Java高级工程师必会知识之JavaSE（上）Java高级工程师必会知识之JavaSE（中）Java高级工程师必会知识之JavaSE（下）Java高级工程师必会知识之JavaWEBJava高级工程师必会知识之MySQL一、课程简介

对JavaSE、JavaWEB、MySQL阶段中可能出现的面试题进行重点讲解，包含：技能点要求、哪里会出现面试题，以什么样的形式出现等；

注意：面试题多来源于求职者的真实面试题，部分知识属于课程之外的内容，不要求所有同学都会，建议想拿高薪的同学去学习。

二、JavaSE

求职技能要求：熟练掌握JavaSE语法，熟练使用JavaSE的常用API。

在面试中一般不会考核JavaSE语法和常用API的用法（除非面试官招聘的是实习生），但是会问到一些偏理论的知识，比如：常见集合的内部数据结构，以及部分API的底层原理等，主要是考核应聘者的Java功底是否扎实。

Tips：面试的时候，大致有这样的规律，越是大型的互联网公司越容易问到底层原理和数据结构，未来如果我们想跳槽到大厂，那么一定要在底层原理和数据结构上下功夫。

（一）Java的基础概念1. 面向对象的特征

技能要求：深入理解Java的面向对象思想。

封装 继承 多态 （抽象）。

2. Java的基本数据类型有哪些

面试频次：中，属于基础必须知识，在中小企业面试时比较常见。

byte（2） short（2） int（4） long（8） char（2） boolean float（4） double（8）

Tips：boolean类型代表了1个字节的信息（true或者false），但是没有给出精准的字节数。《Java虚拟机规范》给出了boolean类型占4个字节的定义，具体还要看虚拟机实现是否按照规范来，所以1个字节、4个字节都是有可能的。

3. Java中==和equals的区别

面试频次：中，在中小企业面试时比较常见。

== : 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)。

equals : 它的作用也是判断两个对象是否相等，但它一般有两种使用情况，如下：

情况1：类没有覆写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。

情况2：类覆写了equals() 方法。若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

4. String、StringBuffer、StringBuilder三者之间的区别

面试频次：中，基础必备知识。

可变性：

String类中使用final关键字字符数组保存字符串，private final char value[]，所以String对象是不可变的，而StringBuilder与 StringBuffer是可变的。

线程安全性：

String中的对象是不可变的，因此是线程安全的。StringBuffer对方法加了同步锁是线程安全的，StringBuilder是非线程安全的。

性能：

每次对String类型进行改变的时候，都会生成一个新的String对象，因此性能最低。而StringBuffer和StringBuilder的修改则是对本身进行操作，而不是生成新的对象，因此性能较高。

StringBuilder相比StringBuffer能获得 10%~15% 左右的性能提升，但线程不安全。

对于三者使用的总结：

1. 操作少量的数据 => 使用String

2. 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 => 使用StringBuilder

3. 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 => 使用StringBuffer

5. JDK8的新特性

面试频次：中。

Java8发布于2014年3月18号，新增了非常多的特性，要求面试时能说出如下几点即可：

①　Lambda表达式

Lambda允许把函数作为一个方法的参数。

1.   new Thread(()-> System.out.println("abc")).start();

②　方法引用

方法引用允许直接引用已有Java类或对象的方法或构造方法。

1.  ArrayList<String> list = new ArrayList<>();2.         list.add("a");3.         list.add("b");4.         list.add("c");5.         list.forEach(System.out::println);

上例中我们将System.out::println方法作为静态方法来引用。

③　函数式接口

有且仅有一个抽象方法的接口叫做函数式接口，函数式接口可以被隐式转换为Lambda表达式。通常函数式接口上会添加@FunctionalInterface注解。

④　接口允许定义默认方法和静态方法

从JDK8开始，允许接口中存在一个或多个默认非抽象方法和静态方法。

⑤　Stream API

新添加的Stream API（java.util.stream）把真正的函数式编程风格引入到Java中。这种风格将要处理的元素集合看作一种流，流在管道中传输，并且可以在管道的节点上进行处理，比如筛选，排序，聚合等。

1.  List<String> list = Arrays.asList("abc", "", "abc", "bc", "efg", "abcd", "def", "jkl");2. 3.         list.stream()//获取集合的流对象4.                 .filter(string -> !string.isEmpty())//对数据进行过滤操作，过滤掉空字符串5.                 .distinct()//去重6.                 .forEach(a -> System.out.println(a));

⑥　日期/时间类改进

之前的JDK自带的日期处理类非常不方便，我们处理的时候经常是使用的第三方工具包，比如commons-lang包等。不过JDK8出现之后这个改观了很多，比如日期时间的创建、比较、调整、格式化、时间间隔等。

这些类都在java.time包下，LocalDate/LocalTime/LocalDateTime。

⑦　Optional 类

Optional类是一个可以为null的容器对象。如果值存在则isPresent()方法会返回true，调用get()方法会返回该对象。

1.  String string = "abc";2. 3.         Optional<String> optional = Optional.of(string);4.         boolean present = optional.isPresent();5.         String value = optional.get();6.         System.out.println(present+"/"+value);

⑧　Java8 Base64实现

Java 8 内置了 Base64 编码的编码器和解码器。

（二）Java的异常体系1. Java的异常体系

技能要求：熟练掌握Java的异常体系。

面试频次：中。（翻译成大白话：能够知道Java中异常的分类以及相互之间的关系，能够使用try-cath-finally进行异常的捕获操作。）

复习建议：通过源码去查看Java中异常的继承关系，同时需要理解并记忆下面一段话。

Java中异常体系的顶级父类是Throwable，它有两个子类，Error和Exception，其中Error是严重的错误（一般是底层或内存等方面的错误），该类错误不需要在方法上throws更不需要catch，这种错误是不应该出现的异常，常见的有StackOverflowError和OutOfMemoryError。另外一个Exception是我们开发时需要处理的异常，子类众多，可以分为运行时异常（RuntimeException）和编译时异常（CheckedException）。

