31道Java核心面試題，一次性打包送給你
先看再點贊，給自己一點思考的時間，微信搜索【沉默王二】關注這個靠才華苟且的程序員。
本文 GitHub github.com/itwanger 已收錄，裏面還有一線大廠整理的面試題，以及我的系列文章。二哥，你好，找工作找了仨月，還沒有找到，很焦慮，我該怎麼辦呢？你那有沒有 Java 方面的面試題可以分享一波啊？
以上是讀者田田給我發的私信，看完後於我心有戚戚焉啊，最近境況確實不容樂觀，並非是個人的原因造成的。那，既然需要面試題，二哥就義不容辭，必須得準備一波。
這次我花了一周的時間，準備了 31 道 Java 核心面試題，希望能夠幫助到田田，以及其他和田田類似情況的讀者朋友。
（後續我打算再花一周時間，更新第二波，同樣有 31 道，敬請期待）
01、請說出 Java 14 版本中更新的重要功能
Java 14 發佈於 2020 年 3 月 17 日，更新的重要功能有：
- switch 表達式
- instanceof 增強表達式，預覽功能
- 文本塊，第二次預覽
- Records，預覽功能
剛好我之前寫過一篇文章，關於 Java 14 的開箱體驗，很香，讀者朋友需要的話，可以點下面的鏈接看一看。
02、請說出 Java 13 版本中更新的重要功能
Java 13 發佈於 2019 年 9 月 17 日，更新的重要功能有：
- 文本塊，預覽功能
- switch 表達式，預覽功能
- Java Socket 重新實現
FileSystems.newFileSystem()方法- 支持 Unicode 12.1
- 可伸縮、低延遲的垃圾收集器改進，用於返回未使用的內存
03、請說出 Java 12 版本中更新的重要功能
Java 12 發佈於 2019 年 3 月 19 日，更新的重要功能有：
- JVM 更新
File.mismatch()方法- 緊湊型數字格式
- String 類新增了一些方法，比如說
indent()
04、請說出 Java 11 版本中更新的重要功能
Java 11 是繼 Java 8 之後的第二個商用版本，如果你下載的是 Oracle JDK，則需要進行付費；如果想繼續使用免費版本，需要下載 Open JDK。
Oracle JDK 中會有一些 Open JDK 沒有的、商用閉源的功能。
Java 11 更新的重要功能有：
- 可以直接使用
java命令運行 Java 程序，源代碼將會隱式編譯和運行。 - String 類新增了一些方法，比如說
isBlank()、lines()、strip()等等。 - Files 類新增了兩個讀寫方法，
readString()和writeString()。 - 可以在 Lambda 表達式中使用 var 作為變量類型。
05、請說出 Java 10 版本中更新的重要功能
Java 10 更新的重要功能有：
- 局部變量類型推斷，舉個例子，
var list = new ArrayList，可以使用 var 來作為變量類型，Java 編譯器知道 list 的類型為字符串的 ArrayList。(); - 增強
java.util.Locale。 - 提供了一組默認的根證書頒發機構（CA）。
06、請說出 Java 9 版本中更新的重要功能
Java 9 更新的重要功能有：
- 模塊系統
- 不可變的 List、Set、Map 的工廠方法
- 接口中可以有私有方法
- 垃圾收集器改進
07、請說出 Java 8 版本中更新的重要功能
Java 8 發佈於 2014 年 3 月份，可以說是 Java 6 之後最重要的版本更新，深受開發者的喜愛。
- 函數式編程和 Lambda 表達式
- Stream 流
- Java Date Time API
- 接口中可以使用默認方法和靜態方法
我強烈建議點開上面的鏈接閱讀以下，以正確理解這些概念。
08、請說出 Java 面向對象編程中的一些重要概念
09、Java 聲稱的平台獨立性指的是什麼？
常見的操作系統有 Windows、Linux、OS-X，那麼平台獨立性意味着我們可以在任何操作系統中運行相同源代碼的 Java 程序，比如說我們可以在 Windows 上編寫 Java 程序，然後在 Linux 上運行它。
10、什麼是 JVM？
JVM（Java Virtual Machine）俗稱 Java 虛擬機。之所以稱為虛擬機，是因為它實際上並不存在。它提供了一種運行環境，可供 Java 位元組碼在上面運行。
JVM 提供了以下操作：
- 加載位元組碼
