最近发现有不少介绍JS单线程运行机制的文章，但是发现很多都仅仅是介绍某一部分的知识，而且各个地方的说法还不统一，容易造成困惑。
因此准备梳理这块知识点，结合已有的认知，基于网上的大量参考资料，
从浏览器多进程到JS单线程，将JS引擎的运行机制系统的梳理一遍。

展现形式：由于是属于系统梳理型，就没有由浅入深了，而是从头到尾的梳理知识体系，
重点是将关键节点的知识点串联起来，而不是仅仅剖析某一部分知识。

内容是：从浏览器进程，再到浏览器内核运行，再到JS引擎单线程，再到JS事件循环机制，从头到尾系统的梳理一遍，摆脱碎片化，形成一个知识体系

目标是：看完这篇文章后，对浏览器多进程，JS单线程，JS事件循环机制这些都能有一定理解，
有一个知识体系骨架，而不是似懂非懂的感觉。

另外，本文适合有一定经验的前端人员，新手请规避，避免受到过多的概念冲击。可以先存起来，有了一定理解后再看，也可以分成多批次观看，避免过度疲劳。

• 浏览器都包含哪些进程？
• 重点是浏览器内核（渲染进程）
• Browser进程和浏览器内核（Renderer进程）的通信过程
• 梳理浏览器内核中线程之间的关系
  
• GUI渲染线程与JS引擎线程互斥
• 简单梳理下浏览器渲染流程
  
• css加载是否会阻塞dom树渲染？
• 事件循环机制进一步补充

线程和进程区分不清，是很多新手都会犯的错误，没有关系。这很正常。先看看下面这个形象的比喻：

- 进程是一个工厂，工厂有它的独立资源
- 线程是工厂中的工人，多个工人协作完成任务
- 工厂内有一个或多个工人
 

- 工厂的资源 -> 系统分配的内存（独立的一块内存）
- 工厂之间的相互独立 -> 进程之间相互独立
- 多个工人协作完成任务 -> 多个线程在进程中协作完成任务
- 工厂内有一个或多个工人 -> 一个进程由一个或多个线程组成
- 工人之间共享空间 -> 同一进程下的各个线程之间共享程序的内存空间（包括代码段、数据集、堆等）

如果是windows电脑中，可以打开任务管理器，可以看到有一个后台进程列表。对，那里就是查看进程的地方，而且可以看到每个进程的内存资源信息以及cpu占有率。

所以，应该更容易理解了：进程是cpu资源分配的最小单位（系统会给它分配内存）

最后，再用较为官方的术语描述一遍：

• 进程是cpu资源分配的最小单位（是能拥有资源和独立运行的最小单位）
• 线程是cpu调度的最小单位（线程是建立在进程的基础上的一次程序运行单位，一个进程中可以有多个线程）

• 不同进程之间也可以通信，不过代价较大
• 现在，一般通用的叫法：单线程与多线程，都是指在一个进程内的单和多。（所以核心还是得属于一个进程才行）

理解了进程与线程了区别后，接下来对浏览器进行一定程度上的认识：（先看下简化理解）

• 浏览器之所以能够运行，是因为系统给它的进程分配了资源（cpu、内存）
• 简单点理解，每打开一个Tab页，就相当于创建了一个独立的浏览器进程。

关于以上几点的验证，请再第一张图：

图中打开了Chrome浏览器的多个标签页，然后可以在Chrome的任务管理器中看到有多个进程（分别是每一个Tab页面有一个独立的进程，以及一个主进程）。
感兴趣的可以自行尝试下，如果再多打开一个Tab页，进程正常会+1以上

注意：在这里浏览器应该也有自己的优化机制，有时候打开多个tab页后，可以在Chrome任务管理器中看到，有些进程被合并了
（所以每一个Tab标签对应一个进程并不一定是绝对的）

浏览器都包含哪些进程？

知道了浏览器是多进程后，再来看看它到底包含哪些进程：（为了简化理解，仅列举主要进程）

1. Browser进程：浏览器的主进程（负责协调、主控），只有一个。作用有

• 负责浏览器界面显示，与用户交互。如前进，后退等
• 负责各个页面的管理，创建和销毁其他进程
• 将Renderer进程得到的内存中的Bitmap，绘制到用户界面上
• 网络资源的管理，下载等

• 第三方插件进程：每种类型的插件对应一个进程，仅当使用该插件时才创建
• GPU进程：最多一个，用于3D绘制等
• 浏览器渲染进程（浏览器内核）（Renderer进程，内部是多线程的）：默认每个Tab页面一个进程，互不影响。主要作用为
• 页面渲染，脚本执行，事件处理等

强化记忆：在浏览器中打开一个网页相当于新起了一个进程（进程内有自己的多线程）

当然，浏览器有时会将多个进程合并（譬如打开多个空白标签页后，会发现多个空白标签页被合并成了一个进程），如图

另外，可以通过Chrome的更多工具 -> 任务管理器自行验证

相比于单进程浏览器，多进程有如下优点：

• 避免单个page crash影响整个浏览器
• 避免第三方插件crash影响整个浏览器
• 多进程充分利用多核优势
• 方便使用沙盒模型隔离插件等进程，提高浏览器稳定性

简单点理解：如果浏览器是单进程，那么某个Tab页崩溃了，就影响了整个浏览器，体验有多差；同理如果是单进程，插件崩溃了也会影响整个浏览器；而且多进程还有其它的诸多优势。。。

