(strList.getClass()==intList.getClass());//true```反射機制的核心應(yīng)用場景及潛在問題？應(yīng)用場景包括框架（如Spring通過反射實例化Bean）、ORM（MyBatis通過反射設(shè)置字段值）、動態(tài)代理（提供代理對象）。潛在問題：破壞封裝性（訪問私有成員）、性能損耗（反射調(diào)用比直接調(diào)用慢約10-100倍）、類型不安全（運行時可能拋出異常）。優(yōu)化方法：緩存反射對象（如使用MethodHandle）、避免在熱點代碼中使用。自定義注解時，@Retention的作用是什么？若要在運行時通過反射獲取注解，應(yīng)如何設(shè)置？@Retention指定注解的保留策略：SOURCE（僅源碼）、CLASS（編譯期，默認）、RUNTIME（運行時）。若需反射獲取，必須設(shè)置@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)。例如定義一個日志注解：```java@Retention(RetentionPolicy.RUNTIME)@Target(ElementType.METHOD)public@interfaceLog{Stringvalue()default"";}//使用反射獲取方法上的注解Methodmethod=UserService.class.getMethod("addUser",User.class);Loglog=method.getAnnotation(Log.class);```SpringIOC的底層實現(xiàn)原理是什么？Bean的生命周期包含哪些階段？IOC（控制反轉(zhuǎn)）通過DI（依賴注入）實現(xiàn)，底層使用工廠模式（BeanFactory）和反射。Bean生命周期：實例化（構(gòu)造方法）→屬性注入（@Autowired等）→初始化前（@PostConstruct、BeanPostProcessor前置處理）→初始化（InitializingBeanafterPropertiesSet）→初始化后（BeanPostProcessor后置處理，如AOP提供代理）→銷毀前（@PreDestroy）→銷毀（DisposableBeandestroy）。關(guān)鍵類：DefaultListableBeanFactory負責(zé)Bean定義注冊，AbstractAutowireCapableBeanFactory負責(zé)實例化。Spring如何解決循環(huán)依賴？三級緩存的具體作用是什么？僅支持單例Bean的setter注入循環(huán)依賴，構(gòu)造器注入無法解決。三級緩存：1.singletonObjects：成品Bean緩存（key=BeanName，value=實例）2.earlySingletonObjects：半成品Bean緩存（解決AOP代理問題）3.singletonFactories：Bean工廠緩存（提供早期Bean的工廠，用于處理代理）流程：A創(chuàng)建時放入singletonFactories→B創(chuàng)建時依賴A→從singletonFactories獲取A的工廠提供早期A→B完成創(chuàng)建→A獲取B完成注入→A從工廠緩存移至earlySingletonObjects→最終移至singletonObjects。若A需要代理，工廠會提供代理對象存入earlySingletonObjects，確保后續(xù)依賴獲取到正確代理。SpringBoot自動配置的核心原理是什么？@SpringBootApplication包含哪些元注解？自動配置通過@EnableAutoConfiguration觸發(fā)，掃描META-INF/spring.factories或META-INF/spring/org.springframework.boot.autoconfigure.AutoConfiguration.imports中的配置類，結(jié)合@Conditional（如@ConditionalOnClass、@ConditionalOnMissingBean）判斷是否生效。@SpringBootApplication包含：-@SpringBootConfiguration（等價于@Configuration）-@EnableAutoConfiguration（啟動自動配置）-@ComponentScan（掃描主類所在包及子包的組件）例如MyBatis的自動配置類會檢查Classpath中存在SqlSessionFactory則生效，并創(chuàng)建默認Bean（若用戶未自定義）。