這是我收集的10個(gè)最棘手的Java面試問題列表。這些問題主要來自 Java 核心部分 ,不涉及 Java EE 相關(guān)問題。你可能知道這些棘手的 Java 問題的答案，或者覺得這些不足以挑戰(zhàn)你的 Java 知識(shí)，但這些問題都是容易在各種 Java 面試中被問到的，而且包括我的朋友和同事在內(nèi)的許多程序員都覺得很難回答。

1.為什么等待和通知是在 Object 類而不是 Thread 中聲明的？

一個(gè)棘手的 Java 問題，如果 Java編程語言不是你設(shè)計(jì)的，你怎么能回答這個(gè)問題呢。Java編程的常識(shí)和深入了解有助于回答這種棘手的 Java 核心方面的面試問題。

為什么 wait，notify 和 notifyAll 是在 Object 類中定義的而不是在 Thread 類中定義

這是有名的 Java 面試問題，招2~4年經(jīng)驗(yàn)的到高級(jí) Java 開發(fā)人員面試都可能碰到。

這個(gè)問題的好在它能反映了面試者對等待通知機(jī)制的了解, 以及他對此主題的理解是否明確。就像為什么 Java 中不支持多繼承或者為什么 String 在 Java 中是 final 的問題一樣，這個(gè)問題也可能有多個(gè)答案。

為什么在 Object 類中定義 wait 和 notify 方法，每個(gè)人都能說出一些理由。 從我的面試經(jīng)驗(yàn)來看, wait 和 nofity 仍然是大多數(shù)Java 程序員最困惑的，特別是2到3年的開發(fā)人員，如果他們要求使用 wait 和 notify, 他們會(huì)很困惑。因此，如果你去參加 Java 面試，請確保對 wait 和 notify 機(jī)制有充分的了解，并且可以輕松地使用 wait 來編寫代碼，并通過生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題或?qū)崿F(xiàn)阻塞隊(duì)列等了解通知的機(jī)制。

為什么等待和通知需要從同步塊或方法中調(diào)用, 以及 Java 中的 wait，sleep 和 yield 方法之間的差異，如果你還沒有讀過，你會(huì)覺得有趣。為何 wait，notify 和 notifyAll 屬于 Object 類? 為什么它們不應(yīng)該在 Thread 類中? 以下是我認(rèn)為有意義的一些想法：

1) wait 和 notify 不僅僅是普通方法或同步工具，更重要的是它們是 Java 中兩個(gè)線程之間的通信機(jī)制。對語言設(shè)計(jì)者而言, 如果不能通過 Java 關(guān)鍵字(例如 synchronized)實(shí)現(xiàn)通信此機(jī)制，同時(shí)又要確保這個(gè)機(jī)制對每個(gè)對象可用, 那么 Object 類則是的正確聲明位置。記住同步和等待通知是兩個(gè)不同的領(lǐng)域，不要把它們看成是相同的或相關(guān)的。同步是提供互斥并確保 Java 類的線程安全，而 wait 和 notify 是兩個(gè)線程之間的通信機(jī)制。

2) 每個(gè)對象都可上鎖，這是在 Object 類而不是 Thread 類中聲明 wait 和 notify 的另一個(gè)原因。

3) 在 Java 中為了進(jìn)入代碼的臨界區(qū)，線程需要鎖定并等待鎖定，他們不知道哪些線程持有鎖，而只是知道鎖被某個(gè)線程持有， 并且他們應(yīng)該等待取得鎖, 而不是去了解哪個(gè)線程在同步塊內(nèi)，并請求它們釋放鎖定。

4) Java 是基于 Hoare 的監(jiān)視器的思想(http://en.wikipedia.org/wiki/...。在Java中，所有對象都有一個(gè)監(jiān)視器。

線程在監(jiān)視器上等待，為執(zhí)行等待，我們需要2個(gè)參數(shù)：

•  一個(gè)線程
•  一個(gè)監(jiān)視器(任何對象)

在 Java 設(shè)計(jì)中，線程不能被指定，它總是運(yùn)行當(dāng)前代碼的線程。但是，我們可以指定監(jiān)視器(這是我們稱之為等待的對象)。這是一個(gè)很好的設(shè)計(jì)，因?yàn)槿绻覀兛梢宰屓魏纹渌€程在所需的監(jiān)視器上等待，這將導(dǎo)致“入侵”，導(dǎo)致在設(shè)計(jì)并發(fā)程序時(shí)會(huì)遇到困難。請記住，在 Java 中，所有在另一個(gè)線程的執(zhí)行中侵入的操作都被棄用了(例如 stop 方法)。

2.為什么Java中不支持多重繼承？

我發(fā)現(xiàn)這個(gè) Java 核心問題很難回答，因?yàn)槟愕拇鸢缚赡懿粫?huì)讓面試官滿意，在大多數(shù)情況下，面試官正在尋找答案中的關(guān)鍵點(diǎn)，如果你提到這些關(guān)鍵點(diǎn)，面試官會(huì)很高興。在 Java 中回答這種棘手問題的關(guān)鍵是準(zhǔn)備好相關(guān)主題, 以應(yīng)對后續(xù)的各種可能的問題。

這是非常經(jīng)典的問題，與為什么 String 在 Java 中是不可變的很類似; 這兩個(gè)問題之間的相似之處在于它們主要是由 Java 創(chuàng)作者的設(shè)計(jì)決策使然。

為什么Java不支持多重繼承, 可以考慮以下兩點(diǎn):

1)第一個(gè)原因是圍繞鉆石💎形繼承問題產(chǎn)生的歧義，考慮一個(gè)類 A 有 foo() 方法, 然后 B 和 C 派生自 A, 并且有自己的 foo() 實(shí)現(xiàn)，現(xiàn)在 D 類使用多個(gè)繼承派生自 B 和C，如果我們只引用 foo(), 編譯器將無法決定它應(yīng)該調(diào)用哪個(gè) foo()。這也稱為 Diamond 問題，因?yàn)檫@個(gè)繼承方案的結(jié)構(gòu)類似于菱形，見下圖: 

   A foo()      
  / \      
/     \      
C foo()      
\     /      
  \ /      
  D  foo() 

即使我們刪除鉆石的頂部 A 類并允許多重繼承，我們也將看到這個(gè)問題含糊性的一面。如果你把這個(gè)理由告訴面試官，他會(huì)問為什么 C++ 可以支持多重繼承而 Java不行。嗯，在這種情況下，我會(huì)試著向他解釋我下面給出的第二個(gè)原因，它不是因?yàn)榧夹g(shù)難度, 而是更多的可維護(hù)和更清晰的設(shè)計(jì)是驅(qū)動(dòng)因素, 雖然這只能由 Java 言語設(shè)計(jì)師確認(rèn)，我們只是推測。維基百科鏈接有一些很好的解釋，說明在使用多重繼承時(shí)，由于鉆石問題，不同的語言地址問題是如何產(chǎn)生的。

2)對我來說第二個(gè)也是更有說服力的理由是，多重繼承確實(shí)使設(shè)計(jì)復(fù)雜化并在轉(zhuǎn)換、構(gòu)造函數(shù)鏈接等過程中產(chǎn)生問題。假設(shè)你需要多重繼承的情況并不多，簡單起見，明智的決定是省略它。此外，Java 可以通過使用接口支持單繼承來避免這種歧義。由于接口只有方法聲明而且沒有提供任何實(shí)現(xiàn)，因此只有一個(gè)特定方法的實(shí)現(xiàn)，因此不會(huì)有任何歧義。