当然，内存等资源消耗也会更大，有点空间换时间的意思。

重点是浏览器内核（渲染进程）

重点来了，我们可以看到，上面提到了这么多的进程，那么，对于普通的前端操作来说，最终要的是什么呢？答案是渲染进程

可以这样理解，页面的渲染，JS的执行，事件的循环，都在这个进程内进行。接下来重点分析这个进程

请牢记，浏览器的渲染进程是多线程的（这点如果不理解，请回头看进程和线程的区分）

终于到了线程这个概念了?，好亲切。那么接下来看看它都包含了哪些线程（列举一些主要常驻线程）：

• 负责渲染浏览器界面，解析HTML，CSS，构建DOM树和RenderObject树，布局和绘制等。
• 当界面需要重绘（Repaint）或由于某种操作引发回流(reflow)时，该线程就会执行
• 注意，GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起（相当于被冻结了），GUI更新会被保存在一个队列中等到JS引擎空闲时立即被执行。
• 也称为JS内核，负责处理Javascript脚本程序。（例如V8引擎）
• JS引擎线程负责解析Javascript脚本，运行代码。
• JS引擎一直等待着任务队列中任务的到来，然后加以处理，一个Tab页（renderer进程）中无论什么时候都只有一个JS线程在运行JS程序
• 同样注意，GUI渲染线程与JS引擎线程是互斥的，所以如果JS执行的时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞。
• 归属于浏览器而不是JS引擎，用来控制事件循环（可以理解，JS引擎自己都忙不过来，需要浏览器另开线程协助）
• 当JS引擎执行代码块如setTimeOut时（也可来自浏览器内核的其他线程,如鼠标点击、AJAX异步请求等），会将对应任务添加到事件线程中
• 当对应的事件符合触发条件被触发时，该线程会把事件添加到待处理队列的队尾，等待JS引擎的处理
• 注意，由于JS的单线程关系，所以这些待处理队列中的事件都得排队等待JS引擎处理（当JS引擎空闲时才会去执行）
• 浏览器定时计数器并不是由JavaScript引擎计数的,（因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确）
• 因此通过单独线程来计时并触发定时（计时完毕后，添加到事件队列中，等待JS引擎空闲后执行）
• 注意，W3C在HTML标准中规定，规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。
• 在XMLHttpRequest在连接后是通过浏览器新开一个线程请求
• 将检测到状态变更时，如果设置有回调函数，异步线程就产生状态变更事件，将这个回调再放入事件队列中。再由JavaScript引擎执行。

看到这里，如果觉得累了，可以先休息下，这些概念需要被消化，毕竟后续将提到的事件循环机制就是基于事件触发线程的，所以如果仅仅是看某个碎片化知识，
可能会有一种似懂非懂的感觉。要完成的梳理一遍才能快速沉淀，不易遗忘。放张图巩固下吧：

再说一点，为什么JS引擎是单线程的？额，这个问题其实应该没有标准答案，譬如，可能仅仅是因为由于多线程的复杂性，譬如多线程操作一般要加锁，因此最初设计时选择了单线程。。。

Browser进程和浏览器内核（Renderer进程）的通信过程

看到这里，首先，应该对浏览器内的进程和线程都有一定理解了，那么接下来，再谈谈浏览器的Browser进程（控制进程）是如何和内核通信的，
这点也理解后，就可以将这部分的知识串联起来，从头到尾有一个完整的概念。

如果自己打开任务管理器，然后打开一个浏览器，就可以看到：任务管理器中出现了两个进程（一个是主控进程，一个则是打开Tab页的渲染进程），
然后在这前提下，看下整个的过程：(简化了很多)

• Browser进程收到用户请求，首先需要获取页面内容（譬如通过网络下载资源），随后将该任务通过RendererHost接口传递给Render进程
• Renderer进程的Renderer接口收到消息，简单解释后，交给渲染线程，然后开始渲染
  
• 渲染线程接收请求，加载网页并渲染网页，这其中可能需要Browser进程获取资源和需要GPU进程来帮助渲染
• 当然可能会有JS线程操作DOM（这样可能会造成回流并重绘）
• Browser进程接收到结果并将结果绘制出来

这里绘一张简单的图：（很简化）

看完这一整套流程，应该对浏览器的运作有了一定理解了，这样有了知识架构的基础后，后续就方便往上填充内容。

这块再往深处讲的话就涉及到浏览器内核源码解析了，不属于本文范围。

如果这一块要深挖，建议去读一些浏览器内核源码解析文章，或者可以先看看参考下来源中的第一篇文章，写的不错

梳理浏览器内核中线程之间的关系

到了这里，已经对浏览器的运行有了一个整体的概念，接下来，先简单梳理一些概念

GUI渲染线程与JS引擎线程互斥

由于JavaScript是可操纵DOM的，如果在修改这些元素属性同时渲染界面（即JS线程和UI线程同时运行），那么渲染线程前后获得的元素数据就可能不一致了。

因此为了防止渲染出现不可预期的结果，浏览器设置GUI渲染线程与JS引擎为互斥的关系，当JS引擎执行时GUI线程会被挂起，
GUI更新则会被保存在一个队列中等到JS引擎线程空闲时立即被执行。

从上述的互斥关系，可以推导出，JS如果执行时间过长就会阻塞页面。

譬如，假设JS引擎正在进行巨量的计算，此时就算GUI有更新，也会被保存到队列中，等待JS引擎空闲后执行。
然后，由于巨量计算，所以JS引擎很可能很久很久后才能空闲，自然会感觉到巨卡无比。

所以，要尽量避免JS执行时间过长，这样就会造成页面的渲染不连贯，导致页面渲染加载阻塞的感觉。

前文中有提到JS引擎是单线程的，而且JS执行时间过长会阻塞页面，那么JS就真的对cpu密集型计算无能为力么？

Web Worker为Web内容在后台线程中运行脚本提供了一种简单的方法。线程可以执行任务而不干扰用户界面
这个文件包含将在工作线程中运行的代码; workers 运行在另一个全局上下文中,不同于当前的window
因此，使用 window快捷方式获取当前全局的范围 (而不是self) 在一个 Worker 内将返回错误

• 创建Worker时，JS引擎向浏览器申请开一个子线程（子线程是浏览器开的，完全受主线程控制，而且不能操作DOM）
• JS引擎线程与worker线程间通过特定的方式通信（postMessage API，需要通过序列化对象来与线程交互特定的数据）

所以，如果有非常耗时的工作，请单独开一个Worker线程，这样里面不管如何翻天覆地都不会影响JS引擎主线程，
只待计算出结果后，将结果通信给主线程即可，perfect!

而且注意下，JS引擎是单线程的，这一点的本质仍然未改变，Worker可以理解是浏览器给JS引擎开的外挂，专门用来解决那些大量计算问题。

其它，关于Worker的详解就不是本文的范畴了，因此不再赘述。

既然都到了这里，就再提一下SharedWorker（避免后续将这两个概念搞混）

• WebWorker只属于某个页面，不会和其他页面的Render进程（浏览器内核进程）共享
  
• SharedWorker是浏览器所有页面共享的，不能采用与Worker同样的方式实现，因为它不隶属于某个Render进程，可以为多个Render进程共享使用
  

看到这里，应该就很容易明白了，本质上就是进程和线程的区别。SharedWorker由独立的进程管理，WebWorker只是属于render进程下的一个线程

简单梳理下浏览器渲染流程

本来是直接计划开始谈JS运行机制的，但想了想，既然上述都一直在谈浏览器，直接跳到JS可能再突兀，因此，中间再补充下浏览器的渲染流程（简单版本）

为了简化理解，前期工作直接省略成：（要展开的或完全可以写另一篇超长文）

- 浏览器输入url，浏览器主进程接管，开一个下载线程，
然后进行 http请求（略去DNS查询，IP寻址等等操作），然后等待响应，获取内容，
- 浏览器渲染流程开始

