2019年Java面試題基礎系列228道
第一篇更新1~20題的答案解析
2019年Java面試題基礎系列228道（1），快看看哪些你還不會？
第二篇更新21~50題答案解析
第三篇更新51~95題答案解析
Java 面試題（二）
1、Java 中能創建 volatile 數組嗎？
2、volatile 能使得一個非原子操作變成原子操作嗎？
3、volatile 修飾符的有過什麼實踐？
4、volatile 類型變量提供什麼保證？
5、10 個線程和 2 個線程的同步代碼，哪個更容易寫？
6、你是如何調用 wait（）方法的？使用 if 塊還是循環？爲什麼？
8、什麼是 Busy spin？我們爲什麼要使用它？
9、Java 中怎麼獲取一份線程 dump 文件？
10、Swing 是線程安全的？
11、什麼是線程局部變量？
12、用 wait-notify 寫一段代碼來解決生產者-消費者問題？
13、用 Java 寫一個線程安全的單例模式（Singleton）？
14、Java 中 sleep 方法和 wait 方法的區別？
15、什麼是不可變對象（immutable object）？Java 中怎麼創建一個不可變對象？
16、我們能創建一個包含可變對象的不可變對象嗎？
17、Java 中應該使用什麼數據類型來代表價格？
18、怎麼將 byte 轉換爲 String？
19、Java 中怎樣將 bytes 轉換爲 long 類型？
20、我們能將 int 強制轉換爲 byte 類型的變量嗎？如果該值大於byte 類型的範圍，將會出現什麼現象？
本次更新Java 面試題（二）的1~20題答案
1、Java 中能創建 volatile 數組嗎？
能，Java 中可以創建 volatile 類型數組，不過只是一個指向數組的引用，而不是整個數組。我的意思是，如果改變引用指向的數組，將會受到 volatile 的保護，但是如果多個線程同時改變數組的元素，volatile 標示符就不能起到之前的保護作用了。
2、volatile 能使得一個非原子操作變成原子操作嗎？
一個典型的例子是在類中有一個 long 類型的成員變量。如果你知道該成員變量會被多個線程訪問，如計數器、價格等，你最好是將其設置爲 volatile。爲什麼？因爲 Java 中讀取 long 類型變量不是原子的，需要分成兩步，如果一個線程正在修改該 long 變量的值，另一個線程可能只能看到該值的一半（前 32 位）。但是對一個 volatile 型的 long 或 double 變量的讀寫是原子。
3、volatile 修飾符的有過什麼實踐？
一種實踐是用 volatile 修飾 long 和 double 變量，使其能按原子類型來讀寫。double 和 long 都是 64 位寬，因此對這兩種類型的讀是分爲兩部分的，第一次讀取第一個 32 位，然後再讀剩下的 32 位，這個過程不是原子的，但 Java 中volatile 型的 long 或 double 變量的讀寫是原子的。volatile 修復符的另一個作用是提供內存屏障（memory barrier），例如在分佈式框架中的應用。簡單的說，就是當你寫一個 volatile 變量之前，Java 內存模型會插入一個寫屏障（writebarrier），讀一個 volatile 變量之前，會插入一個讀屏障（read barrier）。意思就是說，在你寫一個 volatile 域時，能保證任何線程都能看到你寫的值，同時，在寫之前，也能保證任何數值的更新對所有線程是可見的，因爲內存屏障會將其他所有寫的值更新到緩存。
4、volatile 類型變量提供什麼保證？
volatile 變量提供順序和可見性保證，例如，JVM 或者 JIT 爲了獲得更好的性能會對語句重排序，但是 volatile 類型變量即使在沒有同步塊的情況下賦值也不會與其他語句重排序。 volatile 提供 happens-before 的保證，確保一個線程的修改能對其他線程是可見的。某些情況下，volatile 還能提供原子性，如讀 64 位數據類型，像 long 和 double 都不是原子的，但 volatile 類型的 double 和long 就是原子的。
5、10 個線程和 2 個線程的同步代碼，哪個更容易寫？
從寫代碼的角度來說，兩者的複雜度是相同的，因爲同步代碼與線程數量是相互獨立的。但是同步策略的選擇依賴於線程的數量，因爲越多的線程意味着更大的競爭，所以你需要利用同步技術，如鎖分離，這要求更復雜的代碼和專業知識。