运行时异常指编译器编译时不进行强制检查的异常，但是在运行时可能发生的异常，比如：NullPointerException、IndexOutOfBoundsException、ClassNotFoundException。

编译时异常是指编译器在编译时就会强制检查，必须在方法上throws或者方法中catch的异常。

Tips：为了代码的健壮性，不管是运行时异常还是编译时异常，在写代码时都需要避免或进行异常处理。

Java异常体系结构图

Throwable类的两个子类

Error类注解

Exception类注解

RuntimeException类注解

2. throws和throw的区别

throws用在方法的签名上，代表了当前方法可能会抛出哪些异常，调用该方法时需要进行异常处理，throw用在方法之内，代表对外抛出一个具体的异常对象。

（三）Java的集合体系1. 整体介绍Java的集合体系

技能要求：熟练掌握Java的集合体系。

面试出现频次：高。

集合分为单列集合和双列集合，单列集合的顶级接口是Collection（虽然Collection继承了Iterator），它有两个常见的子接口Set和List。Set子类中最常见的是HashSet、LinkedHashSet、TreeSet。List子类中最常见的是ArrayList、LinkedList、Vector（很少用）。

双列集合的顶级接口是Map，它有三个常见的实现类，HashMap、LinkedHashMap、TreeMap。

集合体系框架图

2. ArrayList、Vector、LinkedList的区别

面试出现频次：高。

ArrayList底层是数组结构，数组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就将已有数组的数据复制到新的存储空间中。当从ArrayList的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进行复制、移动，代价比较高。因此，它适合查找和遍历，不适合插入和删除。

Vector和ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它是线程安全的，但实现同步需要很高的花费，因此，访问它比访问ArrayList慢。当集合中元素的数目大于当前集合数组的长度时，Vector增长率为当前数组长度的100%，而Arraylist增长率为当前数组长度的50%。

LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合做数据的插入和删除操作，但是访问和遍历比较慢。另外，他还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆栈、队列和双向队列使用。

3. HashMap的底层数据结构

面试出现频次：非常高。

HashMap底层包含了很多知识点，很考验程序员的基本功，被问到的概率很高，强烈建议大家对其源码进行更多的了解。

Tips：

1. 看HashMap的源码时不要将整个类从头到尾依次去看，而是从构造函数和主要方法（put、get）进入查看。

2. 或者，可以先看一些关于HashMap源码的文章，然后再查源码对别人文章中的核心观点进行验证。

3. 看源码时不需要将每一行代码都读懂，主要是看关键代码的实现即可。

HashMap底层数据结构

参考话术：

HashMap的底层数据结构为数组+链表或红黑树结构，当链表长度大于8时会升级为红黑树，当红黑树节点小于6时又会退化为链表。

当调用HashMap的空参构造函数的时候，HashMap仅仅将默认的加载因子常量DEFAULT_LOAD_FACTOR=0.75赋值给了loadFactory成员变量。

当第一次调用put（k，v）方法的时候，HashMap会创建一个默认容量为DEFAULT_INITIAL_CAPACITY=16的数组，类型为Node<k,v>，Node本身是链表结构，且是单向链表。然后HashMap会根据k，通过自有的hash函数计算出hash值，然后取hash值的低四位，这样就得到一个介于0-15之间的数值作为要把数据放到数组的角标，但是当k为null的时候，HashMap会把数据放到数组的第一个位置。

如果继续put数据，出现k的hash值和已有数据相同的情况，则把该节点作为当前数组位置上节点的后一个节点即可，这就构成了单向链表结构。如果这个链表长度大于等于8，则把该链表通过treeifyBin函数转化为红黑树结构。（因为红黑树的查询效果比链表要高）。

当put的数据超过DEFAULT_INITIAL_CAPACITY*DEFAULT_LOAD_FACTOR = 16*0.75 = 12时，HashMap会进行第一次扩容，每次扩容是按照2倍递增进行的。扩容后，会重新将节点的位置进行打散存放。

HashMap扩容时链表或树的重新分布

4. HashMap、Hashtable、ConcurrentHashMap的区别

①　HashMap是线程不安全的，Hashtable和ConcurentHashMap是线程安全的。

②　ConcurrentHashMap在JDK7中采用Segment分段锁技术来保证线程安全，在JDK8中ConcurrentHashMap取消了Segment分段锁，采用粒度更小的CAS和synchronized机制来保证并发安全，性能比较高，而Hashtable则使用Synchronized关键字来实现线程安全的，性能比较低，因此该类已经被替代。

③　HashMap的键和值都允许有null值存在，而其他两个类则不行。

（四）BIO、NIO、AIO的区别

Tips：如果应聘的岗位对高并发有较高要求，则被问到的概率就很高，面试前就需要对该块知识进行“恶补”。

参见博客：

BIO：Block IO，同步阻塞式IO，就是我们平常使用的传统IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。

常见类：InputStream、OutputStream、Reader、Writer。

NIO：New IO，同步非阻塞IO,是传统IO的升级，客户端和服务器端通过Channel（通道）通讯，实现了多路复用。 常见类：Channels、Buffers、Selectors。

AIO：Asynchronous IO是NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞 IO，异步IO的操作基于事件和回调机制。常见类：AsynchronousChannel。

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