MyBatis中{}和${}的區(qū)別？如何防止SQL注入？{}是預(yù)編譯占位符（?），會對傳入值進行類型轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)義，防止SQL注入；${}是字符串拼接，直接替換為參數(shù)值，存在注入風(fēng)險。例如查詢用戶：```xml<!--安全--><selectid="getUser"resultType="User">SELECTFROMuserWHEREusername={username}</select><!--危險（可能拼接為OR'1'='1'）--><selectid="getUser"resultType="User">SELECTFROMuserWHEREusername='${username}'</select>```推薦使用{}，若必須用${}（如動態(tài)表名），需手動校驗參數(shù)合法性。MyBatis一級緩存和二級緩存的區(qū)別？二級緩存的開啟條件是什么？一級緩存是SqlSession級別的，默認開啟，存儲同一會話內(nèi)相同查詢結(jié)果；二級緩存是Mapper級別的（namespace范圍），需手動開啟（<settingname="cacheEnabled"value="true"/>），并在Mapper接口添加@CacheNamespace。二級緩存開啟條件：-全局cacheEnabled為true-Mapper配置緩存（或使用@CacheNamespace）-會話提交（commit）后結(jié)果才會存入二級緩存注意：二級緩存存儲的是序列化后的對象，需確保實體類實現(xiàn)Serializable接口。分布式事務(wù)中Seata的AT模式和TCC模式有何不同？各自適用場景？AT模式（自動補償）基于數(shù)據(jù)源代理，通過UNDO/REDO日志實現(xiàn)，無需業(yè)務(wù)代碼改造；TCC模式（Try-Confirm-Cancel）需要業(yè)務(wù)方實現(xiàn)三個階段接口，靈活性高但開發(fā)成本大。適用場景：AT適合業(yè)務(wù)邏輯簡單、無復(fù)雜分支的場景（如電商下單扣庫存）；TCC適合跨多個異構(gòu)系統(tǒng)、需要精細控制的場景（如金融轉(zhuǎn)賬的預(yù)凍結(jié)→確認/取消）。AT模式的隔離性通過全局鎖保證，TCC需業(yè)務(wù)層自己處理冪等和防懸掛。CountDownLatch和CyclicBarrier的核心區(qū)別？Phaser相比前兩者的優(yōu)勢是什么？CountDownLatch是遞減計數(shù)器（await()等待計數(shù)到0），只能使用一次；CyclicBarrier是遞增柵欄（await()等待達到parties數(shù)量），可重復(fù)使用（reset()）。Phaser支持動態(tài)線程數(shù)（register()/arriveAndDeregister()）和分階段執(zhí)行（onAdvance()），適合更復(fù)雜的場景（如多階段任務(wù)，每階段完成后通知所有線程進入下一階段）。例如：```java//CountDownLatch：主線程等待3個子線程完成CountDownLatchlatch=newCountDownLatch(3);3次線程執(zhí)行l(wèi)atch.countDown();latch.await();//CyclicBarrier：5個線程都到達后一起執(zhí)行CyclicBarrierbarrier=newCyclicBarrier(5,()->System.out.println("所有線程就緒"));5次線程執(zhí)行barrier.await();```線程池的核心參數(shù)有哪些？如何合理配置核心線程數(shù)？ThreadPoolExecutor構(gòu)造參數(shù)：corePoolSize（核心線程數(shù)）、maximumPoolSize（最大線程數(shù)）、keepAliveTime（空閑線程存活時間）、TimeUnit（時間單位）、workQueue（任務(wù)隊列）、threadFactory（線程工廠）、rejectedExecutionHandler（拒絕策略）。核心線程數(shù)配置需結(jié)合任務(wù)類型：-CPU密集型：corePoolSize≈CPU核心數(shù)+1（減少上下文切換）-IO密集型：corePoolSize≈2CPU核心數(shù)（IO等待時可利用其他線程）-混合任務(wù)：通過壓測確定（如QPS、響應(yīng)時間拐點）。