- 驗證位元組碼
- 執行位元組碼
- 提供運行時環境
JVM 定義了以下內容：
- 存儲區
- 類文件格式
- 寄存器組
- 垃圾回收堆
- 致命錯誤報告等
我們來嘗試理解一下 JVM 的內部結構，它包含了類加載器（Class Loader）、運行時數據區（Runtime Data Areas）和執行引擎（Excution Engine）。
1）類加載器
類加載器是 JVM 的一個子系統，用於加載類文件。每當我們運行一個 Java 程序，它都會由類加載器首先加載。Java 中有三個內置的類加載器：
-
啟動類加載器（Bootstrap Class-Loader），加載
jre/lib包下面的 jar 文件，比如說常見的 rt.jar（包含了 Java 標準庫下的所有類文件，比如說java.lang包下的類，java.net包下的類，java.util包下的類，java.io包下的類，java.sql包下的類）。 -
擴展類加載器（Extension or Ext Class-Loader），加載
jre/lib/ext包下面的 jar 文件。 -
應用類加載器（Application or App Clas-Loader），根據程序的類路徑（classpath）來加載 Java 類。
一般來說，Java 程序員並不需要直接同類加載器進行交互。JVM 默認的行為就已經足夠滿足大多數情況的需求了。不過，如果遇到了需要和類加載器進行交互的情況，而對類加載器的機制又不是很了解的話，就不得不花大量的時間去調試
ClassNotFoundException 和 NoClassDefFoundError 等異常。
對於任意一個類，都需要由它的類加載器和這個類本身一同確定其在 JVM 中的唯一性。也就是說，如果兩個類的加載器不同，即使兩個類來源於同一個位元組碼文件，那這兩個類就必定不相等（比如兩個類的 Class 對象不 equals）。
是不是有點暈，來來來，通過一段簡單的代碼了解下。
public class Test {
public static void main(String[] args) {
ClassLoader loader = Test.class.getClassLoader();
while (loader != null) {
System.out.println(loader.toString());
loader = loader.getParent();
}
}
}
每個 Java 類都維護着一個指向定義它的類加載器的引用，通過 類名.class.getClassLoader() 可以獲取到此引用；然後通過 loader.getParent() 可以獲取類加載器的上層類加載器。
上面這段代碼的輸出結果如下：
sun.misc.Launcher$AppClassLoader@18b4aac2
sun.misc.Launcher$ExtClassLoader@4617c264
第一行輸出為 Test 的類加載器，即應用類加載器，它是 sun.misc.Launcher$AppClassLoader 類的實例；第二行輸出為擴展類加載器，是 sun.misc.Launcher$ExtClassLoader 類的實例。那啟動類加載器呢？
按理說，擴展類加載器的上層類加載器是啟動類加載器，但在我這個版本的 JDK 中， 擴展類加載器的 getParent() 返回 null。所以沒有輸出。
2）運行時數據區
運行時數據區又包含以下內容。
-
PC寄存器（PC Register），也叫程序計數器（Program Counter Register），是一塊較小的內存空間，它的作用可以看做是當前線程所執行的位元組碼的信號指示器。
-
JVM 棧（Java Virtual Machine Stack），與 PC 寄存器一樣，JVM 棧也是線程私有的。每一個 JVM 線程都有自己的 JVM 棧，這個棧與線程同時創建，它的生命周期與線程相同。
-
本地方法棧（Native Method Stack），JVM 可能會使用到傳統的棧來支持 Native 方法（使用 Java 語言以外的其它語言［C語言］編寫的方法）的執行，這個棧就是本地方法棧。
-
堆（Heap），在 JVM 中，堆是可供各條線程共享的運行時內存區域，也是供所有類實例和數據對象分配內存的區域。
-
方法區（Method area），在 JVM 中，被加載類型的信息都保存在方法區中。包括類型信息（Type Information）和方法列表（Method Tables）。方法區是所有線程共享的，所以訪問方法區信息的方法必須是線程安全的。