浏览器器内核拿到内容后，渲染大概可以划分成以下几个步骤：

1. 解析css构建render树（将CSS代码解析成树形的数据结构，然后结合DOM合并成render树）
2. 绘制render树（paint），绘制页面像素信息
3. 浏览器会将各层的信息发送给GPU，GPU会将各层合成（composite），显示在屏幕上。

所有详细步骤都已经略去，渲染完毕后就是load事件了，之后就是自己的JS逻辑处理了

既然略去了一些详细的步骤，那么就提一些可能需要注意的细节把。

这里重绘参考来源中的一张图：（参考来源第一篇）

上面提到，渲染完毕后会触发load事件，那么你能分清楚load事件与DOMContentLoaded事件的先后么？

很简单，知道它们的定义就可以了：

• 当 DOMContentLoaded 事件触发时，仅当DOM加载完成，不包括样式表，图片。

(譬如如果有async加载的脚本就不一定完成)

• 当 onload 事件触发时，页面上所有的DOM，样式表，脚本，图片都已经加载完成了。

css加载是否会阻塞dom树渲染？

这里说的是头部引入css的情况

首先，我们都知道：css是由单独的下载线程异步下载的。

• css加载不会阻塞DOM树解析（异步加载时DOM照常构建）
• 但会阻塞render树渲染（渲染时需等css加载完毕，因为render树需要css信息）

这可能也是浏览器的一种优化机制。

因为你加载css的时候，可能会修改下面DOM节点的样式，
如果css加载不阻塞render树渲染的话，那么当css加载完之后，
render树可能又得重新重绘或者回流了，这就造成了一些没有必要的损耗。
所以干脆就先把DOM树的结构先解析完，把可以做的工作做完，然后等你css加载完之后，
在根据最终的样式来渲染render树，这种做法性能方面确实会比较好一点。

渲染步骤中就提到了composite概念。

可以简单的这样理解，浏览器渲染的图层一般包含两大类：普通图层以及复合图层

首先，普通文档流内可以理解为一个复合图层（这里称为默认复合层，里面不管添加多少元素，其实都是在同一个复合图层中）

其次，absolute布局（fixed也一样），虽然可以脱离普通文档流，但它仍然属于默认复合层。

然后，可以通过硬件加速的方式，声明一个新的复合图层，它会单独分配资源
（当然也会脱离普通文档流，这样一来，不管这个复合图层中怎么变化，也不会影响默认复合层里的回流重绘）

可以简单理解下：GPU中，各个复合图层是单独绘制的，所以互不影响，这也是为什么某些场景硬件加速效果一级棒

如下图。可以验证上述的说法

如何变成复合图层（硬件加速）

将该元素变成一个复合图层，就是传说中的硬件加速技术

• opacity属性/过渡动画（需要动画执行的过程中才会创建合成层，动画没有开始或结束后元素还会回到之前的状态）
• will-chang属性（这个比较偏僻），一般配合opacity与translate使用（而且经测试，除了上述可以引发硬件加速的属性外，其它属性并不会变成复合层），

作用是提前告诉浏览器要变化，这样浏览器会开始做一些优化工作（这个最好用完后就释放）

• 其它，譬如以前的flash插件

可以看到，absolute虽然可以脱离普通文档流，但是无法脱离默认复合层。
所以，就算absolute中信息改变时不会改变普通文档流中render树，
但是，浏览器最终绘制时，是整个复合层绘制的，所以absolute中信息的改变，仍然会影响整个复合层的绘制。
（浏览器会重绘它，如果复合层中内容多，absolute带来的绘制信息变化过大，资源消耗是非常严重的）

而硬件加速直接就是在另一个复合层了（另起炉灶），所以它的信息改变不会影响默认复合层
（当然了，内部肯定会影响属于自己的复合层），仅仅是引发最后的合成（输出视图）

一般一个元素开启硬件加速后会变成复合图层，可以独立于普通文档流中，改动后可以避免整个页面重绘，提升性能

但是尽量不要大量使用复合图层，否则由于资源消耗过度，页面反而会变的更卡

硬件加速时请使用index

使用硬件加速时，尽可能的使用index，防止浏览器默认给后续的元素创建复合层渲染

**webkit CSS3中，如果这个元素添加了硬件加速，并且index层级比较低，
那么在这个元素的后面其它元素（层级比这个元素高的，或者相同的，并且releative或absolute属性相同的），
会默认变为复合层渲染，如果处理不当会极大的影响性能**

简单点理解，其实可以认为是一个隐式合成的概念：如果a是一个复合图层，而且b在a上面，那么b也会被隐式转为一个复合图层，这点需要特别注意

另外，这个问题可以在这个地址看到重现（原作者分析的挺到位的，直接上链接）：

到此时，已经是属于浏览器页面初次渲染完毕后的事情，JS引擎的一些运行机制分析。

注意，这里不谈可执行上下文，VO，scop chain等概念（这些完全可以整理成另一篇文章了），这里主要是结合Event Loop来谈JS代码是如何执行的。

读这部分的前提是已经知道了JS引擎是单线程，而且这里会用到上文中的几个概念：（如果不是很理解，可以回头温习）

• JS分为同步任务和异步任务
• 同步任务都在主线程上执行，形成一个执行栈
• 主线程之外，事件触发线程管理着一个任务队列，只要异步任务有了运行结果，就在任务队列之中放置一个事件。
• 一旦执行栈中的所有同步任务执行完毕（此时JS引擎空闲），系统就会读取任务队列，将可运行的异步任务添加到可执行栈中，开始执行。

看到这里，应该就可以理解了：为什么有时候setTimeout推入的事件不能准时执行？因为可能在它推入到事件列表时，主线程还不空闲，正在执行其它代码，


事件循环机制进一步补充

这里就直接引用一张图片来协助理解：（参考自Philip Roberts的演讲《》）

• 主线程运行时会产生执行栈，

栈中的代码调用某些api时，它们会在事件队列中添加各种事件（当满足触发条件后，如ajax请求完毕）

• 而栈中的代码执行完毕，就会读取事件队列中的事件，去执行那些回调
• 注意，总是要等待栈中的代码执行完毕后才会去读取事件队列中的事件

上述事件循环机制的核心是：JS引擎线程和事件触发线程

但事件上，里面还有一些隐藏细节，譬如调用setTimeout后，是如何等待特定时间后才添加到事件队列中的？

是JS引擎检测的么？当然不是了。它是由定时器线程控制（因为JS引擎自己都忙不过来，根本无暇分身）

为什么要单独的定时器线程？因为JavaScript引擎是单线程的, 如果处于阻塞线程状态就会影响记计时的准确，因此很有必要单独开一个线程用来计时。

什么时候会用到定时器线程？当使用setTimeout或setInterval时，它需要定时器线程计时，计时完成后就会将特定的事件推入事件队列中。

这段代码的作用是当1000毫秒计时完毕后（由定时器线程计时），将回调函数推入事件队列中，等待主线程执行

这段代码的效果是最快的时间内将回调函数推入事件队列中，等待主线程执行

• 虽然代码的本意是0毫秒后就推入事件队列，但是W3C在HTML标准中规定，规定要求setTimeout中低于4ms的时间间隔算为4ms。

(不过也有一说是不同浏览器有不同的最小时间设定)