3.為什么Java不支持運(yùn)算符重載？

另一個(gè)類似棘手的Java問題。為什么 C++ 支持運(yùn)算符重載而 Java 不支持? 有人可能會(huì)說+運(yùn)算符在 Java 中已被重載用于字符串連接，不要被這些論據(jù)所欺騙。

與 C++ 不同，Java 不支持運(yùn)算符重載。Java 不能為程序員提供自由的標(biāo)準(zhǔn)算術(shù)運(yùn)算符重載，例如+， - ，*和/等。如果你以前用過 C++，那么 Java 與 C++ 相比少了很多功能，例如 Java 不支持多重繼承，Java中沒有指針，Java中沒有引用傳遞。另一個(gè)類似的問題是關(guān)于 Java 通過引用傳遞，這主要表現(xiàn)為 Java 是通過值還是引用傳參。雖然我不知道背后的真正原因，但我認(rèn)為以下說法有些道理，為什么 Java 不支持運(yùn)算符重載。

1)簡單性和清晰性。清晰性是Java設(shè)計(jì)者的目標(biāo)之一。設(shè)計(jì)者不是只想復(fù)制語言，而是希望擁有一種清晰，真正面向?qū)ο蟮恼Z言。添加運(yùn)算符重載比沒有它肯定會(huì)使設(shè)計(jì)更復(fù)雜，并且它可能導(dǎo)致更復(fù)雜的編譯器, 或減慢 JVM，因?yàn)樗枰鲱~外的工作來識(shí)別運(yùn)算符的實(shí)際含義，并減少優(yōu)化的機(jī)會(huì), 以保證 Java 中運(yùn)算符的行為。

2)避免編程錯(cuò)誤。Java 不允許用戶定義的運(yùn)算符重載，因?yàn)槿绻试S程序員進(jìn)行運(yùn)算符重載，將為同一運(yùn)算符賦予多種含義，這將使任何開發(fā)人員的學(xué)習(xí)曲線變得陡峭，事情變得更加混亂。據(jù)觀察，當(dāng)語言支持運(yùn)算符重載時(shí)，編程錯(cuò)誤會(huì)增加，從而增加了開發(fā)和交付時(shí)間。由于 Java 和 JVM 已經(jīng)承擔(dān)了大多數(shù)開發(fā)人員的責(zé)任，如在通過提供垃圾收集器進(jìn)行內(nèi)存管理時(shí)，因?yàn)檫@個(gè)功能增加污染代碼的機(jī)會(huì), 成為編程錯(cuò)誤之源, 因此沒有多大意義。

3)JVM復(fù)雜性。從JVM的角度來看，支持運(yùn)算符重載使問題變得更加困難。通過更直觀，更干凈的方式使用方法重載也能實(shí)現(xiàn)同樣的事情，因此不支持 Java 中的運(yùn)算符重載是有意義的。與相對簡單的 JVM 相比，復(fù)雜的 JVM 可能導(dǎo)致 JVM 更慢，并為保證在 Java 中運(yùn)算符行為的確定性從而減少了優(yōu)化代碼的機(jī)會(huì)。

4)讓開發(fā)工具處理更容易。這是在 Java 中不支持運(yùn)算符重載的另一個(gè)好處。省略運(yùn)算符重載使語言更容易處理，這反過來又更容易開發(fā)處理語言的工具，例如 IDE 或重構(gòu)工具。Java 中的重構(gòu)工具遠(yuǎn)勝于 C++。

4.為什么 String 在 Java 中是不可變的？

我最喜歡的 Java 面試問題，很棘手，但同時(shí)也非常有用。一些面試者也常問這個(gè)問題，為什么 String 在 Java 中是 final 的。

字符串在 Java 中是不可變的，因?yàn)?String 對象緩存在 String 池中。由于緩存的字符串在多個(gè)客戶之間共享，因此始終存在風(fēng)險(xiǎn)，其中一個(gè)客戶的操作會(huì)影響所有其他客戶。例如，如果一段代碼將 String “Test” 的值更改為 “TEST”，則所有其他客戶也將看到該值。由于 String 對象的緩存性能是很重要的一方面，因此通過使 String 類不可變來避免這種風(fēng)險(xiǎn)。

同時(shí)，String 是 final 的，因此沒有人可以通過擴(kuò)展和覆蓋行為來破壞 String 類的不變性、緩存、散列值的計(jì)算等。String 類不可變的另一個(gè)原因可能是由于 HashMap。

由于把字符串作為 HashMap 鍵很受歡迎。對于鍵值來說，重要的是它們是不可變的，以便用它們檢索存儲(chǔ)在 HashMap 中的值對象。由于 HashMap 的工作原理是散列，因此需要具有相同的值才能正常運(yùn)行。如果在插入后修改了 String 的內(nèi)容，可變的 String將在插入和檢索時(shí)生成兩個(gè)不同的哈希碼，可能會(huì)丟失 Map 中的值對象。

如果你是印度板球迷，你可能能夠與我的下一句話聯(lián)系起來。字符串是Java的 VVS Laxman，即非常特殊的類。我還沒有看到一個(gè)沒有使用 String 編寫的 Java 程序。這就是為什么對 String 的充分理解對于 Java 開發(fā)人員來說非常重要。

String 作為數(shù)據(jù)類型，傳輸對象和中間人角色的重要性和流行性也使這個(gè)問題在 Java 面試中很常見。

為什么 String 在 Java 中是不可變的是 Java 中最常被問到的字符串訪問問題之一，它首先討論了什么是 String，Java 中的 String 如何與 C 和 C++ 中的 String 不同，然后轉(zhuǎn)向在Java中什么是不可變對象，不可變對象有什么好處，為什么要使用它們以及應(yīng)該使用哪些場景。這個(gè)問題有時(shí)也會(huì)問：“為什么 String 在 Java 中是 final 的”。在類似的說明中，如果你正在準(zhǔn)備Java 面試，我建議你看看Java編程面試公開書，這是高級(jí)和中級(jí)Java程序員的優(yōu)秀資源。它包含來自所有重要 Java 主題的問題，包括多線程，集合，GC，JVM內(nèi)部以及 Spring和 Hibernate 框架等。

正如我所說，這個(gè)問題可能有很多可能的答案，而 String 類的唯一設(shè)計(jì)者可以放心地回答它。我在 Joshua Bloch 的 Effective Java 書中期待一些線索，但他也沒有提到它。我認(rèn)為以下幾點(diǎn)解釋了為什么 String 類在 Java 中是不可變的或 final 的：

1)想象字符串池沒有使字符串不可變，它根本不可能，因?yàn)樵谧址氐那闆r下，一個(gè)字符串對象/文字，例如 “Test” 已被許多參考變量引用，因此如果其中任何一個(gè)更改了值，其他參數(shù)將自動(dòng)受到影響，即假設(shè) 

String A="Test";  
String B="Test"; 

現(xiàn)在字符串 B 調(diào)用 "Test".toUpperCase(), 將同一個(gè)對象改為“TEST”，所以 A 也是 “TEST”，這不是期望的結(jié)果。

