Java每日面试题

Java 高级面试问题及答案

问题1: Java中的垃圾回收机制是如何工作的？请描述一下垃圾收集器的工作原理。

答案:
Java的垃圾回收机制主要依赖于垃圾收集器（Garbage Collector，GC），它负责自动回收不再使用的对象，从而释放内存。垃圾回收机制的核心在于确定对象是否“不再可达”。一个对象如果没有任何引用指向它，那么它就是“不再可达”的，可以被回收。
垃圾收集器的工作原理通常包括以下几个步骤：

标记：GC遍历所有根对象，并递归标记所有可达对象。
清除：删除所有未被标记的对象，释放内存。
压缩：整理内存，避免碎片化，通常在清除之后进行。

不同的垃圾收集器有不同的实现策略，如Serial、Parallel、CMS（Concurrent Mark Sweep）、G1（Garbage-First）等，它们在性能和适用场景上有所区别。

问题2: 解释一下Java内存模型(JMM)及其对多线程编程的影响。

答案:
Java内存模型（Java Memory Model，JMM）定义了Java程序中各种变量（线程共享变量）的访问规则，尤其是多线程环境下的访问规则。JMM的核心概念是内存中的变量对于不同的线程来说，可能是在不同的工作内存中拷贝的值，而不是直接在主内存中进行读写。为了确保多线程程序的正确性，JMM定义了以下几个关键要素：

原子性：确保操作要么全部执行，要么全部不执行。
可见性：一个线程对共享变量的修改对其他线程可见。
有序性：除非程序员明确地请求，否则JVM可以对指令进行重排序。

JMM通过volatile关键字、synchronized以及锁机制来保证上述特性，从而影响并指导多线程编程。

问题3: 在Java中，如何实现一个线程安全的单例模式？请列举至少两种方法。

答案:
在Java中实现线程安全的单例模式通常有两种方法：

懒汉式（线程安全）: 使用synchronized关键字确保只有一个线程可以创建实例。

public class Singleton {private static Singleton instance;public static synchronized Singleton getInstance() {if (instance == null) {instance = new Singleton();}return instance;}
}

饿汉式: 在类加载时就创建实例，避免了线程安全问题。

public class Singleton {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();public static Singleton getInstance() {return INSTANCE;}
}

静态内部类: 利用Java的类加载机制来实现线程安全的单例模式。

public class Singleton {private Singleton() {}private static class SingletonHolder {private static final Singleton INSTANCE = new Singleton();}public static Singleton getInstance() {return SingletonHolder.INSTANCE;}
}