• 就算不等待4ms，就算假设0毫秒就推入事件队列，也会先执行begin（因为只有可执行栈内空了后才会主动读取事件队列）

因为每次setTimeout计时到后就会去执行，然后执行一段时间后才会继续setTimeout，中间就多了误差
（误差多少与代码执行时间有关）

而setInterval则是每次都精确的隔一段时间推入一个事件
（但是，事件的实际执行时间不一定就准确，还有可能是这个事件还没执行完毕，下一个事件就来了）

而且setInterval有一些比较致命的问题就是：

• 累计效应（上面提到的），如果setInterval代码在（setInterval）再次添加到队列之前还没有完成执行，

就会导致定时器代码连续运行好几次，而之间没有间隔。
就算正常间隔执行，多个setInterval的代码执行时间可能会比预期小（因为代码执行需要一定时间）

• 譬如像iOS的webview,或者Safari等浏览器中都有一个特点，在滚动的时候是不执行JS的，如果使用了setInterval，会发现在滚动结束后会执行多次由于滚动不执行JS积攒回调，如果回调执行时间过长,就会非常容器造成卡顿问题和一些不可知的错误（这一块后续有补充，setInterval自带的优化，不会重复添加回调）
• 而且把浏览器最小化显示等操作时，setInterval并不是不执行程序，

它会把setInterval的回调函数放在队列中，等浏览器窗口再次打开时，一瞬间全部执行时

补充：JS高程中有提到，JS引擎会对setInterval进行优化，如果当前事件队列中有setInterval的回调，不会重复添加。不过，仍然是有很多问题。。。

这段参考了参考来源中的第2篇文章（英文版的），（加了下自己的理解重新描述了下），
强烈推荐有英文基础的同学直接观看原文，作者描述的很清晰，示例也很不错，如下：

上文中将JS事件循环机制梳理了一遍，在ES5的情况是够用了，但是在ES6盛行的现在，仍然会遇到一些问题，譬如下面这题：

嗯哼，它的正确执行顺序是这样子的：

为什么呢？因为Promise里有了一个一个新的概念：microtask

它们的定义？区别？简单点可以按如下理解：

• macrotask（又称之为宏任务），可以理解是每次执行栈执行的代码就是一个宏任务（包括每次从事件队列中获取一个事件回调并放到执行栈中执行）
  
• 每一个task会从头到尾将这个任务执行完毕，不会执行其它
• 浏览器为了能够使得JS内部task与DOM任务能够有序的执行，会在一个task执行结束后，在下一个 task 执行开始前，对页面进行重新渲染
• microtask（又称为微任务），可以理解是在当前 task 执行结束后立即执行的任务
  
• 也就是说，在当前task任务后，下一个task之前，在渲染之前
• 也就是说，在某一个macrotask执行完后，就会将在它执行期间产生的所有microtask都执行完毕（在渲染前）

__补充：在node环境下，process.nextTick的优先级高于Promise__，也就是可以简单理解为：在宏任务结束后会先执行微任务队列中的nextTickQueue部分，然后才会执行微任务中的Promise部分。

• macrotask中的事件都是放在一个事件队列中的，而这个队列由事件触发线程维护
• microtask中的所有微任务都是添加到微任务队列（Job Queues）中，等待当前macrotask执行完毕后执行，而这个队列由JS引擎线程维护

（这点由自己理解+推测得出，因为它是在主线程下无缝执行的）

所以，总结下运行机制：

• 执行一个宏任务（栈中没有就从事件队列中获取）
• 执行过程中如果遇到微任务，就将它添加到微任务的任务队列中
• 宏任务执行完毕后，立即执行当前微任务队列中的所有微任务（依次执行）
• 当前宏任务执行完毕，开始检查渲染，然后GUI线程接管渲染
• 渲染完毕后，JS线程继续接管，开始下一个宏任务（从事件队列中获取）

另外，请注意下Promise的polyfill与官方版本的区别：

• 官方版本中，是标准的microtask形式

注意，有一些浏览器执行结果不一样（因为它们可能把microtask当成macrotask来执行了），
但是为了简单，这里不描述一些不标准的浏览器下的场景（但记住，有些浏览器可能并不标准）

它是HTML5中的新特性，作用是：监听一个DOM变动，


像以前的Vue源码中就是利用它来模拟nextTick的，
具体原理是，创建一个TextNode并监听内容变化，
然后要nextTick的时候去改一下这个节点的文本内容，
如下：（Vue的源码，未修改）

（当然，默认情况仍然是Promise，不支持才兼容的）。

看到这里，不知道对JS的运行机制是不是更加理解了，从头到尾梳理，而不是就某一个碎片化知识应该是会更清晰的吧？

同时，也应该注意到了JS根本就没有想象的那么简单，前端的知识也是无穷无尽，层出不穷的概念、N多易忘的知识点、各式各样的框架、
底层原理方面也是可以无限的往下深挖，然后你就会发现，你知道的太少了。。。

另外，本文也打算先告一段落，其它的，如JS词法解析，可执行上下文以及VO等概念就不继续在本文中写了，后续可以考虑另开新的文章。

main主线程运行开始!
main主线程运行结束!

main主线程运行开始!
main主线程运行结束!