下圖顯示了如何在堆內(nèi)存和字符串池中創(chuàng)建字符串。

2)字符串已被廣泛用作許多 Java 類的參數(shù)，例如，為了打開網(wǎng)絡(luò)連接，你可以將主機(jī)名和端口號(hào)作為字符串傳遞，你可以將數(shù)據(jù)庫 URL 作為字符串傳遞, 以打開數(shù)據(jù)庫連接，你可以通過將文件名作為參數(shù)傳遞給 File I/O 類來打開 Java 中的任何文件。如果 String 不是不可變的，這將導(dǎo)致嚴(yán)重的安全威脅，我的意思是有人可以訪問他有權(quán)授權(quán)的任何文件，然后可以故意或意外地更改文件名并獲得對該文件的訪問權(quán)限。由于不變性，你無需擔(dān)心這種威脅。這個(gè)原因也說明了，為什么 String 在 Java 中是最終的，通過使 java.lang.String final，Java設(shè)計(jì)者確保沒有人覆蓋 String 類的任何行為。

3)由于 String 是不可變的，它可以安全地共享許多線程，這對于多線程編程非常重要. 并且避免了 Java 中的同步問題，不變性也使得String 實(shí)例在 Java 中是線程安全的，這意味著你不需要從外部同步 String 操作。關(guān)于 String 的另一個(gè)要點(diǎn)是由截取字符串 SubString 引起的內(nèi)存泄漏，這不是與線程相關(guān)的問題，但也是需要注意的。

4)為什么 String 在 Java 中是不可變的另一個(gè)原因是允許 String 緩存其哈希碼，Java 中的不可變 String 緩存其哈希碼，并且不會(huì)在每次調(diào)用 String 的 hashcode 方法時(shí)重新計(jì)算，這使得它在 Java 中的 HashMap 中使用的 HashMap 鍵非常快。簡而言之，因?yàn)?String 是不可變的，所以沒有人可以在創(chuàng)建后更改其內(nèi)容，這保證了 String 的 hashCode 在多次調(diào)用時(shí)是相同的。

5)String 不可變的絕對最重要的原因是它被類加載機(jī)制使用，因此具有深刻和基本的安全考慮。如果 String 是可變的，加載“java.io.Writer” 的請求可能已被更改為加載 “mil.vogoon.DiskErasingWriter”. 安全性和字符串池是使字符串不可變的主要原因。順便說一句，上面的理由很好回答另一個(gè)Java面試問題: “為什么String在Java中是最終的”。要想是不可變的，你必須是最終的，這樣你的子類不會(huì)破壞不變性。你怎么看？

5.為什么 char 數(shù)組比 Java 中的 String 更適合存儲(chǔ)密碼？

另一個(gè)基于 String 的棘手 Java 問題，相信我只有很少的 Java 程序員可以正確回答這個(gè)問題。這是一個(gè)真正艱難的核心Java面試問題，并且需要對 String 的扎實(shí)知識(shí)才能回答這個(gè)問題。

這是最近在 Java 面試中向我的一位朋友詢問的問題。他正在接受技術(shù)主管職位的面試，并且有超過6年的經(jīng)驗(yàn)。如果你還沒有遇到過這種情況，那么字符數(shù)組和字符串可以用來存儲(chǔ)文本數(shù)據(jù)，但是選擇一個(gè)而不是另一個(gè)很難。但正如我的朋友所說，任何與 String 相關(guān)的問題都必須對字符串的特殊屬性有一些線索，比如不變性，他用它來說服訪提問的人。在這里，我們將探討為什么你應(yīng)該使用char[]存儲(chǔ)密碼而不是String的一些原因。

字符串：1)由于字符串在 Java 中是不可變的，如果你將密碼存儲(chǔ)為純文本，它將在內(nèi)存中可用，直到垃圾收集器清除它. 并且為了可重用性，會(huì)存在 String 在字符串池中, 它很可能會(huì)保留在內(nèi)存中持續(xù)很長時(shí)間，從而構(gòu)成安全威脅。

由于任何有權(quán)訪問內(nèi)存轉(zhuǎn)儲(chǔ)的人都可以以明文形式找到密碼，這是另一個(gè)原因，你應(yīng)該始終使用加密密碼而不是純文本。由于字符串是不可變的，所以不能更改字符串的內(nèi)容，因?yàn)槿魏胃亩紩?huì)產(chǎn)生新的字符串，而如果你使用char[]，你就可以將所有元素設(shè)置為空白或零。因此，在字符數(shù)組中存儲(chǔ)密碼可以明顯降低竊取密碼的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2)Java 本身建議使用 JPasswordField 的 getPassword() 方法，該方法返回一個(gè) char[] 和不推薦使用的getTex() 方法，該方法以明文形式返回密碼，由于安全原因。應(yīng)遵循 Java 團(tuán)隊(duì)的建議, 堅(jiān)持標(biāo)準(zhǔn)而不是反對它。

3)使用 String 時(shí)，總是存在在日志文件或控制臺(tái)中打印純文本的風(fēng)險(xiǎn)，但如果使用 Array，則不會(huì)打印數(shù)組的內(nèi)容而是打印其內(nèi)存位置。雖然不是一個(gè)真正的原因，但仍然有道理。   

String strPassword =“Unknown”;   
   char [] charPassword = new char [] {'U'，'n'，'k'，'w'，'o'，'n'};   
   System.out.println(“字符密碼：”+ strPassword);  
   System.out.println(“字符密碼：”+ charPassword); 

輸出

字符串密碼：Unknown

字符密碼：[C @110b053

我還建議使用散列或加密的密碼而不是純文本，并在驗(yàn)證完成后立即從內(nèi)存中清除它。因此,在Java中,用字符數(shù)組用存儲(chǔ)密碼比字符串是更好的選擇。雖然僅使用char[]還不夠，還你需要擦除內(nèi)容才能更安全。

6.如何使用雙重檢查鎖定在 Java 中創(chuàng)建線程安全的單例？

艱難的核心 Java 面試問題.這個(gè) Java 問題也常被問: 什么是線程安全的單例，你怎么創(chuàng)建它。好吧，在Java 5之前的版本, 使用雙重檢查鎖定創(chuàng)建單例 Singleton 時(shí)，如果多個(gè)線程試圖同時(shí)創(chuàng)建 Singleton 實(shí)例，則可能有多個(gè) Singleton 實(shí)例被創(chuàng)建。從 Java 5 開始，使用 Enum 創(chuàng)建線程安全的Singleton很容易。但如果面試官堅(jiān)持雙重檢查鎖定，那么你必須為他們編寫代碼。記得使用volatile變量。

為什么枚舉單例在 Java 中更好

枚舉單例是使用一個(gè)實(shí)例在 Java 中實(shí)現(xiàn)單例模式的新方法。雖然Java中的單例模式存在很長時(shí)間,但枚舉單例是相對較新的概念,在引入Enum作為關(guān)鍵字和功能之后,從Java5開始在實(shí)踐中。本文與之前關(guān)于 Singleton 的內(nèi)容有些相關(guān), 其中討論了有關(guān) Singleton 模式的面試中的常見問題, 以及 10 個(gè) Java 枚舉示例, 其中我們看到了如何通用枚舉可以。這篇文章是關(guān)于為什么我們應(yīng)該使用Eeame作為Java中的單例,它比傳統(tǒng)的單例方法相比有什么好處等等。