6、你是如何調用 wait（）方法的？使用 if 塊還是循環？爲什麼？
wait() 方法應該在循環調用，因爲當線程獲取到 CPU 開始執行的時候，其他條件可能還沒有滿足，所以在處理前，循環檢測條件是否滿足會更好。下面是一段標準的使用 wait 和 notify 方法的代碼：
// The standard idiom for using the wait method
synchronized (obj) {
while (condition does not hold)
obj.wait();
// (Releases lock, and reacquires on wakeup)
... // Perform action appropriate to condition
}
7、什麼是多線程環境下的僞共享（false sharing）？
僞共享是多線程系統（每個處理器有自己的局部緩存）中一個衆所周知的性能問題。僞共享發生在不同處理器的上的線程對變量的修改依賴於相同的緩存行。
8、什麼是 Busy spin？我們爲什麼要使用它？
Busy spin 是一種在不釋放 CPU 的基礎上等待事件的技術。它經常用於避免丟失 CPU 緩存中的數據（如果線程先暫停，之後在其他 CPU 上運行就會丟失）。所以，如果你的工作要求低延遲，並且你的線程目前沒有任何順序，這樣你就可以通過循環檢測隊列中的新消息來代替調用 sleep() 或 wait() 方法。它唯一的好處就是你只需等待很短的時間，如幾微秒或幾納秒。LMAX 分佈式框架是一個高性能線程間通信的庫，該庫有一個 BusySpinWaitStrategy 類就是基於這個概念實現的，使用 busy spin 循環 EventProcessors 等待屏障。
9、Java 中怎麼獲取一份線程 dump 文件？
在 Linux 下，你可以通過命令 kill -3 PID （Java 進程的進程 ID）來獲取 Java應用的 dump 文件。在 Windows 下，你可以按下 Ctrl + Break 來獲取。這樣 JVM 就會將線程的 dump 文件打印到標準輸出或錯誤文件中，它可能打印在控制檯或者日誌文件中，具體位置依賴應用的配置。如果你使用 Tomcat。
10、Swing 是線程安全的？
不是，Swing 不是線程安全的。你不能通過任何線程來更新 Swing 組件，如JTable、JList 或 JPanel，事實上，它們只能通過 GUI 或 AWT 線程來更新。這就是爲什麼 Swing供 invokeAndWait() 和 invokeLater() 方法來獲取其他線程的 GUI 更新請求。這些方法將更新請求放入 AWT 的線程隊列中，可以一直等待，也可以通過異步更新直接返回結果。你也可以在參考答案中查看和學習到更詳細的內容。
11、什麼是線程局部變量？
線程局部變量是侷限於線程內部的變量，屬於線程自身所有，不在多個線程間共享。Java 提供 ThreadLocal 類來支持線程局部變量，是一種實現線程安全的方式。但是在管理環境下（如 web 服務器）使用線程局部變量的時候要特別小心，在這種情況下，工作線程的生命週期比任何應用變量的生命週期都要長。任何線程局部變量一旦在工作完成後沒有釋放，Java 應用就存在內存泄露的風險。
12、用 wait-notify 寫一段代碼來解決生產者-消費者問題？
只要記住在同步塊中調用 wait() 和 notify()方 法 ，如果阻塞，通過循環來測試等待條件。
13、用 Java 寫一個線程安全的單例模式（Singleton）？
一步一步創建一個線程安全的 Java 單例類。當我們說線程安全時，意思是即使初始化是在多線程環境中，仍然能保證單個實例。Java 中，使用枚舉作爲單例類是最簡單的方式來創建線程安全單例模式的方式。
14、Java 中 sleep 方法和 wait 方法的區別？
雖然兩者都是用來暫停當前運行的線程，但是 sleep() 實際上只是短暫停頓，因爲它不會釋放鎖，而 wait() 意味着條件等待，這就是爲什麼該方法要釋放鎖，因爲只有這樣，其他等待的線程才能在滿足條件時獲取到該鎖。
15、什麼是不可變對象（immutable object）？Java 中怎麼創建一個不可變對象？
不可變對象指對象一旦被創建，狀態就不能再改變。任何修改都會創建一個新的對象，如 String、Integer 及其它包裝類。詳情參見答案，一步一步指導你在 Java中創建一個不可變的類。