第一种情况：李四（线程）当执行到30时会CPU时间让掉，这时张三（线程）抢到CPU时间并执行。
第二种情况：李四（线程）当执行到30时会CPU时间让掉，这时李四（线程）抢到CPU时间并执行。 

Java 面试随着时间的改变而改变。在过去的日子里，当你知道 String 和 StringBuilder 的区别（String 类型和 StringBuffer 类型的主要性能区别其实在于 String 是不可变的对象。因此在每次对 String 类型进行改变的时候其实都等同于生成了一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象，所以经常改变内容的字符串最好不要用 String ，因为每次生成对象都会对系统性能产生影响，特别当内存中无引用对象多了以后，JVM 的 GC 就会开始工作，影响性能，可以考虑使用可变字符序列StringBuilder）就能让你直接进入第二轮面试，但是现在问题变得越来越高级，面试官问的问题也更深入。 在我初入职场的时候，类似于 Vector 与 Array 的区别、HashMap 与 Hashtable 的区别是最流行的问题，只需要记住它们，就能在面试中获得更好的机会，但这种情形已经不复存在。如今，你将会被问到许多 Java 程序员都没有看过的领域，如 NIO，设计模式，成熟的单元测试，或者那些很难掌握的知识，如并发、算法、数据结构及编码。

由于我喜欢研究面试题，因此我已经收集了许多的面试问题，包括许多许多不同的主题。我已经为这众多的问题准备一段时间了，现在我将它们分享给你们。这里面不但包含经典的面试问题，如线程、集合、equals 和 hashcode、socket，而且还包含了 NIO、数组、字符串、Java 8 等主题。

该列表包含了入门级 Java 程序员和多年经验的高级开发者的问题。无论你是 1、2、3、4、5、6、7、8、9 还是 10 年经验的开发者，你都能在其中找到一些有趣的问题。这里包含了一些超级容易回答的问题，同时包含经验丰富的 Java 程序员也会棘手的问题。

当然你们也是非常幸运的，当今有许多好的书来帮助你准备 Java 面试，其中有一本我觉得特别有用和有趣的是 Markham 的 Java 程序面试揭秘（Java Programming Interview Exposed）。 这本书会告诉你一些 Java 和 JEE 面试中最重要的主题，即使你不是准备 Java 面试，也值得一读。

该问题列表特别长，我们有各个地方的问题，所以，答案必须要短小、简洁、干脆，不拖泥带水。因此，除了这一个段落，你只会听到问题与答案，再无其他内容，没有反馈，也没有评价。为此，我已经写好了一些博文，在这些文章中你可以找到我对某些问题的观点，如我为什么喜欢这个问题，这个问题的挑战是什么？期望从面试者那获取到什么样的答案？

这个列表有一点不同，我鼓励你采用类似的方式去分享问题和答案，这样容易温习。我希望这个列表对面试官和候选人都有很好的用处，面试官可以对这些问题上做一些改变以获取新奇和令人惊奇的元素，这对一次好的面试来说非常重要。而候选者，可以扩展和测试 Java 程序语言和平台关键领域的知识。2015 年，会更多的关注并发概念，JVM 内部，32 位 JVM 和 64 JVM的区别，单元测试及整洁的代码。我确信，如果你读过这个庞大的 Java 面试问题列表，无论是电话面试还是面对面的面试，你都能有很好的表现。

Java 面试中的重要话题

除了你看到的惊人的问题数量，我也尽量保证质量。我不止一次分享各个重要主题中的问题，也确保包含所谓的高级话题，这些话题很多程序员不喜欢准备或者直接放弃，因为他们的工作不会涉及到这些。Java NIO 和 JVM 底层就是最好的例子。你也可以将设计模式划分到这一类中，但是越来越多有经验的程序员了解 GOF 设计模式并应用这些模式。我也尽量在这个列表中包含 2015 年最新的面试问题，这些问题可能是来年关注的核心。为了给你一个大致的了解,下面列出这份 Java 面试问题列表包含的主题：

• 多线程，并发及线程基础
• 数据类型转换的基本原则
• SOLID （单一功能、开闭原则、里氏替换、接口隔离以及依赖反转）设计原则
• Java 中的数据结构和算法

现在是时候给你展示我近 5 年从各种面试中收集来的 120 个问题了。我确定你在自己的面试中见过很多这些问题，很多问题你也能正确回答。

多线程、并发及线程的基础问题

能，Java 中可以创建 volatile 类型数组，不过只是一个指向数组的引用，而不是整个数组。我的意思是，如果改变引用指向的数组，将会受到 volatile 的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素，volatile 标示符就不能起到之前的保护作用了。

2）volatile 能使得一个非原子操作变成原子操作吗？

一个典型的例子是在类中有一个 long 类型的成员变量。如果你知道该成员变量会被多个线程访问，如计数器、价格等，你最好是将其设置为 volatile。为什么？因为 Java 中读取 long 类型变量不是原子的，需要分成两步，如果一个线程正在修改该 long 变量的值，另一个线程可能只能看到该值的一半（前 32 位）。但是对一个 volatile 型的 long 或 double

3）volatile 修饰符的有过什么实践？

一种实践是用 volatile 修饰 long 和 double 变量，使其能按原子类型来读写。double 和 long 都是64位宽，因此对这两种类型的读是分为两部分的，第一次读取第一个 32 位，然后再读剩下的 32 位，这个过程不是原子的，但 Java 中 volatile 型的 long 或 double 变量的读写是原子的。volatile 修复符的另一个作用是提供内存屏障（memory barrier），例如在分布式框架中的应用。简单的说，就是当你写一个 volatile 变量之前，Java 内存模型会插入一个写屏障（write barrier），读一个 volatile 变量之前，会插入一个读屏障（read barrier）。意思就是说，在你写一个 volatile 域时，能保证任何线程都能看到你写的值，同时，在写之前，也能保证任何数值的更新对所有线程是可见的，因为内存屏障会将其他所有写的值更新到缓存。

4）volatile 类型变量提供什么保证？

volatile 变量提供顺序和可见性保证，例如，JVM 或者 JIT为了获得更好的性能会对语句重排序，但是 volatile 类型变量即使在没有同步块的情况下赋值也不会与其他语句重排序。 volatile 提供 happens-before 的保证，确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。某些情况下，volatile 还能提供原子性，如读 64 位数据类型，像 long 和

5) 10 个线程和 2 个线程的同步代码，哪个更容易写？

从写代码的角度来说，两者的复杂度是相同的，因为同步代码与线程数量是相互独立的。但是同步策略的选择依赖于线程的数量，因为越多的线程意味着更大的竞争，所以你需要利用同步技术，如锁分离，这要求更复杂的代码和专业知识。

6）你是如何调用 wait（）方法的？使用 if 块还是循环？为什么？

wait() 方法应该在循环调用，因为当线程获取到 CPU 开始执行的时候，其他条件可能还没有满足，所以在处理前，循环检测条件是否满足会更好。下面是一段标准的使用 wait 和 notify 方法的代码：