Java 枚舉和單例模式

Java 中的枚舉單例模式是使用枚舉在 Java 中實(shí)現(xiàn)單例模式。單例模式在 Java 中早有應(yīng)用, 但使用枚舉類型創(chuàng)建單例模式時(shí)間卻不長. 如果感興趣, 你可以了解下構(gòu)建者設(shè)計(jì)模式和裝飾器設(shè)計(jì)模式。

1) 枚舉單例易于書寫

這是迄今為止最大的優(yōu)勢,如果你在Java 5之前一直在編寫單例, 你知道, 即使雙檢查鎖定, 你仍可以有多個(gè)實(shí)例。雖然這個(gè)問題通過 Java 內(nèi)存模型的改進(jìn)已經(jīng)解決了, 從 Java 5 開始的 volatile 類型變量提供了保證, 但是對于許多初學(xué)者來說, 編寫起來仍然很棘手。與同步雙檢查鎖定相比,枚舉單例實(shí)在是太簡單了。如果你不相信, 那就比較一下下面的傳統(tǒng)雙檢查鎖定單例和枚舉單例的代碼:

在 Java 中使用枚舉的單例

這是我們通常聲明枚舉的單例的方式,它可能包含實(shí)例變量和實(shí)例方法,但為了簡單起見,我沒有使用任何實(shí)例方法,只是要注意,如果你使用的實(shí)例方法且該方法能改變對象的狀態(tài)的話, 則需要確保該方法的線程安全。默認(rèn)情況下,創(chuàng)建枚舉實(shí)例是線程安全的,但 Enum 上的任何其他方法是否線程安全都是程序員的責(zé)任。 

/**  
* 使用 Java 枚舉的單例模式示例  
*/  
public enum EasySingleton{  
    INSTANCE;  
} 

你可以通過EasySingleton.INSTANCE來處理它,這比在單例上調(diào)用getInstance()方法容易得多。

具有雙檢查鎖定的單例示例

下面的代碼是單例模式中雙重檢查鎖定的示例,此處的 getInstance() 方法檢查兩次,以查看 INSTANCE 是否為空,這就是為什么它被稱為雙檢查鎖定模式,請記住,雙檢查鎖定是代理之前Java 5,但Java5內(nèi)存模型中易失變量的干擾,它應(yīng)該工作完美。 

/**  
* 單例模式示例,雙重鎖定檢查  
*/  
public class DoubleCheckedLockingSingleton{  
     private volatile DoubleCheckedLockingSingleton INSTANCE;  
     private DoubleCheckedLockingSingleton(){}  
     public DoubleCheckedLockingSingleton getInstance(){  
         if(INSTANCE == null){  
            synchronized(DoubleCheckedLockingSingleton.class){  
                //double checking Singleton instance  
                if(INSTANCE == null){  
                    INSTANCE = new DoubleCheckedLockingSingleton();  
                }  
            }  
         }  
         return INSTANCE;  
     }  
} 

你可以調(diào)用DoubleCheckedLockingSingleton.getInstance() 來獲取此單例類的訪問權(quán)限。

現(xiàn)在,只需查看創(chuàng)建延遲加載的線程安全的 Singleton 所需的代碼量。使用枚舉單例模式, 你可以在一行中具有該模式, 因?yàn)閯?chuàng)建枚舉實(shí)例是線程安全的, 并且由 JVM 進(jìn)行。

人們可能會(huì)爭辯說,有更好的方法來編寫 Singleton 而不是雙檢查鎖定方法, 但每種方法都有自己的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn), 就像我最喜歡在類加載時(shí)創(chuàng)建的靜態(tài)字段 Singleton, 如下面所示, 但請記住, 這不是一個(gè)延遲加載單例:

單例模式用靜態(tài)工廠方法

這是我最喜歡的在 Java 中影響 Singleton 模式的方法之一,因?yàn)?Singleton 實(shí)例是靜態(tài)的,并且最后一個(gè)變量在類首次加載到內(nèi)存時(shí)初始化,因此實(shí)例的創(chuàng)建本質(zhì)上是線程安全的。 

/**  
* 單例模式示例與靜態(tài)工廠方法  
*/  
public class Singleton{  
    //initailzed during class loading  
    private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();  
    //to prevent creating another instance of Singleton  
    private Singleton(){}  
    public static Singleton getSingleton(){  
        return INSTANCE;  
    }  
} 

你可以調(diào)用 Singleton.getSingleton() 來獲取此類的訪問權(quán)限。

2) 枚舉單例自行處理序列化

傳統(tǒng)單例的另一個(gè)問題是,一旦實(shí)現(xiàn)可序列化接口,它們就不再是 Singleton, 因?yàn)?readObject() 方法總是返回一個(gè)新實(shí)例, 就像 Java 中的構(gòu)造函數(shù)一樣。通過使用 readResolve() 方法, 通過在以下示例中替換 Singeton 來避免這種情況: 

//readResolve to prevent another instance of Singleton  
private Object readResolve(){  
    return INSTANCE;  
} 

如果 Singleton 類保持內(nèi)部狀態(tài), 這將變得更加復(fù)雜, 因?yàn)槟阈枰獦?biāo)記為 transient(不被序列化),但使用枚舉單例, 序列化由 JVM 進(jìn)行。

3) 創(chuàng)建枚舉實(shí)例是線程安全的

如第 1 點(diǎn)所述,因?yàn)?Enum 實(shí)例的創(chuàng)建在默認(rèn)情況下是線程安全的, 你無需擔(dān)心是否要做雙重檢查鎖定。

總之, 在保證序列化和線程安全的情況下,使用兩行代碼枚舉單例模式是在 Java 5 以后的世界中創(chuàng)建 Singleton 的最佳方式。你仍然可以使用其他流行的方法, 如你覺得更好, 歡迎討論。

7. 編寫 Java 程序時(shí), 如何在 Java 中創(chuàng)建死鎖并修復(fù)它？

經(jīng)典但核心Java面試問題之一。

如果你沒有參與過多線程并發(fā) Java 應(yīng)用程序的編碼，你可能會(huì)失敗。

如何避免 Java 線程死鎖？

如何避免 Java 中的死鎖？是 Java 面試的熱門問題之一, 也是多線程的編程中的重口味之一, 主要在招高級(jí)程序員時(shí)容易被問到, 且有很多后續(xù)問題。盡管問題看起來非常基本, 但大多數(shù) Java 開發(fā)人員一旦你開始深入, 就會(huì)陷入困境。

面試問題總是以“什么是死鎖？”開始

當(dāng)兩個(gè)或多個(gè)線程在等待彼此釋放所需的資源(鎖定)并陷入無限等待即是死鎖。它僅在多任務(wù)或多線程的情況下發(fā)生。

如何檢測 Java 中的死鎖？

雖然這可以有很多答案, 但我的版本是首先我會(huì)看看代碼, 如果我看到一個(gè)嵌套的同步塊，或從一個(gè)同步的方法調(diào)用其他同步方法, 或試圖在不同的對象上獲取鎖, 如果開發(fā)人員不是非常小心，就很容易造成死鎖。