拒絕策略常用AbortPolicy（拋異常）、CallerRunsPolicy（調(diào)用者執(zhí)行）。synchronized的鎖升級過程是怎樣的？偏向鎖、輕量級鎖、重量級鎖的適用場景？鎖升級路徑：無鎖→偏向鎖→輕量級鎖→重量級鎖。-偏向鎖：單線程多次訪問同步塊，記錄線程ID，減少CAS操作（適用場景：競爭少的單線程）。-輕量級鎖：多線程交替訪問，通過CAS嘗試獲取鎖（適用場景：短時間持有鎖的多線程）。-重量級鎖：競爭激烈時，向OS申請互斥鎖（適用場景：鎖持有時間長、競爭激烈）。升級不可逆，鎖膨脹后無法降級（JDK15+支持偏向鎖撤銷）。ConcurrentHashMap在Java7和Java8中的實現(xiàn)差異？為什么Java8改用synchronized？Java7使用分段鎖（Segment數(shù)組，繼承ReentrantLock），每個Segment獨立加鎖，并發(fā)度為Segment數(shù)量；Java8改為數(shù)組+鏈表/紅黑樹結(jié)構(gòu)，使用synchronized+CAS，鎖粒度細化到Node節(jié)點。改用synchronized的原因：-JVM對synchronized優(yōu)化（偏向鎖、輕量級鎖）后性能接近Lock-減少內(nèi)存占用（Java7的Segment占用更多空間）-紅黑樹結(jié)構(gòu)下，鎖鏈表頭節(jié)點即可保證線程安全，無需分段。JVM內(nèi)存模型中，Java8及之后版本的元空間（Metaspace）與永久代（PermGen）的區(qū)別？永久代是HotSpot特有的，存儲類元數(shù)據(jù)、常量池等，受限于JVM堆大?。?XX:MaxPermSize）；元空間使用本地內(nèi)存（NativeMemory），默認無固定上限（受系統(tǒng)內(nèi)存限制），配置參數(shù)為-XX:MaxMetaspaceSize。替換原因：永久代容易內(nèi)存溢出（如大量動態(tài)提供類的場景，如Spring、MyBatis），元空間使用本地內(nèi)存提升了穩(wěn)定性。類加載的雙親委派模型是什么？打破該模型的典型場景有哪些？雙親委派指類加載器收到加載請求時，先委托父類加載器加載，父類無法加載時再自己加載。優(yōu)勢：避免重復(fù)加載、保證核心類安全（如用戶自定義java.lang.String會被引導(dǎo)類加載器的String覆蓋）。打破場景：-熱部署（如Tomcat的WebappClassLoader，優(yōu)先加載自己路徑下的類）-動態(tài)代理（如ASM提供類，需自定義加載器）-OSGi（模塊化加載，每個模塊有獨立的類加載器）。G1和ZGC垃圾收集器的核心差異？ZGC如何實現(xiàn)低延遲？G1（GarbageFirst）基于分代收集，將堆劃分為Region（2MB~32MB），優(yōu)先回收存活對象少的Region（MixedGC），目標是在有限停頓時間內(nèi)獲得高吞吐量；ZGC基于Region和顏色指針（ColorPointers），使用讀屏障（LoadBarrier）實現(xiàn)并發(fā)標記-復(fù)制，停頓時間不超過10ms（與堆大小無關(guān)）。ZGC低延遲的關(guān)鍵：-并發(fā)執(zhí)行大部分收集步驟（標記、轉(zhuǎn)移）-顏色指針記錄對象地址狀態(tài)（是否被移動）-讀屏障在訪問對象時修正指針，避免STW。如何定位Java應(yīng)用的內(nèi)存泄漏？常用工具及步驟？步驟：1.監(jiān)控內(nèi)存使用（JConsole、VisualVM觀察堆內(nèi)存是否持續(xù)增長）2.提供堆轉(zhuǎn)儲文件（jmap-dump:format=b,file=heap.bin<pid>或-XX:+HeapDumpOnOutOfMemoryError）3.分析轉(zhuǎn)儲文件（MAT工具的DominatorTree查看大對象，LeakSuspects報告）4.定位泄漏點（檢查靜態(tài)集合、未關(guān)閉的資源、監(jiān)聽器未移除等）。例如：靜態(tài)Map未清理導(dǎo)致對象無法被回收，MAT中顯示該Map的實例占用大量內(nèi)存，且GCRoots引用鏈存在靜態(tài)變量引用。單例模式的線程安全實現(xiàn)方式有哪些？枚舉單例為何是最優(yōu)解？實現(xiàn)方式：-餓漢式（類加載時初始化，線程安全但可能浪費資源）-懶漢式（synchronized方法，線程安全但性能差）-雙重檢查鎖（DCL，使用volatile防止指令重排）-靜態(tài)內(nèi)部類（類加載機制保證線程安全）-枚舉（JVM保證單例，防止反射和反序列化攻擊）。