参见 Effective Java 第 69 条，获取更多关于为什么应该在循环中来调用 wait 方法的内容。

7）什么是多线程环境下的伪共享（false sharing）？

伪共享是多线程系统（每个处理器有自己的局部缓存）中一个众所周知的性能问题。伪共享发生在不同处理器的上的线程对变量的修改依赖于相同的缓存行，如下图所示：

伪共享问题很难被发现，因为线程可能访问完全不同的全局变量，内存中却碰巧在很相近的位置上。如其他诸多的并发问题，避免伪共享的最基本方式是仔细审查代码，根据缓存行来调整你的数据结构。

有经验程序员的 Java 面试题

8）什么是 Busy spin？我们为什么要使用它？

Busy spin 是一种在不释放 CPU 的基础上等待事件的技术。它经常用于避免丢失 CPU 缓存中的数据（如果线程先暂停，之后在其他CPU上运行就会丢失）。所以，如果你的工作要求低延迟，并且你的线程目前没有任何顺序，这样你就可以通过循环检测队列中的新消息来代替调用 sleep() 或 wait() 方法。它唯一的好处就是你只需等待很短的时间，如几微秒或几纳秒。LMAX

9）Java 中怎么获取一份线程 dump 文件？

在 Linux 下，你可以通过命令 kill -3 PID （Java 进程的进程 ID）来获取 Java 应用的 dump 文件。在 Windows 下，你可以按下 Ctrl + Break 来获取。这样 JVM 就会将线程的 dump 文件打印到标准输出或错误文件中，它可能打印在控制台或者日志文件中，具体位置依赖应用的配置。如果你使用Tomcat。

的线程队列中，可以一直等待，也可以通过异步更新直接返回结果。你也可以在参考答案中查看和学习到更详细的内容。

11）什么是线程局部变量？

当使用ThreadLocal维护变量时,ThreadLocal为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本,每个线程都可以独立地改变自己的副本,而不会影响其它线程所对应的副本,是线程隔离的。线程隔离的秘密在于ThreadLocalMap类(ThreadLocal的静态内部类)

线程局部变量是局限于线程内部的变量，属于线程自身所有，不在多个线程间共享。Java 提供 ThreadLocal 类来支持线程局部变量，是一种实现线程安全的方式。但是在管理环境下（如 web 服务器）使用线程局部变量的时候要特别小心，在这种情况下，工作线程的生命周期比任何应用变量的生命周期都要长。任何线程局部变量一旦在工作完成后没有释放，Java 应用就存在内存泄露的风险。

ThreadLocal是如何为每个线程创建变量的副本的：

c、在进行get之前，必须先set，否则会报空指针异常；如果想在get之前不需要调用set就能正常访问的话，必须重写initialValue()方法

12）用 wait-notify 写一段代码来解决生产者-消费者问题？

请参考答案中的示例代码。只要记住在同步块中调用 wait() 和 notify()方法，如果阻塞，通过循环来测试等待条件。

请参考答案中的示例代码，这里面一步一步教你创建一个线程安全的 Java 单例类。当我们说线程安全时，意思是即使初始化是在多线程环境中，仍然能保证单个实例。Java 中，使用枚举作为单例类是最简单的方式来创建线程安全单例模式的方式。

虽然两者都是用来暂停当前运行的线程，但是 sleep() 实际上只是短暂停顿，因为它不会释放锁，而 wait() 意味着条件等待，这就是为什么该方法要释放锁，因为只有这样，其他等待的线程才能在满足条件时获取到该锁。

15）什么是不可变对象（immutable object）？Java 中怎么创建一个不可变对象？

不可变对象指对象一旦被创建，状态就不能再改变。任何修改都会创建一个新的对象，如 String、Integer及其它包装类。详情参见答案，一步一步指导你在 Java 中创建一个不可变的类。

16）我们能创建一个包含可变对象的不可变对象吗？

是的，我们是可以创建一个包含可变对象的不可变对象的，你只需要谨慎一点，不要共享可变对象的引用就可以了，如果需要变化时，就返回原对象的一个拷贝。最常见的例子就是对象中包含一个日期对象的引用。

数据类型和 Java 基础面试问题

17）Java 中应该使用什么数据类型来代表价格？

如果不是特别关心内存和性能的话，使用BigDecimal，否则使用预定义精度的 double 类型。

可以使用 String 接收 byte[] 参数的构造器来进行转换，需要注意的点是要使用的正确的编码，否则会使用平台默认编码，这个编码可能跟原来的编码相同，也可能不同。

20）我们能将 int 强制转换为 byte 类型的变量吗？如果该值大于 byte 类型的范围，将会出现什么现象？

是的，我们可以做强制转换，但是 Java 中 int 是 32 位的，而 byte 是 8 位的，所以，如果强制转化是，int 类型的高 24 位将会被丢弃，byte 类型的范围是从 -128 到 127。

可以，向下转型。但是不建议使用，容易出现类型转型异常.

java.lang.Cloneable 是一个标示性接口，不包含任何方法，clone 方法在 object 类中定义。并且需要知道 clone() 方法是一个本地方法，这意味着它是由 c 或 c++ 或 其他本地语言实现的。

23）Java 中 ++ 操作符是线程安全的吗？

不是线程安全的操作。它涉及到多个指令，如读取变量值，增加，然后存储回内存，这个过程可能会出现多个线程交差。

+= 隐式的将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型。如果两这个整型相加，如 byte、short 或者 int，首先会将它们提升到 int 类型，然后在执行加法操作。

（因为 a+b 操作会将 a、b 提升为 int 类型，所以将 int 类型赋值给 byte 就会编译出错）

25）我能在不进行强制转换的情况下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量吗？

不行，你不能在没有强制类型转换的前提下将一个 double 值赋值给 long 类型的变量，因为 double 类型的范围比 long 类型更广，所以必须要进行强制转换。

false，因为有些浮点数不能完全精确的表示出来。

Integer 对象会占用更多的内存。Integer 是一个对象，需要存储对象的元数据。但是 int 是一个原始类型的数据，所以占用的空间更少。

Java 中的 String 不可变是因为 Java 的设计者认为字符串使用非常频繁，将字符串设置为不可变可以允许多个客户端之间共享相同的字符串。更详细的内容参见答案。

从 Java 7 开始，我们可以在 switch case 中使用字符串，但这仅仅是一个语法糖。内部实现在 switch 中使用字符串的 hash code。

30）Java 中的构造器链是什么？

当你从一个构造器中调用另一个构造器，就是Java 中的构造器链。这种情况只在重载了类的构造器的时候才会出现。

Java 中，int 类型变量的长度是一个固定值，与平台无关，都是 32 位。意思就是说，在 32 位 和 64 位 的Java 虚拟机中，int 类型的长度是相同的。

