JAVA每日经典面试题

Java 高级面试问题及答案

问题1: 在Java中，什么是强引用、软引用、弱引用和虚引用？它们之间有什么区别？

答案:
在Java中，引用分为四种类型：

强引用：如果对象具有强引用，那么它永远不会被垃圾回收器回收。
软引用：软引用关联的对象在内存不足时会被回收，可以通过java.lang.ref.SoftReference类来实现。
弱引用：弱引用的对象只能生存到下一次垃圾回收发生时，无论内存空间是否充足，都可以被回收，使用java.lang.ref.WeakReference类。
虚引用：一个对象是否有虚引用的存在，完全不会对其生存时间构成影响，也无法通过虚引用来获取一个对象的实例，使用java.lang.ref.PhantomReference类。

它们之间的主要区别在于垃圾回收器对它们的态度和回收时机。

问题2: 请解释Java中的类加载器（ClassLoader）以及它的工作机制。

答案:
Java中的类加载器负责将.class文件加载到JVM中。类加载器是Java运行时环境的一部分，用于动态加载Java类文件。Java类加载机制主要涉及以下几个方面：

加载：查找.class文件并将其加载到JVM中。
链接：验证.class文件的字节码，并为类分配内存空间。
初始化：执行类构造器<clinit>()方法，进行静态变量的初始化。

类加载器的层次结构通常包括：

启动类加载器（Bootstrap ClassLoader）：负责加载核心Java类库。
扩展类加载器（Extension ClassLoader）：负责加载扩展库。
应用程序类加载器（Application ClassLoader）：负责加载应用程序类路径上的类。

问题3: 如何在Java中实现单例模式？请说明其线程安全问题及解决方案。

答案:
单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点。以下是实现单例模式的一种方式：

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

线程安全问题：在多线程环境下，如果多个线程同时调用getInstance()方法，可能会创建多个实例。

解决方案：

懒汉式加锁：如上例，使用synchronized关键字确保线程安全，但影响性能。
饿汉式：在类加载时就创建实例，简单但不延迟加载。
静态内部类：利用Java的类加载机制，实现线程安全的单例模式，延迟加载。
枚举：使用Java枚举实现单例，具有天然的线程安全性和防止反序列化创建新实例的特点。

问题4: 描述Java中的代理模式，并给出一个使用动态代理的示例。

答案:
代理模式（Proxy Pattern）是一种设计模式，它允许为其他对象提供一个代理或占位符，以控制对这个对象的访问。Java中的动态代理使用java.lang.reflect.Proxy类和java.lang.reflect.InvocationHandler接口实现。

示例：

import java.lang.reflect.InvocationHandler;
import java.lang.reflect.Method;// 目标对象接口
interface Service {void execute();
}// 目标对象实现
class RealService implements Service {public void execute() {System.out.println("Executing real service.");}
}// 动态代理类
class ProxyHandler implements InvocationHandler {private Object target;public ProxyHandler(Object target) {this.target = target;}public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable {System.out.println("Before execution.");method.invoke(target, args);System.out.println("After execution.");return null;}
}public class ProxyDemo {public static void main(String[] args) {RealService realService = new RealService();Service proxy = (Service) java.lang.reflect.Proxy.newProxyInstance(realService.getClass().getClassLoader(),new Class[]{Service.class},new ProxyHandler(realService));proxy.execute();}
}