另一種方法是在運(yùn)行應(yīng)用程序時(shí)實(shí)際鎖定時(shí)找到它, 嘗試采取線程轉(zhuǎn)儲(chǔ),在 Linux 中,你可以通過kill -3命令執(zhí)行此操作, 這將打印應(yīng)用程序日志文件中所有線程的狀態(tài), 并且你可以看到哪個(gè)線程被鎖定在哪個(gè)線程對象上。

你可以使用 fastthread.io 網(wǎng)站等工具分析該線程轉(zhuǎn)儲(chǔ), 這些工具允許你上載線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)并對其進(jìn)行分析。

另一種方法是使用 jConsole 或 VisualVM, 它將顯示哪些線程被鎖定以及哪些對象被鎖定。

如果你有興趣了解故障排除工具和分析線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)的過程, 我建議你看看 Uriah Levy 在多元視覺(PluraIsight)上《分析 Java 線程轉(zhuǎn)儲(chǔ)》課程。旨在詳細(xì)了解 Java 線程轉(zhuǎn)儲(chǔ), 并熟悉其他流行的高級(jí)故障排除工具。

編寫一個(gè)將導(dǎo)致死鎖的Java程序？

一旦你回答了前面的問題,他們可能會(huì)要求你編寫代碼,這將導(dǎo)致Java死鎖。

這是我的版本之一 

/**  
 * Java 程序通過強(qiáng)制循環(huán)等待來創(chuàng)建死鎖。  
 *  
 *  
 */  
public class DeadLockDemo {  
    /*  
     * 此方法請求兩個(gè)鎖,第一個(gè)字符串,然后整數(shù)  
     */  
     public void method1() {  
        synchronized (String.class) {  
            System.out.println("Aquired lock on String.class object");  
            synchronized (Integer.class) {  
                System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");  
            }  
        }  
    }  
    /*  
     * 此方法也請求相同的兩個(gè)鎖,但完全  
     * 相反的順序,即首先整數(shù),然后字符串。  
     * 如果一個(gè)線程持有字符串鎖,則這會(huì)產(chǎn)生潛在的死鎖  
     * 和其他持有整數(shù)鎖,他們等待對方,永遠(yuǎn)。  
     */  
     public void method2() {  
        synchronized (Integer.class) {  
            System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");  
            synchronized (String.class) {  
                System.out.println("Aquired lock on String.class object");  
            }  
        }  
    }  
} 

如果 method1() 和 method2() 都由兩個(gè)或多個(gè)線程調(diào)用,則存在死鎖的可能性, 因?yàn)槿绻€程 1 在執(zhí)行 method1() 時(shí)在 Sting 對象上獲取鎖, 線程 2 在執(zhí)行 method2() 時(shí)在 Integer 對象上獲取鎖, 等待彼此釋放 Integer 和 String 上的鎖以繼續(xù)進(jìn)行一步, 但這永遠(yuǎn)不會(huì)發(fā)生。

此圖精確演示了我們的程序, 其中一個(gè)線程在一個(gè)對象上持有鎖, 并等待其他線程持有的其他對象鎖。

你可以看到, Thread1 需要 Thread2 持有的 Object2 上的鎖,而 Thread2 希望獲得 Thread1 持有的 Object1 上的鎖。由于沒有線程愿意放棄, 因此存在死鎖, Java 程序被卡住。

其理念是, 你應(yīng)該知道使用常見并發(fā)模式的正確方法, 如果你不熟悉這些模式,那么 Jose Paumard 《應(yīng)用于并發(fā)和多線程的常見 Java 模式》是學(xué)習(xí)的好起點(diǎn)。

如何避免Java中的死鎖？

現(xiàn)在面試官來到最后一部分, 在我看來, 最重要的部分之一; 如何修復(fù)代碼中的死鎖？或如何避免Java中的死鎖？

如果你仔細(xì)查看了上面的代碼,那么你可能已經(jīng)發(fā)現(xiàn)死鎖的真正原因不是多個(gè)線程, 而是它們請求鎖的方式, 如果你提供有序訪問, 則問題將得到解決。

下面是我的修復(fù)版本,它通過避免循環(huán)等待，而避免死鎖, 而不需要搶占, 這是需要死鎖的四個(gè)條件之一。 

public class DeadLockFixed {  
    /**  
     * 兩種方法現(xiàn)在都以相同的順序請求鎖,首先采用整數(shù),然后是 String。  
     * 你也可以做反向,例如,第一個(gè)字符串,然后整數(shù),  
     * 只要兩種方法都請求鎖定,兩者都能解決問題  
     * 順序一致。  
     */  
    public void method1() {  
        synchronized (Integer.class) {  
            System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");  
            synchronized (String.class) {  
                System.out.println("Aquired lock on String.class object");  
            }  
        }  
    }  
    public void method2() {  
        synchronized (Integer.class) {  
            System.out.println("Aquired lock on Integer.class object");  
            synchronized (String.class) {  
                System.out.println("Aquired lock on String.class object");  
            }  
        }  
    }  
} 

現(xiàn)在沒有任何死鎖,因?yàn)閮煞N方法都按相同的順序訪問 Integer 和 String 類文本上的鎖。因此,如果線程 A 在 Integer 對象上獲取鎖, 則線程 B 不會(huì)繼續(xù), 直到線程 A 釋放 Integer 鎖, 即使線程 B 持有 String 鎖, 線程 A 也不會(huì)被阻止, 因?yàn)楝F(xiàn)在線程 B 不會(huì)期望線程 A 釋放 Integer 鎖以繼續(xù)。

8. 如果你的Serializable類包含一個(gè)不可序列化的成員，會(huì)發(fā)生什么？你是如何解決的？

任何序列化該類的嘗試都會(huì)因NotSerializableException而失敗，但這可以通過在 Java中 為 static 設(shè)置瞬態(tài)(trancient)變量來輕松解決。

Java 序列化相關(guān)的常見問題

Java 序列化是一個(gè)重要概念, 但它很少用作持久性解決方案, 開發(fā)人員大多忽略了 Java 序列化 API。根據(jù)我的經(jīng)驗(yàn), Java 序列化在任何 Java核心內(nèi)容面試中都是一個(gè)相當(dāng)重要的話題, 在幾乎所有的網(wǎng)面試中, 我都遇到過一兩個(gè) Java 序列化問題, 我看過一次面試, 在問幾個(gè)關(guān)于序列化的問題之后候選人開始感到不自在, 因?yàn)槿狈@方面的經(jīng)驗(yàn)。 他們不知道如何在 Java 中序列化對象, 或者他們不熟悉任何 Java 示例來解釋序列化, 忘記了諸如序列化在 Java 中如何工作, 什么是標(biāo)記接口, 標(biāo)記接口的目的是什么, 瞬態(tài)變量和可變變量之間的差異, 可序列化接口具有多少種方法, 在 Java 中,Serializable 和 Externalizable 有什么區(qū)別, 或者在引入注解之后, 為什么不用 @Serializable 注解或替換 Serializalbe 接口。

在本文中,我們將從初學(xué)者和高級(jí)別進(jìn)行提問, 這對新手和具有多年 Java 開發(fā)經(jīng)驗(yàn)的高級(jí)開發(fā)人員同樣有益。