32 位和 64 位的 JVM 中，int 类型变量的长度是相同的，都是 32 位或者 4 个字节。

StrongReference 是 Java 的默认引用实现, 它会尽可能长时间的存活于 JVM 内，当没有任何对象指向它时将会被GC回收

WeakReference，顾名思义, 是一个弱引用, 当所引用的对象在 JVM 内不再有强引用时, 将被GC回收

WeakHashMap 的工作与正常的 HashMap 类似，但是使用弱引用作为 key，意思就是当 key 对象没有任何引用时，key/value 将会被回收。

当你将你的应用从 32 位的 JVM 迁移到 64 位的 JVM 时，由于对象的指针从 32 位增加到了 64 位，因此堆内存会突然增加，差不多要翻倍。这也会对 CPU 缓存（容量比内存小很多）的数据产生不利的影响。因为，迁移到 64 位的 JVM 主要动机在于可以指定最大堆大小，通过压缩 OOP 可以节省一定的内存。通过 -XX:+UseCompressedOops 选项，JVM

理论上说上 32 位的 JVM 堆内存可以到达 2^32，即 4GB，但实际上会比这个小很多。不同操作系统之间不同，如 Windows 系统大约 1.5 GB，Solaris 大约 3GB。64 位 JVM允许指定最大的堆内存，理论上可以达到 2^64，这是一个非常大的数字，实际上你可以指定堆内存大小到 100GB。甚至有的 JVM，如 Azul，堆内存到 1000G 都是可能的。

Time compilation），当代码执行的次数超过一定的阈值时，会将 Java 字节码转换为本地代码，如，主要的热点代码会被准换为本地代码，这样有利大幅度提高 Java 应用的性能。

3 年工作经验的 Java 面试题

当通过 Java 命令启动 Java 进程的时候，会为它分配内存。内存的一部分用于创建堆空间，当程序中创建对象的时候，就从对空间中分配内存。GC 是 JVM 内部的一个进程，回收无效对象的内存用于将来的分配。

JVM 底层面试题及答案

41）你能保证 GC 执行吗？

42）怎么获取 Java 程序使用的内存？堆使用的百分比？

可以通过 java.lang.Runtime 类中与内存相关方法来获取剩余的内存，总内存及最大堆内存。通过这些方法你也可以获取到堆使用的百分比及堆内存的剩余空间。Runtime.freeMemory() 方法返回剩余空间的字节数，Runtime.totalMemory() 方法总内存的字节数，Runtime.maxMemory() 返回最大内存的字节数。

43）Java 中堆和栈有什么区别？

JVM 中堆和栈属于不同的内存区域，使用目的也不同。栈常用于保存方法帧和局部变量，而对象总是在堆上分配。栈通常都比堆小，也不会在多个线程之间共享，而堆被整个 JVM 的所有线程共享。 Difference between stack and heap memory in Java

关于内存的的面试问题和答案

Java 基本概念面试题

如果 a 和 b 都是对象，则 a==b 是比较两个对象的引用，只有当 a 和 b 指向的是堆中的同一个对象才会返回 true，而 a.equals(b) 是进行逻辑比较，所以通常需要重写该方法来提供逻辑一致性的比较。例如，String 类重写 equals() 方法，所以可以用于两个不同对象，但是包含的字母相同的比较。

final 是一个修饰符，可以修饰变量、方法和类。如果 final 修饰变量，意味着该变量的值在初始化后不能被改变。Java 技术允许使用 finalize() 方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。这个方法是由垃圾收集器在确定这个对象没有被引用时对这个对象调用的，但是什么时候调用 finalize 没有保证。finally 是一个关键字，与 try 和 catch 一起用于异常的处理。finally 块一定会被执行，无论在 try 块中是否有发生异常。

47）Java 中的编译期常量是什么？使用它又什么风险？

公共静态不可变（public static final ）变量也就是我们所说的编译期常量，这里的 public 可选的。实际上这些变量在编译时会被替换掉，因为编译器知道这些变量的值，并且知道这些变量在运行时不能改变。这种方式存在的一个问题是你使用了一个内部的或第三方库中的公有编译时常量，但是这个值后面被其他人改变了，但是你的客户端仍然在使用老的值，甚至你已经部署了一个新的jar。为了避免这种情况，当你在更新依赖 JAR 文件时，确保重新编译你的程序。

Java 集合框架的面试题

这部分也包含数据结构、算法及数组的面试问题

List 是一个有序集合，允许元素重复。它的某些实现可以提供基于下标值的常量访问时间，但是这不是 List 接口保证的。Set 是一个无序集合。

poll() 和 remove() 都是从队列中取出一个元素，但是 poll() 在获取元素失败的时候会返回空，但是 remove() 失败的时候会抛出异常。

PriorityQueue 保证最高或者最低优先级的的元素总是在队列头部，但是 LinkedHashMap 维持的顺序是元素插入的顺序。当遍历一个 PriorityQueue 时，没有任何顺序保证，但是 LinkedHashMap 课保证遍历顺序是元素插入的顺序。

最明显的区别是 ArrrayList 底层的数据结构是数组，支持随机访问，而 LinkedList 的底层数据结构书链表，不支持随机访问。使用下标访问一个元素，ArrayList 的时间复杂度是 O(1)，而 LinkedList 是 O(n)。更多细节的讨论参见答案。

52）用哪两种方式来实现集合的排序？(答案)

是双向链表，你可以检查 JDK 的源码。在 Eclipse，你可以使用快捷键 Ctrl + T，直接在编辑器中打开该类。

这两个类有许多不同的地方，下面列出了一部分： a) Hashtable 是 JDK 1 遗留下来的类，而 HashMap 是后来增加的。 b）Hashtable 是同步的，比较慢，但 HashMap 没有同步策略，所以会更快。 c）Hashtable 不允许有个空的 key，但是 HashMap 允许出现一个 null key。 更多的不同之处参见答案。

58）写一段代码在遍历 ArrayList 时移除一个元素？(答案)

59）我们能自己写一个容器类，然后使用 for-each 循环吗？

可以，你可以写一个自己的容器类。如果你想使用 Java 中增强的循环来遍历，你只需要实现 Iterable 接口。如果你实现 Collection 接口，默认就具有该属性。

61）有没有可能两个不相等的对象有有相同的 hashcode？

有可能，两个不相等的对象可能会有相同的 hashcode 值，这就是为什么在 hashmap 中会有冲突。相等 hashcode 值的规定只是说如果两个对象相等，必须有相同的hashcode 值，但是没有关于不相等对象的任何规定。

