2025 Java面试大全技术文章（面试题2）

Java核心语法

数据类型与包装类
Java的8种基本数据类型对应包装类：byte-Byte、short-Short、int-Integer、long-Long、float-Float、double-Double、char-Character、boolean-Boolean。包装类提供对象操作能力，如集合存储和泛型使用。

自动装箱与拆箱原理
装箱调用valueOf()方法，拆箱调用xxxValue()方法。Integer缓存-128~127的实例，高频复用。

Integer a = 100;  // 自动装箱 Integer.valueOf(100)
int b = a;        // 自动拆箱 a.intValue()

String、StringBuffer、StringBuilder区别

• String不可变，每次操作生成新对象
• StringBuffer线程安全(synchronized修饰)
• StringBuilder非线程安全，性能更高

final关键字作用场景

• 修饰类：不可继承
• 修饰方法：不可重写
• 修饰变量：基本类型值不可变，引用类型地址不可变

面向对象特性

多态的实现机制
基于JVM方法调用指令：

• invokestatic：调用静态方法
• invokevirtual：调用实例方法（多态核心）
• invokeinterface：调用接口方法
• invokespecial：调用构造函数、私有方法等

抽象类与接口的异同

维度	抽象类	接口
方法实现	可包含具体方法	Java8后默认方法
变量	无限制	默认public static final
继承	单继承	多实现
设计目的	代码复用	行为契约

JVM深度剖析

内存模型与GC算法

• 堆分区：新生代（Eden+S0+S1）、老年代
• GC算法：
  • 标记-清除（产生碎片）
  • 标记-整理（老年代常用）
  • 复制算法（新生代）

类加载机制
双亲委派模型流程：

1. 加载：获取二进制字节流
2. 验证：文件格式、元数据等
3. 准备：分配内存并初始化默认值
4. 解析：符号引用转直接引用
5. 初始化：执行方法

OOM问题排查

• java.lang.OutOfMemoryError: Java heap space：堆内存不足
• java.lang.OutOfMemoryError: Metaspace：元空间溢出
• java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread：线程数超限

并发编程体系

AQS实现原理分析
核心结构：

• state：同步状态（如ReentrantLock的重入次数）
• CLH队列：线程等待队列
  关键方法：

public final void acquire(int arg) {
    if (!tryAcquire(arg) &&
        acquireQueued(addWaiter(Node.EXCLUSIVE), arg))
        selfInterrupt();
}

ThreadLocal内存泄漏防范
使用弱引用避免Key内存泄漏，但需手动remove()清理Value。

并发容器源码解读
ConcurrentHashMap JDK8改进：

• 数组+链表+红黑树
• CAS+synchronized替代分段锁
• 扩容时协助迁移

Spring核心技术

IOC容器启动流程

1. 初始化BeanDefinitionReader
2. 解析配置生成BeanDefinition
3. 执行BeanFactoryPostProcessor
4. 实例化单例Bean（依赖注入、初始化回调）

AOP动态代理实现

• JDK动态代理：基于接口
• CGLIB：基于子类继承

public Object getProxy() {
    return Enhancer.create(target.getClass(), 
        (MethodInterceptor)(obj, method, args, proxy) -> {
            System.out.println("Before method");
            Object result = proxy.invokeSuper(obj, args);
            System.out.println("After method");
            return result;
        });
}

分布式系统设计

CAP理论公式
分布式系统最多满足两个特性：
一致性(C) + 可用性(A) + 分区容错性(P) ≤ 2

Kafka高可用设计

• 分区副本机制（ISR列表）
• 生产者ACK配置（0/1/all）
• 消费者偏移量管理

分布式ID生成方案

• UUID：无序，索引效率低
• 数据库自增序列：存在单点瓶颈
• Snowflake算法：
  • 1位符号位 + 41位时间戳 + 10位机器ID + 12位序列号

系统设计案例

短链服务设计

• 哈希算法：MD5截取/自增ID转62进制
• 301/302重定向选择
• 缓存预热策略

秒杀系统架构

• 分层削峰：页面静态化+读写分离+队列缓冲
• 库存扣减：Redis原子操作或分布式锁
• 限流策略：令牌桶/漏桶算法

Java新特性

虚拟线程（Java21）
轻量级线程，由JVM调度：

Thread.startVirtualThread(() -> {
    System.out.println("Virtual thread running");
});

GraalVM原生镜像
通过AOT编译生成独立可执行文件：

native-image -jar app.jar