枚舉單例優(yōu)勢：代碼簡潔（publicenumSingleton{INSTANCE;}），JVM確保僅實例化一次，反射無法調(diào)用私有構(gòu)造（防止破解），反序列化時返回已有實例（無需重寫readResolve()）。工廠模式的分類及適用場景？抽象工廠解決了什么問題？分類：-簡單工廠（靜態(tài)工廠，根據(jù)參數(shù)返回不同實例，如日志工廠）-工廠方法（定義創(chuàng)建接口，子類決定實例化，如數(shù)據(jù)庫驅(qū)動）-抽象工廠（創(chuàng)建產(chǎn)品族，如跨平臺UI工廠，提供按鈕、文本框等）。抽象工廠解決多維度產(chǎn)品創(chuàng)建問題，例如需要為Windows和Mac系統(tǒng)分別提供按鈕和菜單，抽象工廠定義創(chuàng)建按鈕和菜單的接口，具體工廠實現(xiàn)不同系統(tǒng)的組件。觀察者模式在Spring框架中的具體應(yīng)用？如何自定義事件？Spring的ApplicationEvent和ApplicationListener實現(xiàn)觀察者模式。例如用戶注冊成功后發(fā)布UserRegisterEvent，郵件服務(wù)監(jiān)聽該事件發(fā)送通知。自定義事件步驟：1.定義事件類（繼承ApplicationEvent）```javapublicclassUserRegisterEventextendsApplicationEvent{privateStringusername;publicUserRegisterEvent(Objectsource,Stringusername){super(source);this.username=username;}}```2.發(fā)布事件（注入ApplicationEventPublisher）```java@ServicepublicclassUserService{@AutowiredprivateApplicationEventPublisherpublisher;publicvoidregister(Stringusername){//注冊邏輯publisher.publishEvent(newUserRegisterEvent(this,username));}}```3.監(jiān)聽事件（@EventListener注解或?qū)崿F(xiàn)ApplicationListener）```java@ServicepublicclassMailService{@EventListenerpublicvoidhandleUserRegister(UserRegisterEventevent){//發(fā)送郵件}}```責(zé)任鏈模式在Filter和Interceptor中的區(qū)別？如何自定義一個Spring攔截器？Filter屬于Servlet規(guī)范（javax.servlet.Filter），在請求進入Servlet前/后執(zhí)行（可修改Request/Response）；Interceptor屬于Spring（HandlerInterceptor），在Controller方法調(diào)用前后執(zhí)行（可訪問ModelAndView）。執(zhí)行順序：Filter→Interceptor.preHandle→Controller→Interceptor.postHandle→Interceptor.afterCompletion→Filter。自定義攔截器步驟：1.實現(xiàn)HandlerInterceptor接口```javapublicclassLoginInterceptorimplementsHandlerInterceptor{@OverridepublicbooleanpreHandle(HttpServletRequestrequest,HttpServletResponseresponse,Objecthandler){//檢查登錄狀態(tài)，未登錄返回false攔截請求returntrue;}}```2.配置攔截器（實現(xiàn)WebMvcConfigurer）```java@ConfigurationpublicclassWebConfigimplementsWebMvcConfigurer{@OverridepublicvoidaddInterceptors(InterceptorRegistryregistry){registry.addInterceptor(newLoginInterceptor()).addPathPatterns("/")//攔截所有路徑.excludePathPatterns("/login","/register");//排除登錄注冊}}```快速排序的時間復(fù)雜度？