-
運行時常量池（Runtime Constant Pool），運行時常量池是每一個類或接口的常量池在運行時的表現形式，它包括了編譯器可知的數值字面量，以及運行期解析後才能獲得的方法或字段的引用。簡而言之，當一個方法或者變量被引用時，JVM 通過運行時常量區來查找方法或者變量在內存里的實際地址。
3）執行引擎
執行引擎包含了：
-
解釋器：讀取位元組碼流，然後執行指令。因為它一條一條地解釋和執行指令，所以它可以很快地解釋位元組碼，但是執行起來會比較慢。
-
即時（Just-In-Time，JIT）編譯器：即時編譯器用來彌補解釋器的缺點，提高性能。執行引擎首先按照解釋執行的方式來執行，然後在合適的時候，即時編譯器把整段位元組碼編譯成本地代碼。然後，執行引擎就沒有必要再去解釋執行方法了，它可以直接通過本地代碼去執行。執行本地代碼比一條一條進行解釋執行的速度快很多。編譯後的代碼可以執行的很快，因為本地代碼是保存在緩存里的。
11、JDK 和 JVM 有什麼區別？
JDK 是 Java Development Kit 的首字母縮寫，是提供給 Java 開發人員的軟件環境，包含 JRE 和一組開發工具。可分為以下版本：
- 標準版（大多數開發人員用的就是這個）
- 企業版
- 微型版
JDK 包含了一個私有的 JVM 和一些其他資源，比如說編譯器（javac 命令）、解釋器（java 命令）等，幫助 Java 程序員完成開發工作。
12、JVM 和 JRE 有什麼區別？
Java Runtime Environment（JRE）是 JVM 的實現。JRE 由 JVM 和 Java 二進制文件以及其他類組成，可以執行任何程序。JRE 不包含 Java 編譯器，調試器等任何開發工具。
13、哪個類是所有類的超類？
java.lang.Object 是所有 Java 類的超類，我們不需要繼承它，因為是隱式繼承的。
14、為什麼 Java 不支持多重繼承？
如果有兩個類共同繼承（extends）一個有特定方法的父類，那麼該方法會被兩個子類重寫。然後，如果你決定同時繼承這兩個子類，那麼在你調用該重寫方法時，編譯器不能識別你要調用哪個子類的方法。這也正是著名的菱形問題，見下圖。
ClassC 同時繼承了 ClassA 和 ClassB，ClassC 的對象在調用 ClassA 和 ClassB 中重載的方法時，就不知道該調用 ClassA 的方法，還是 ClassB 的方法。
15、為什麼 Java 不是純粹的面向對象編程語言？
之所以不能說 Java 是純粹的面向對象編程語言，是因為 Java 支持基本數據類型，比如說 int、short、long、double 等，儘管它們有自己的包裝器類型，但它們的確不能算是對象。
16、path 和 classpath 之間有什麼區別？
path 是操作系統用來查找可執行文件的環境變量，我的電腦上就定義了下圖這些 path 變量，比如 Java 和 Maven 的。
classpath 是針對 Java 而言的，用於指定 Java 虛擬機載入的位元組碼文件路徑。
17、Java 中 `main()` 方法的重要性是什麼？
每個程序都需要一個入口，對於 Java 程序來說，入口就是 main 方法。
public static void main(String[] args) {}
-
public 關鍵字是另外一個訪問修飾符，除了可以聲明方法和變量（所有類可見），還可以聲明類。
main()方法必須聲明為 public。 -
static 關鍵字表示該變量或方法是靜態變量或靜態方法，可以直接通過類訪問，不需要實例化對象來訪問。
-
void 關鍵字用於指定方法沒有返回值。
另外，main 關鍵字為方法的名字，Java 虛擬機在執行程序時會尋找這個標識符；args 為 main() 方法的參數名，它的類型為一個 String 數組，也就是說，在使用 java 命令執行程序的時候，可以給 main() 方法傳遞字符串數組作為參數。
java HelloWorld 沉默王二 沉默王三
javac 命令用來編譯程序，java 命令用來執行程序，HelloWorld 為這段程序的類名，沉默王二和沉默王三為字符串數組，中間通過空格隔開，然後就可以在 main() 方法中通過 args[0] 和 args[1] 獲取傳遞的參數值了。
public class HelloWorld {