關(guān)于Java序列化的10個(gè)面試問題

大多數(shù)商業(yè)項(xiàng)目使用數(shù)據(jù)庫或內(nèi)存映射文件或只是普通文件, 來滿足持久性要求, 只有很少的項(xiàng)目依賴于 Java 中的序列化過程。無論如何,這篇文章不是 Java 序列化教程或如何序列化在 Java 的對象, 但有關(guān)序列化機(jī)制和序列化 API 的面試問題, 這是值得去任何 Java 面試前先看看以免讓一些未知的內(nèi)容驚到自己。

對于那些不熟悉 Java 序列化的人, Java 序列化是用來通過將對象的狀態(tài)存儲(chǔ)到帶有.ser擴(kuò)展名的文件來序列化 Java 中的對象的過程, 并且可以通過這個(gè)文件恢復(fù)重建 Java對象狀態(tài), 這個(gè)逆過程稱為 deserialization。

什么是 Java 序列化

序列化是把對象改成可以存到磁盤或通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到其他運(yùn)行中的 Java 虛擬機(jī)的二進(jìn)制格式的過程, 并可以通過反序列化恢復(fù)對象狀態(tài). Java 序列化API給開發(fā)人員提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)制, 通過 java.io.Serializable 和 java.io.Externalizable 接口, ObjectInputStream 及ObjectOutputStream 處理對象序列化. Java 程序員可自由選擇基于類結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)序列化或是他們自定義的二進(jìn)制格式, 通常認(rèn)為后者才是最佳實(shí)踐, 因?yàn)樾蛄谢亩M(jìn)制文件格式成為類輸出 API的一部分, 可能破壞 Java 中私有和包可見的屬性的封裝.

如何序列化

讓 Java 中的類可以序列化很簡單. 你的 Java 類只需要實(shí)現(xiàn) java.io.Serializable 接口, JVM 就會(huì)把 Object 對象按默認(rèn)格式序列化. 讓一個(gè)類是可序列化的需要有意為之. 類可序列會(huì)可能為是一個(gè)長期代價(jià), 可能會(huì)因此而限制你修改或改變其實(shí)現(xiàn). 當(dāng)你通過實(shí)現(xiàn)添加接口來更改類的結(jié)構(gòu)時(shí), 添加或刪除任何字段可能會(huì)破壞默認(rèn)序列化, 這可以通過自定義二進(jìn)制格式使不兼容的可能性最小化, 但仍需要大量的努力來確保向后兼容性。序列化如何限制你更改類的能力的一個(gè)示例是 SerialVersionUID。如果不顯式聲明 SerialVersionUID, 則 JVM 會(huì)根據(jù)類結(jié)構(gòu)生成其結(jié)構(gòu), 該結(jié)構(gòu)依賴于類實(shí)現(xiàn)接口和可能更改的其他幾個(gè)因素。 假設(shè)你新版本的類文件實(shí)現(xiàn)的另一個(gè)接口, JVM 將生成一個(gè)不同的 SerialVersionUID 的, 當(dāng)你嘗試加載舊版本的程序序列化的舊對象時(shí), 你將獲得無效類異常 InvalidClassException。

問題 1) Java 中的可序列化接口和可外部接口之間的區(qū)別是什么？

這是 Java 序列化訪談中最常問的問題。下面是我的版本 Externalizable 給我們提供 writeExternal() 和 readExternal() 方法, 這讓我們靈活地控制 Java 序列化機(jī)制, 而不是依賴于 Java 的默認(rèn)序列化。 正確實(shí)現(xiàn) Externalizable 接口可以顯著提高應(yīng)用程序的性能。

問題 2) 可序列化的方法有多少？如果沒有方法,那么可序列化接口的用途是什么？

可序列化 Serializalbe 接口存在于java.io包中,構(gòu)成了 Java 序列化機(jī)制的核心。它沒有任何方法, 在 Java 中也稱為標(biāo)記接口。 當(dāng)類實(shí)現(xiàn) java.io.Serializable 接口時(shí), 它將在 Java 中變得可序列化, 并指示編譯器使用 Java 序列化機(jī)制序列化此對象。

問題 3) 什么是 serialVersionUID ？如果你不定義這個(gè), 會(huì)發(fā)生什么？

我最喜歡的關(guān)于Java序列化的問題面試問題之一。serialVersionUID 是一個(gè) private static final long 型 ID, 當(dāng)它被印在對象上時(shí), 它通常是對象的哈希碼,你可以使用 serialver 這個(gè) JDK 工具來查看序列化對象的 serialVersionUID。SerialVerionUID 用于對象的版本控制。 也可以在類文件中指定 serialVersionUID。不指定 serialVersionUID的后果是,當(dāng)你添加或修改類中的任何字段時(shí), 則已序列化類將無法恢復(fù), 因?yàn)闉樾骂惡团f序列化對象生成的 serialVersionUID 將有所不同。Java 序列化過程依賴于正確的序列化對象恢復(fù)狀態(tài)的, ,并在序列化對象序列版本不匹配的情況下引發(fā) java.io.InvalidClassException 無效類異常,了解有關(guān) serialVersionUID 詳細(xì)信息,請參閱這篇文章, 需要 FQ。

問題 4) 序列化時(shí),你希望某些成員不要序列化？你如何實(shí)現(xiàn)它？

另一個(gè)經(jīng)常被問到的序列化面試問題。這也是一些時(shí)候也問, 如什么是瞬態(tài) trasient 變量, 瞬態(tài)和靜態(tài)變量會(huì)不會(huì)得到序列化等,所以,如果你不希望任何字段是對象的狀態(tài)的一部分, 然后聲明它靜態(tài)或瞬態(tài)根據(jù)你的需要, 這樣就不會(huì)是在 Java 序列化過程中被包含在內(nèi)。

問題 5) 如果類中的一個(gè)成員未實(shí)現(xiàn)可序列化接口, 會(huì)發(fā)生什么情況？

關(guān)于Java序列化過程的一個(gè)簡單問題。如果嘗試序列化實(shí)現(xiàn)可序列化的類的對象,但該對象包含對不可序列化類的引用,則在運(yùn)行時(shí)將引發(fā)不可序列化異常 NotSerializableException, 這就是為什么我始終將一個(gè)可序列化警報(bào)(在我的代碼注釋部分中), 代碼注釋最佳實(shí)踐之一, 指示開發(fā)人員記住這一事實(shí), 在可序列化類中添加新字段時(shí)要注意。

問題 6) 如果類是可序列化的, 但其超類不是, 則反序列化后從超級(jí)類繼承的實(shí)例變量的狀態(tài)如何？

Java 序列化過程僅在對象層次都是可序列化結(jié)構(gòu)中繼續(xù), 即實(shí)現(xiàn) Java 中的可序列化接口, 并且從超級(jí)類繼承的實(shí)例變量的值將通過調(diào)用構(gòu)造函數(shù)初始化, 在反序列化過程中不可序列化的超級(jí)類。一旦構(gòu)造函數(shù)鏈接將啟動(dòng), 就不可能停止, 因此, 即使層次結(jié)構(gòu)中較高的類實(shí)現(xiàn)可序列化接口, 也將執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)。正如你從陳述中看到的, 這個(gè)序列化面試問題看起來非常棘手和有難度, 但如果你熟悉關(guān)鍵概念, 則并不難。

