这是我收集的10道高级Java面试问题列表。这些问题主要来自 Java 核心部分 ,不涉及 Java EE 相关问题。你可能知道这些棘手的 Java 问题的答案,或者觉得这些不足以挑战你的 Java 知识,但这些问题都是容易在各种 Java 面试中被问到的,而且包括我的朋友和同事在内的许多程序员都觉得很难回答。
1. 为什么等待和通知是在 Object 类而不是 Thread 中声明的?
一个棘手的 Java 问题,如果 Java编程语言不是你设计的,你怎么能回答这个问题呢。Java编程的常识和深入了解有助于回答这种棘手的 Java 核心方面的面试问题。
为什么 wait,notify 和 notifyAll 是在 Object 类中定义的而不是在 Thread 类中定义
这个问题的好在它能反映了面试者对等待通知机制的了解, 以及他对此主题的理解是否明确。就像为什么 Java 中不支持多继承或者为什么 String 在 Java 中是 final 的问题一样,这个问题也可能有多个答案。
为什么在 Object 类中定义 wait 和 notify 方法,每个人都能说出一些理由。 从我的面试经验来看, wait 和 nofity 仍然是大多数Java 程序员最困惑的,特别是2到3年的开发人员,如果他们要求使用 wait 和 notify, 他们会很困惑。因此,如果你去参加 Java 面试,请确保对 wait 和 notify 机制有充分的了解,并且可以轻松地使用 wait 来编写代码,并通过生产者-消费者问题或实现阻塞队列等了解通知的机制。
为什么等待和通知需要从同步块或方法中调用, 以及 Java 中的 wait,sleep 和 yield 方法之间的差异,如果你还没有读过,你会觉得有趣。为何 wait,notify 和 notifyAll 属于 Object 类? 为什么它们不应该在 Thread 类中? 以下是我认为有意义的一些想法:
1) wait 和 notify 不仅仅是普通方法或同步工具,更重要的是它们是 Java 中两个线程之间的通信机制。对语言设计者而言, 如果不能通过 Java 关键字(例如 synchronized)实现通信此机制,同时又要确保这个机制对每个对象可用, 那么 Object 类则是的正确声明位置。记住同步和等待通知是两个不同的领域,不要把它们看成是相同的或相关的。同步是提供互斥并确保 Java 类的线程安全,而 wait 和 notify 是两个线程之间的通信机制。
2) 每个对象都可上锁,这是在 Object 类而不是 Thread 类中声明 wait 和 notify 的另一个原因。
3) 在 Java 中为了进入代码的临界区,线程需要锁定并等待锁定,他们不知道哪些线程持有锁,而只是知道锁被某个线程持有, 并且他们应该等待取得锁, 而不是去了解哪个线程在同步块内,并请求它们释放锁定。
4) Java 是基于 Hoare 的监视器的思想,在Java中,所有对象都有一个监视器。
线程在监视器上等待,为执行等待,我们需要2个参数:
一个线程
一个监视器(任何对象)
在 Java 设计中,线程不能被指定,它总是运行当前代码的线程。但是,我们可以指定监视器(这是我们称之为等待的对象)。这是一个很好的设计,因为如果我们可以让任何其他线程在所需的监视器上等待,这将导致“入侵”,导致在设计并发程序时会遇到困难。请记住,在 Java 中,所有在另一个线程的执行中侵入的操作都被弃用了(例如 stop 方法)。
2. 为什么Java中不支持多重继承?
我发现这个 Java 核心问题很难回答,因为你的答案可能不会让面试官满意,在大多数情况下,面试官正在寻找答案中的关键点,如果你提到这些关键点,面试官会很高兴。在 Java 中回答这种棘手问题的关键是准备好相关主题, 以应对后续的各种可能的问题。
这是非常经典的问题,与为什么 String 在 Java 中是不可变的很类似; 这两个问题之间的相似之处在于它们主要是由 Java 创作者的设计决策使然。
为什么Java不支持多重继承, 可以考虑以下两点:
1)第一个原因是围绕钻石形继承问题产生的歧义,考虑一个类 A 有 foo() 方法, 然后 B 和 C 派生自 A, 并且有自己的 foo() 实现,现在 D 类使用多个继承派生自 B 和C,如果我们只引用 foo(), 编译器将无法决定它应该调用哪个 foo()。这也称为 Diamond 问题,因为这个继承方案的结构类似于菱形,见下图:
A foo()
/ \
/ \
foo() B C foo()
\ /
\ /
D foo()
即使我们删除钻石的顶部 A 类并允许多重继承,我们也将看到这个问题含糊性的一面。如果你把这个理由告诉面试官,他会问为什么 C++ 可以支持多重继承而 Java不行。嗯,在这种情况下,我会试着向他解释我下面给出的第二个原因,它不是因为技术难度, 而是更多的可维护和更清晰的设计是驱动因素, 虽然这只能由 Java 言语设计师确认,我们只是推测。维基百科链接有一些很好的解释,说明在使用多重继承时,由于钻石问题,不同的语言地址问题是如何产生的。
2)对我来说第二个也是更有说服力的理由是,多重继承确实使设计复杂化并在转换、构造函数链接等过程中产生问题。假设你需要多重继承的情况并不多,简单起见,明智的决定是省略它。此外,Java 可以通过使用接口支持单继承来避免这种歧义。由于接口只有方法声明而且没有提供任何实现,因此只有一个特定方法的实现,因此不会有任何歧义。