public static void main(String[] args) {
if ("沉默王二".equals(args[0])) {
}
if ("沉默王三".equals(args[1])) {
}
}
}
main() 方法的寫法並不是唯一的，還有其他幾種變體，儘管它們可能並不常見，可以簡單來了解一下。
第二種，把方括號 [] 往 args 靠近而不是 String 靠近：
public static void main(String []args) { }
第三種，把方括號 [] 放在 args 的右側：
public static void main(String args[]) { }
第四種，還可以把數組形式換成可變參數的形式：
public static void main(String...args) { }
第五種，在 main() 方法上添加另外一個修飾符 strictfp，用於強調在處理浮點數時的兼容性：
public strictfp static void main(String[] args) { }
也可以在 main() 方法上添加 final 關鍵字或者 synchronized 關鍵字。
第六種，還可以為 args 參數添加 final 關鍵字：
public static void main(final String[] args) { }
第七種，最複雜的一種，所有可以添加的關鍵字統統添加上：
final static synchronized strictfp void main(final String[] args) { }
當然了，並不需要為了裝逼特意把 main() 方法寫成上面提到的這些形式，使用 IDE 提供的默認形式就可以了。
18、Java 的重寫（Override）和重載（Overload）有什麼區別？
先來看一段重寫的代碼吧。
class LaoWang{
public void write() {
System.out.println("老王寫了一本《基督山伯爵》");
}
}
public class XiaoWang extends LaoWang {
@Override
public void write() {
System.out.println("小王寫了一本《茶花女》");
}
}
重寫的兩個方法名相同，方法參數的個數也相同；不過一個方法在父類中，另外一個在子類中。就好像父類 LaoWang 有一個 write() 方法（無參），方法體是寫一本《基督山伯爵》；子類 XiaoWang 重寫了父類的 write() 方法（無參），但方法體是寫一本《茶花女》。
來寫一段測試代碼。
public class OverridingTest {
public static void main(String[] args) {
LaoWang wang = new XiaoWang();
wang.write();
}
}
大家猜結果是什麼？
小王寫了一本《茶花女》
在上面的代碼中，們聲明了一個類型為 LaoWang 的變量 wang。在編譯期間，編譯器會檢查 LaoWang 類是否包含了 write() 方法，發現 LaoWang 類有，於是編譯通過。在運行期間，new 了一個 XiaoWang 對象，並將其賦值給 wang，此時 Java 虛擬機知道 wang 引用的是 XiaoWang 對象，所以調用的是子類 XiaoWang 中的 write() 方法而不是父類 LaoWang 中的 write() 方法，因此輸出結果為「小王寫了一本《茶花女》」。
再來看一段重載的代碼吧。
class LaoWang{
public void read() {
System.out.println("老王讀了一本《Web全棧開發進階之路》");
}
public void read(String bookname) {
System.out.println("老王讀了一本《" + bookname + "》");
}
}
重載的兩個方法名相同，但方法參數的個數不同，另外也不涉及到繼承，兩個方法在同一個類中。就好像類 LaoWang 有兩個方法，名字都是 read()，但一個有參數（書名），另外一個沒有（只能讀寫死的一本書）。
來寫一段測試代碼。
public class OverloadingTest {
public static void main(String[] args) {
LaoWang wang = new LaoWang();