如何優(yōu)化最壞情況？平均時間復(fù)雜度O(nlogn)，最壞情況（已排序數(shù)組）O(n2)。優(yōu)化方法：-隨機選擇基準值（避免有序數(shù)組導(dǎo)致分割不均）-三數(shù)取中法（取首、中、尾的中位數(shù)作為基準）-小數(shù)組切換插入排序（n≤10時使用插入排序，減少遞歸開銷）。示例分區(qū)代碼（隨機基準）：```javaprivateintpartition(int[]arr,intlow,inthigh){intrandomIndex=low+newRandom().nextInt(high-low+1);swap(arr,low,randomIndex);//隨機基準交換到low位置intpivot=arr[low];inti=low,j=high;while(i<j){while(i<j&&arr[j]>=pivot)j--;while(i<j&&arr[i]<=pivot)i++;swap(arr,i,j);}swap(arr,low,i);returni;}```反轉(zhuǎn)鏈表的迭代和遞歸實現(xiàn)？遞歸解法的空間復(fù)雜度是多少？迭代法（雙指針）：```javapublicListNodereverseList(ListNodehead){ListNodeprev=null;ListNodecurr=head;while(curr!=null){ListNodenext=curr.next;curr.next=prev;prev=curr;curr=next;}returnprev;}```遞歸法（反轉(zhuǎn)頭節(jié)點后的子鏈表，再調(diào)整頭節(jié)點指針）：```javapublicListNodereverseList(ListNodehead){if(head==null||head.next==null)returnhead;ListNodenewHead=reverseList(head.next);head.next.next=head;head.next=null;returnnewHead;}```遞歸解法的空間復(fù)雜度為O(n)（遞歸棧深度），迭代法為O(1)。動態(tài)規(guī)劃解決最長遞增子序列（LIS）的狀態(tài)轉(zhuǎn)移方程？優(yōu)化后的時間復(fù)雜度是多少？狀態(tài)定義：dp[i]表示以nums[i]結(jié)尾的最長遞增子序列長度。轉(zhuǎn)移方程：dp[i]=max(dp[j]+1)（j<i且nums[j]<nums[i]）。初始條件：dp[i]=1（每個元素自身是長度為1的子序列）。優(yōu)化方法（貪心+二分）：維護一個tails數(shù)組，tails[i]表示長度為i+1的遞增子序列的最小末尾元素。遍歷nums，對每個數(shù)在tails中二分查找第一個≥它的位置，替換為當前數(shù)。最終tails長度即為LIS長度。優(yōu)化后時間復(fù)雜度O(nlogn)。TopK問題的常用解法？布隆過濾器的原理及誤判率如何降低？TopK解法：-堆（大頂堆存前K小，小頂堆存前K大）：時間復(fù)雜度O(nlogK)-快速選擇（類似快速排序分區(qū)）：平均O(n)，最壞O(n2)-計數(shù)排序（數(shù)據(jù)范圍小時）：O(n+m)（m為數(shù)據(jù)范圍）。布隆過濾器使用多個哈希函數(shù)將元素映射到位數(shù)組的多個位置，查詢時檢查所有位置是否為1。誤判率（FalsePositive）與位數(shù)組大小m、哈希函數(shù)數(shù)量k、元素數(shù)量n有關(guān)，公式：(1-e^(-kn/m))^k。降低誤判率方法：增大m（空間）、調(diào)整k（經(jīng)驗值k≈0.7(m/n)）、多次哈希函數(shù)組合。描述一個你參與的高并發(fā)系統(tǒng)優(yōu)化項目，說明遇到的挑戰(zhàn)及解決思路。背景：某電商大促活動中，商品詳情頁QPS從5萬突增至20萬，出現(xiàn)響應(yīng)超時（RT從200ms升至2s）。挑戰(zhàn)：數(shù)據(jù)庫查詢壓力大（慢SQL）、緩存命中率低（熱點key失效）、接口依賴服務(wù)響應(yīng)慢（如庫存服務(wù)）。解決思路：1.緩存優(yōu)化：引入本地緩存（Caffeine）+分布式緩存（Redis），熱點商品預(yù)加載至本地緩存（避免緩存擊穿）；設(shè)置隨機過期時間