16、我們能創建一個包含可變對象的不可變對象嗎？
是的，我們是可以創建一個包含可變對象的不可變對象的，你只需要謹慎一點，不要共享可變對象的引用就可以了，如果需要變化時，就返回原對象的一個拷貝。最常見的例子就是對象中包含一個日期對象的引用。數據類型和 Java 基礎面試問題
17、Java 中應該使用什麼數據類型來代表價格？
如果不是特別關心內存和性能的話，使用 BigDecimal，否則使用預定義精度的double 類型。
18、怎麼將 byte 轉換爲 String？
可以使用 String 接收 byte[] 參數的構造器來進行轉換，需要注意的點是要使用的正確的編碼，否則會使用平臺默認編碼，這個編碼可能跟原來的編碼相同，也可能不同。
19、Java 中怎樣將 bytes 轉換爲 long 類型？
bytes[] 到數字類型的轉換是個經常用到的代碼,解決方式也不止一種。
java代碼實現
如果不想借助任何已經有的類，完全可以自己實現這段代碼，如下：
/**
* 將字節數組轉爲long<br>
* 如果input爲null,或offset指定的剩餘數組長度不足8字節則拋出異常
* @param input
* @param offset 起始偏移量
* @param littleEndian 輸入數組是否小端模式
* @return
*/
public static long longFrom8Bytes(byte[] input, int offset, Boolean littleEndian){
long value=0;
// 循環讀取每個字節通過移位運算完成long的8個字節拼裝
for (int count=0;count<8;++count){
int shift=(littleEndian?count:(7-count))<<3;
value |=((long)0xff<< shift) & ((long)input[offset+count] << shift);
}
return value;
}
藉助java.nio.ByteBuffer實現
java.nio.ByteBuffer 本身就有getLong,getInt,getFloat….方法,只要將byte[]轉換爲ByteBuffer就可以實現所有primitive類型的數據讀取,參見javadoc。
/**
* 利用 {@link java.nio.ByteBuffer}實現byte[]轉long
* @param input
* @param offset
* @param littleEndian 輸入數組是否小端模式
* @return
*/
public static long bytesTolong(byte[] input, int offset, Boolean littleEndian) {
// 將byte[] 封裝爲 ByteBuffer
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(input,offset,8);
if(littleEndian){
// ByteBuffer.order(ByteOrder) 方法指定字節序,即大小端模式(BIG_ENDIAN/LITTLE_ENDIAN)
// ByteBuffer 默認爲大端(BIG_ENDIAN)模式
buffer.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
}
return buffer.getlong();
}
藉助java.io.DataInputStream實現
java.io.DataInputStream 同樣提供了readLong,readLong,readLong….方法,只要將byte[]轉換爲DataInputStream就可以實現所有primitive類型的數據讀取,參見javadoc。
20、我們能將 int 強制轉換爲 byte 類型的變量嗎？如果該值大於 byte 類型的範圍，將會出現什麼現象？
是的，我們可以做強制轉換，但是 Java 中 int 是 32 位的，而 byte 是 8 位的，所以，如果強制轉化是，int 類型的高 24 位將會被丟棄，byte 類型的範圍是從 -128 到 127。
最後
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