wang.read();
wang.read("金瓶");
}
}
這結果就不用猜了。變量 wang 的類型為 LaoWang，wang.read() 調用的是無參的 read() 方法，因此先輸出「老王讀了一本《Web全棧開發進階之路》」；wang.read("金瓶") 調用的是有參的 read(bookname) 方法，因此後輸出「老王讀了一本《金瓶》」。在編譯期間，編譯器就知道這兩個 read() 方法時不同的，因為它們的方法簽名（=方法名稱+方法參數）不同。
簡單的來總結一下：
1）編譯器無法決定調用哪個重寫的方法，因為只從變量的類型上是無法做出判斷的，要在運行時才能決定；但編譯器可以明確地知道該調用哪個重載的方法，因為引用類型是確定的，參數個數決定了該調用哪個方法。
2）多態針對的是重寫，而不是重載。
-
如果在一個類中有多個相同名字的方法，但參數不同，則稱為方法重載。
-
父類中有一個方法，子類中有另外一個和它有相同簽名（方法名相同，參數相同、修飾符相同）的方法時，則稱為方法重寫。子類在重寫父類方法的時候可以加一個
@Override註解。
19、`main()` 方法可以重載嗎？
可以，一個類中可以有多個名稱為「main」的方法：
public class MainTest {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("main(String[] args)");
}
public static void main(String[] args,String arg) {
System.out.println("(String[] args,String arg");
}
}
但該類在運行的時候，只會找到一個入口，即 public static void main(String[] args)。
20、一個 Java 源文件中有多個 public 類嗎？
一個 Java 源文件中不能有多個 public 類。
21、什麼是 Java 的 package（包）？
在 Java 中，我們使用 package（包）對相關的類、接口和子包進行分組。這樣做的好處有：
- 使相關類型更容易查找
- 避免命名衝突，比如說 com.itwanger.Hello 和 com.itwangsan.Hello 不同
- 通過包和訪問權限控制符來限定類的可見性
可以使用 package 關鍵字來定義一個包名，需要注意的是，這行代碼必須處於一個類中的第一行。強烈建議在包中聲明類，不要缺省，否則就失去了包結構的帶來的好處。
包的命名應該遵守以下規則：
- 應該全部是小寫字母
- 可以包含多個單詞，單詞之間使用「.」連接，比如說
java.lang - 名稱由公司名或者組織名確定，採用倒序的方式，比如說，我個人博客的域名是
www.itwanger.com，所以我創建的包名是就是com.itwanger.xxxx。
每個包或者子包都在磁盤上有自己的目錄結構，如果 Java 文件時在 com.itwanger.xxxx 包下，那麼該文件所在的目錄結構就應該是 com->itwanger->xxxx。
默認情況下，java.lang 包是默認導入的，我們不需要顯式地導入該包下的任何類。
package com.cmower.bb;
public class PackageTest {
public static void main(String[] args) {
Boolean.toString(true);
}
}
Boolean 類屬於 java.lang 包，當使用它的時候並不需要顯式導入。
22、什麼是訪問權限修飾符？
訪問權限修飾符對於 Java 來說，非常重要，目前共有四種：public、private、protected 和 default（缺省）。
一個類只能使用 public 或者 default 修飾，public 修飾的類你之前已經見到過了，現在我來定義一個缺省權限修飾符的類給你欣賞一下。
class Dog {
}
哈哈，其實也沒啥可以欣賞的。缺省意味着這個類可以被同一個包下的其他類進行訪問；而 public 意味着這個類可以被所有包下的類進行訪問。
假如硬要通過 private 和 protected 來修飾類的話，編譯器會生氣的，它不同意。
private 可以用來修飾類的構造方法、字段和方法，只能被當前類進行訪問。protected 也可以用來修飾類的構造方法、字段和方法，但它的權限範圍更寬一些，可以被同一個包中的類進行訪問，或者當前類的子類。