問題 7) 是否可以自定義序列化過程, 或者是否可以覆蓋 Java 中的默認(rèn)序列化過程？

答案是肯定的, 你可以。我們都知道,對于序列化一個(gè)對象需調(diào)用 ObjectOutputStream.writeObject(saveThisObject), 并用 ObjectInputStream.readObject() 讀取對象, 但 Java 虛擬機(jī)為你提供的還有一件事, 是定義這兩個(gè)方法。 如果在類中定義這兩種方法, 則 JVM 將調(diào)用這兩種方法, 而不是應(yīng)用默認(rèn)序列化機(jī)制。 你可以在此處通過執(zhí)行任何類型的預(yù)處理或后處理任務(wù)來自定義對象序列化和反序列化的行為。需要注意的重要一點(diǎn)是要聲明這些方法為私有方法, 以避免被繼承、重寫或重載。 由于只有 Java 虛擬機(jī)可以調(diào)用類的私有方法, 你的類的完整性會(huì)得到保留, 并且 Java 序列化將正常工作。在我看來, 這是在任何 Java 序列化面試中可以問的最好問題之一, 一個(gè)很好的后續(xù)問題是, 為什么要為你的對象提供自定義序列化表單？

問題 8) 假設(shè)新類的超級(jí)類實(shí)現(xiàn)可序列化接口, 如何避免新類被序列化？

在 Java 序列化中一個(gè)棘手的面試問題。如果類的 Super 類已經(jīng)在 Java 中實(shí)現(xiàn)了可序列化接口, 那么它在 Java 中已經(jīng)可以序列化, 因?yàn)槟悴荒苋∠涌? 它不可能真正使它無法序列化類, 但是有一種方法可以避免新類序列化。為了避免 Java 序列化,你需要在類中實(shí)現(xiàn) writeObject() 和 readObject() 方法, 并且需要從該方法引發(fā)不序列化異常NotSerializableException。 這是自定義 Java 序列化過程的另一個(gè)好處, 如上述序列化面試問題中所述, 并且通常隨著面試進(jìn)度, 它作為后續(xù)問題提出。

問題 9) 在 Java 中的序列化和反序列化過程中使用哪些方法？

這是很常見的面試問題, 在序列化基本上面試官試圖知道: 你是否熟悉 readObject() 的用法、writeObject()、readExternal() 和 writeExternal()。 Java 序列化由java.io.ObjectOutputStream類完成。 該類是一個(gè)篩選器流, 它封裝在較低級(jí)別的字節(jié)流中, 以處理序列化機(jī)制。要通過序列化機(jī)制存儲(chǔ)任何對象, 我們調(diào)用 ObjectOutputStream.writeObject(savethisobject), 并反序列化該對象, 我們稱之為 ObjectInputStream.readObject()方法。調(diào)用以 writeObject() 方法在 java 中觸發(fā)序列化過程。關(guān)于 readObject() 方法, 需要注意的一點(diǎn)很重要一點(diǎn)是, 它用于從持久性讀取字節(jié), 并從這些字節(jié)創(chuàng)建對象, 并返回一個(gè)對象, 該對象需要類型強(qiáng)制轉(zhuǎn)換為正確的類型。

問題 10) 假設(shè)你有一個(gè)類,它序列化并存儲(chǔ)在持久性中, 然后修改了該類以添加新字段。如果對已序列化的對象進(jìn)行反序列化, 會(huì)發(fā)生什么情況？

這取決于類是否具有其自己的 serialVersionUID。正如我們從上面的問題知道, 如果我們不提供 serialVersionUID, 則 Java 編譯器將生成它, 通常它等于對象的哈希代碼。通過添加任何新字段, 有可能為該類新版本生成的新 serialVersionUID 與已序列化的對象不同, 在這種情況下, Java 序列化 API 將引發(fā) java.io.InvalidClassException, 因此建議在代碼中擁有自己的 serialVersionUID, 并確保在單個(gè)類中始終保持不變。

11) Java序列化機(jī)制中的兼容更改和不兼容更改是什么？

真正的挑戰(zhàn)在于通過添加任何字段、方法或刪除任何字段或方法來更改類結(jié)構(gòu), 方法是使用已序列化的對象。根據(jù) Java 序列化規(guī)范, 添加任何字段或方法都面臨兼容的更改和更改類層次結(jié)構(gòu)或取消實(shí)現(xiàn)的可序列化接口, 有些接口在非兼容更改下。對于兼容和非兼容更改的完整列表, 我建議閱讀 Java 序列化規(guī)范。

12) 我們可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸一個(gè)序列化的對象嗎？

是的 ,你可以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸序列化對象, 因?yàn)?Java 序列化對象仍以字節(jié)的形式保留, 字節(jié)可以通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送。你還可以將序列化對象存儲(chǔ)在磁盤或數(shù)據(jù)庫中作為 Blob。

13) 在 Java 序列化期間,哪些變量未序列化？

這個(gè)問題問得不同, 但目的還是一樣的, Java開發(fā)人員是否知道靜態(tài)和瞬態(tài)變量的細(xì)節(jié)。由于靜態(tài)變量屬于類, 而不是對象, 因此它們不是對象狀態(tài)的一部分, 因此在 Java 序列化過程中不會(huì)保存它們。由于 Java 序列化僅保留對象的狀態(tài),而不是對象本身。瞬態(tài)變量也不包含在 Java 序列化過程中, 并且不是對象的序列化狀態(tài)的一部分。在提出這個(gè)問題之后,面試官會(huì)詢問后續(xù)內(nèi)容, 如果你不存儲(chǔ)這些變量的值, 那么一旦對這些對象進(jìn)行反序列化并重新創(chuàng)建這些變量, 這些變量的價(jià)值是多少？這是你們要考慮的。

9. 為什么Java中 wait 方法需要在 synchronized 的方法中調(diào)用？

另一個(gè)棘手的核心 Java 問題，wait 和 notify。它們是在有 synchronized 標(biāo)記的方法或 synchronized 塊中調(diào)用的，因?yàn)?wait 和 modify 需要監(jiān)視對其上調(diào)用 wait 或 notify-get 的 Object。

大多數(shù)Java開發(fā)人員都知道對象類的 wait()，notify() 和 notifyAll()方法必須在Java中的 synchronized 方法或 synchronized 塊中調(diào)用, 但是我們想過多少次, 為什么在 Java 中 wait, notify 和 notifyAll 來自 synchronized 塊或方法?