可以通過下面這張圖來對比一下四個權限修飾符之間的差別：
- 同一個類中，不管是哪種權限修飾符，都可以訪問；
- 同一個包下，private 修飾的無法訪問；
- 子類可以訪問 public 和 protected 修飾的；
- public 修飾符面向世界，哈哈，可以被所有的地方訪問到。
23、什麼是 final 關鍵字？
final 關鍵字修飾類的時候，表示該類無法被繼承。比如，String 類就是 final 的，無法被繼承。
final 關鍵字修飾方法的時候，表示子類無法覆蓋它。
final 關鍵字修飾變量的時候，表示該變量只能被賦值一次，儘管變量的狀態可以更改。
關於 final 更詳細的內容，可以參照我之前寫了另外一篇文章：
24、什麼是 static 關鍵字？
static 關鍵字可以用來修飾類變量，使其具有全局性，即所有對象將共享同一個變量。
static 關鍵字可以用來修飾方法，該方法稱為靜態方法，只可以訪問類的靜態變量，並且只能調用類的靜態方法。
關於 static 更詳細的內容，可以參照我之前寫了另外一篇文章：
25、finally 和 finalize 有什麼區別？
finally 通常與 try-catch 塊一起使用，即使 try-catch 塊引發了異常，finally 塊中的代碼也會被執行，用於釋放 try 塊中創建的資源。
finalize() 是 Object 類的一個特殊方法，當對象正在被垃圾回收時，垃圾收集器將會調用該方法。可以重寫該方法用於釋放系統資源。
26、可以將一個類聲明為 static 的嗎？
不能將一個外部類聲明為 static 的，但可以將一個內部類聲明為 static 的——稱為靜態內部類。
27、什麼是靜態導入？
如果必須在一個類中使用其他類的靜態變量或者靜態方法，通常我們需要先導入該類，然後使用「類名.變量/方法」的形式調用。
import java.lang.Math;
double test = Math.PI * 5;
也可以通過靜態導入的方式，就不需要再使用類名了。
import static java.lang.Math.PI;
double test = PI * 5;
不過，靜態導入容易引發混亂（變量名或者方法名容易衝突），因此最好避免使用靜態導入。
28、什麼是 try-with-resources？
try-with-resources 是 Java 7 時引入的一個自動資源管理語句，在此之前，我們必須通過 try-catch-finally 的方式手動關閉資源，當我們忘記關閉資源的時候，就容易導致內存泄漏。
關於 try-with-resources 更詳細的內容，可以參照我之前寫了另外一篇文章：
29、什麼是 multi-catch？
Java 7 改進的另外一個地方就是 multi-catch，可以在單個 catch 中捕獲多個異常，當一個 try 塊拋出多個類似的異常時，這種寫法更短，更清晰。
catch(IOException | SQLException ex){
logger.error(ex);
throw new MyException(ex.getMessage());
}
當有多個異常的時候，可以使用管道表示符「|」隔開。
30、什麼是 static 塊？
static 塊是由 Java ClassLoader 將類加載到內存中時執行的代碼塊。通常用於初始化類的靜態變量或者創建靜態資源。
31、什麼是接口？
接口是 Java 編程語言中的一個核心概念，不僅在 JDK 源碼中使用很多，還在 Java 設計模式、框架和工具中使用很多。接口提供了一種在 Java 中實現抽象的方法，用於定義子類的行為約定。
關於接口更詳細的內容，可以參照我之前寫了另外一篇文章：
鳴謝
說句實在話，這 31 道 Java 核心面試題在面試的過程中還是很常見的，值得好好複習一遍。關鍵是還有下一波，同樣 31 道，望眼欲穿吧？
好了，我親愛的小夥伴們，能看到這裡絕逼是最優秀的程序員，二哥必須伸出帥氣的大拇指為你點個贊！
我是沉默王二，一枚有顏值卻靠才華苟且的程序員。關注即可提升學習效率，別忘了三連啊，點贊、收藏、留言，我不挑，奧利給。
註：如果文章有任何問題，歡迎毫不留情地指正。
很多讀者都同情我說，「二哥母豬似的日更原創累不累？」我只能說寫作不易，且行且珍惜啊，歡迎微信搜索「沉默王二」第一時間閱讀，回復「簡歷」更有我精心為你準備的簡歷模板，本文 GitHub github.com/itwanger 已收錄，歡迎 star。