最近這個(gè)問題在Java面試中被問到我的一位朋友，他思索了一下，并回答說: 如果我們不從同步上下文中調(diào)用 wait() 或 notify() 方法，我們將在 Java 中收到 IllegalMonitorStateException。

他的回答從實(shí)際效果上年是正確的，但面試官對這樣的答案不會(huì)完全滿意，并希望向他解釋這個(gè)問題。面試結(jié)束后 他和我討論了同樣的問題，我認(rèn)為他應(yīng)該告訴面試官關(guān)于 Java 中 wait()和 notify()之間的競態(tài)條件，如果我們不在同步方法或塊中調(diào)用它們就可能存在。

讓我們看看競態(tài)條件如何在Java程序中發(fā)生。它也是流行的線程面試問題之一，并經(jīng)常在電話和面對面的Java開發(fā)人員面試中出現(xiàn)。因此，如果你正在準(zhǔn)備Java面試，那么你應(yīng)該準(zhǔn)備這樣的問題，并且可以真正幫助你的一本書是《Java程序員面試公式書》的。這是一本罕見的書，涵蓋了Java訪談的幾乎所有重要主題，例如核心Java，多線程，IO 和 NIO 以及 Spring 和 Hibernate 等框架。你可以在這里查看。

為什么要等待來自 Java中的 synchronized 方法的 wait方法為什么必須從 Java 中的 synchronized 塊或方法調(diào)用 ？ 我們主要使用 wait()，notify() 或 notifyAll() 方法用于 Java 中的線程間通信。一個(gè)線程在檢查條件后正在等待，例如，在經(jīng)典的生產(chǎn)者 - 消費(fèi)者問題中，如果緩沖區(qū)已滿，則生產(chǎn)者線程等待，并且消費(fèi)者線程通過使用元素在緩沖區(qū)中創(chuàng)建空間后通知生產(chǎn)者線程。調(diào)用notify()或notifyAll()方法向單個(gè)或多個(gè)線程發(fā)出一個(gè)條件已更改的通知，并且一旦通知線程離開 synchronized 塊，正在等待的所有線程開始獲取正在等待的對象鎖定，幸運(yùn)的線程在重新獲取鎖之后從 wait() 方法返回并繼續(xù)進(jìn)行。

讓我們將整個(gè)操作分成幾步，以查看Java中wait()和notify()方法之間的競爭條件的可能性，我們將使用Produce Consumer 線程示例更好地理解方案：

1.  Producer 線程測試條件(緩沖區(qū)是是否完整)并確認(rèn)必須等待(找到緩沖區(qū)已滿)。
2.  Consumer 線程在使用緩沖區(qū)中的元素后設(shè)置條件。
3.  Consumer 線程調(diào)用 notify() 方法; 這是不會(huì)被聽到的，因?yàn)?Producer 線程還沒有等待。
4.  Producer 線程調(diào)用 wait() 方法并進(jìn)入等待狀態(tài)。

因此，由于競態(tài)條件，我們可能會(huì)丟失通知，如果我們使用緩沖區(qū)或只使用一個(gè)元素，生產(chǎn)線程將永遠(yuǎn)等待，你的程序?qū)炱稹?ldquo;在java同步中等待 notify 和 notifyall 現(xiàn)在讓我們考慮如何解決這個(gè)潛在的競態(tài)條件？這個(gè)競態(tài)條件通過使用 Java 提供的 synchronized 關(guān)鍵字和鎖定來解決。為了調(diào)用 wait()，notify() 或 notifyAll(), 在Java中，我們必須獲得對我們調(diào)用方法的對象的鎖定。由于 Java 中的 wait() 方法在等待之前釋放鎖定并在從 wait() 返回之前重新獲取鎖定方法，我們必須使用這個(gè)鎖來確保檢查條件(緩沖區(qū)是否已滿)和設(shè)置條件(從緩沖區(qū)獲取元素)是原子的，這可以通過在 Java 中使用 synchronized 方法或塊來實(shí)現(xiàn)。

我不確定這是否是面試官實(shí)際期待的，但這個(gè)我認(rèn)為至少有意義，請糾正我如果我錯(cuò)了，請告訴我們是否還有其他令人信服的理由調(diào)用 wait()，notify() 或 Java 中的 notifyAll() 方法。

總結(jié)一下，我們用 Java 中的 synchronized 方法或 synchronized 塊調(diào)用 Java 中的 wait()，notify() 或 notifyAll() 方法來避免：

1) Java 會(huì)拋出 IllegalMonitorStateException，如果我們不調(diào)用來自同步上下文的wait()，notify()或者notifyAll()方法。

2) Javac 中 wait 和 notify 方法之間的任何潛在競爭條件。

10.你能用Java覆蓋靜態(tài)方法嗎？如果我在子類中創(chuàng)建相同的方法是編譯時(shí)錯(cuò)誤？

不，你不能在Java中覆蓋靜態(tài)方法，但在子類中聲明一個(gè)完全相同的方法不是編譯時(shí)錯(cuò)誤，這稱為隱藏在Java中的方法。

你不能覆蓋Java中的靜態(tài)方法，因?yàn)榉椒ǜ采w基于運(yùn)行時(shí)的動(dòng)態(tài)綁定，靜態(tài)方法在編譯時(shí)使用靜態(tài)綁定進(jìn)行綁定。雖然可以在子類中聲明一個(gè)具有相同名稱和方法簽名的方法，看起來可以在Java中覆蓋靜態(tài)方法，但實(shí)際上這是方法隱藏。Java不會(huì)在運(yùn)行時(shí)解析方法調(diào)用，并且根據(jù)用于調(diào)用靜態(tài)方法的 Object 類型，將調(diào)用相應(yīng)的方法。這意味著如果你使用父類的類型來調(diào)用靜態(tài)方法，那么原始靜態(tài)將從父類中調(diào)用，另一方面如果你使用子類的類型來調(diào)用靜態(tài)方法，則會(huì)調(diào)用來自子類的方法。簡而言之，你無法在Java中覆蓋靜態(tài)方法。如果你使用像Eclipse或Netbeans這樣的Java IDE，它們將顯示警告靜態(tài)方法應(yīng)該使用類名而不是使用對象來調(diào)用，因?yàn)殪o態(tài)方法不能在Java中重寫。 

/**  
 *  
 * Java program which demonstrate that we can not override static method in Java.  
 * Had Static method can be overridden, with Super class type and sub class object  
 * static method from sub class would be called in our example, which is not the case. 
 */  
public class CanWeOverrideStaticMethod {  
    public static void main(String args[]) {      
        Screen scrn = new ColorScreen();     
        //if we can  override static , this should call method from Child class  
        scrn.show(); //IDE will show warning, static method should be called from classname     
    }   
}  
class Screen{   
    /*  
     * public static method which can not be overridden in Java  
     */  
    public static void show(){  
        System.out.printf("Static method from parent class");  
    }  
}  
class ColorScreen extends Screen{  
    /*  
     * static method of same name and method signature as existed in super  
     * class, this is not method overriding instead this is called  
     * method hiding in Java  
     */  
    public static void show(){  
        System.err.println("Overridden static method in Child Class in Java");  
    }  
} 

輸出:

Static method from parent class

此輸出確認(rèn)你無法覆蓋Java中的靜態(tài)方法，并且靜態(tài)方法基于類型信息而不是基于Object進(jìn)行綁定。如果要覆蓋靜態(tài)mehtod，則會(huì)調(diào)用子類或 ColorScreen 中的方法。這一切都在討論中我們可以覆蓋Java中的靜態(tài)方法。我們已經(jīng)確認(rèn)沒有，我們不能覆蓋靜態(tài)方法，我們只能在Java中隱藏靜態(tài)方法。創(chuàng)建具有相同名稱和mehtod簽名的靜態(tài)方法稱為Java隱藏方法。IDE將顯示警告："靜態(tài)方法應(yīng)該使用類名而不是使用對象來調(diào)用", 因?yàn)殪o態(tài)方法不能在Java中重寫。

這些是我的核心Java面試問題和答案的清單。對于有經(jīng)驗(yàn)的程序員來說，一些Java問題看起來并不那么難，但對于Java中的中級(jí)和初學(xué)者來說，它們真的很難回答。順便說一句，如果你在面試中遇到任何棘手的Java問題，請與我們分享。