62）两个相同的对象会有不同的的 hash code 吗？

不能，根据 hash code 的规定，这是不可能的。

63）我们可以在 hashcode() 中使用随机数字吗？(答案)

不行，因为对象的 hashcode 值必须是相同的。参见答案获取更多关于 Java 中重写 hashCode() 方法的知识。

Comparable 接口用于定义对象的自然顺序，而 comparator 通常用于定义用户定制的顺序。Comparable 总是只有一个，但是可以有多个 comparator 来定义对象的顺序。

IO 是 Java 面试中一个非常重要的点。你应该很好掌握 Java IO，NIO，NIO2 以及与操作系统，磁盘 IO 相关的基础知识。下面是 Java IO 中经常问的问题。

66）在我 Java 程序中，我有三个 socket，我需要多少个线程来处理？

69）Java 采用的是大端还是小端？

71）Java 中，直接缓冲区与非直接缓冲器有什么区别？(答案)

72）Java 中的内存映射缓存区是什么？(answer答案)

Java 最佳实践的面试问题

包含 Java 中各个部分的最佳实践，如集合，字符串，IO，多线程，错误和异常处理，设计模式等等。

76）Java 中，编写多线程程序的时候你会遵循哪些最佳实践？(答案)

这是我在写Java 并发程序的时候遵循的一些最佳实践： a）给线程命名，这样可以帮助调试。 b）最小化同步的范围，而不是将整个方法同步，只对关键部分做同步。 c）如果可以，更偏向于使用 volatile 而不是 synchronized。 d）使用更高层次的并发工具，而不是使用 wait() 和 notify() 来实现线程间通信，如

这是我在使用 Java 中 Collectionc 类的一些最佳实践： a）使用正确的集合类，例如，如果不需要同步列表，使用 ArrayList 而不是 Vector。 b）优先使用并发集合，而不是对集合进行同步。并发集合提供更好的可扩展性。 c）使用接口代表和访问集合，如使用List存储 ArrayList，使用 Map 存储 HashMap 等等。 d）使用迭代器来循环集合。 e）使用集合的时候使用泛型。

78）说出至少 5 点在 Java 中使用线程的最佳实践。(答案)

这个问题与之前的问题类似，你可以使用上面的答案。对线程来说，你应该： a）对线程命名 b）将线程和任务分离，使用线程池执行器来执行 Runnable 或 Callable。 c）使用线程池

IO 对 Java 应用的性能非常重要。理想情况下，你不应该在你应用的关键路径上避免 IO 操作。下面是一些你应该遵循的 Java IO 最佳实践： a）使用有缓冲区的 IO 类，而不要单独读取字节或字符。 b）使用 NIO 和 NIO2 c）在 finally 块中关闭流，或者使用 try-with-resource（Java7） 语句。 d）使用内存映射文件获取更快的 IO。

80）列出 5 个应该遵循的 JDBC 最佳实践(答案)

有很多的最佳实践，你可以根据你的喜好来例举。下面是一些更通用的原则： a）使用批量的操作来插入和更新数据 b）使用 PreparedStatement 来避免 SQL 异常，并提高性能。 c）使用数据库连接池 d）通过列名来获取结果集，不要使用列的下标来获取。

81）说出几条 Java 中方法重载的最佳实践？(答案)

下面有几条可以遵循的方法重载的最佳实践来避免造成自动装箱的混乱。 a）不要重载这样的方法：一个方法接收 int 参数，而另个方法接收 Integer 参数。 b）不要重载参数数量一致，而只是参数顺序不同的方法。 c）如果重载的方法参数个数多于 5 个，采用可变参数。

不是，非常不幸，DateFormat 的所有实现，包括 SimpleDateFormat 都不是线程安全的，因此你不应该在多线程序中使用，除非是在对外线程安全的环境中使用，如 将 SimpleDateFormat 限制在 ThreadLocal 中。如果你不这么做，在解析或者格式化日期的时候，可能会获取到一个不正确的结果。因此，从日期、时间处理的所有实践来说，我强力推荐

83）Java 中如何格式化一个日期？如格式化为 ddMMyyyy 的形式？(答案)

Java 中，可以使用 SimpleDateFormat 类或者 joda-time 库来格式日期。DateFormat 类允许你使用多种流行的格式来格式化日期。参见答案中的示例代码，代码中演示了将日期格式化成不同的格式，如 dd-MM-yyyy 或 ddMMyyyy。

84）Java 中，怎么在格式化的日期中显示时区？

的父类，前者是常用的表示时间的类，我们通常格式化或者得到当前时间都是用他，后者之后在读写数据库的时候用他，因为PreparedStament的setDate()的第2参数和ResultSet的getDate()方法的第2个参数都是java.sql.Date。

86）Java 中，如何计算两个日期之间的差距？

89）如何测试静态方法？(答案)

可以使用 PowerMock 库来测试静态方法。

90）怎么利用 JUnit 来测试一个方法的异常？(答案)

91）你使用过哪个单元测试库来测试你的 Java 程序？(答案)

编程和代码相关的面试题

93）怎么检查一个字符串只包含数字？(解决方案)

94）Java 中如何利用泛型写一个 LRU 缓存？(答案)

95）在不使用 StringBuffer 的前提下，怎么反转一个字符串？(解决方案)

97）Java 中，怎么获取一个文件中单词出现的最高频率？(解决方案)

98）如何检查出两个给定的字符串是反序的？(解决方案)

99）Java 中，怎么打印出一个字符串的所有排列？(解决方案)

100）Java 中，怎样才能打印出数组中的重复元素？(解决方案)

101）Java 中如何将字符串转换为整数？(解决方案)

102）在没有使用临时变量的情况如何交换两个整数变量的值？(解决方案)

交换两个值，不用临时变量?我们通过位运算中的异或来实现。  //测试代码为C语言代码

1.一个整数自己跟自己异或，结果为0   //因为异或的法则为，相同为0，不同为1，注意这里所说的都是二进制位。

2.任意一个整数跟0异或，结果为本身。 //因为1异或0得1,0异或0,得0，所以1还是1,0还是0，没发生变化。

分析下a和b发生交换的原因：

根据以上代码不难得出以下表达式:

根据前面说的前置知识，不难明白a和b，为什么发生交换了。

关于 OOP 和设计模式的面试题

这部分包含 Java 面试过程中关于 SOLID 的设计原则，OOP 基础，如类，对象，接口，继承，多态，封装，抽象以及更高级的一些概念，如组合、聚合及关联。也包含了 GOF 设计模式的问题。

103）接口是什么？为什么要使用接口而不是直接使用具体类？

接口用于定义 API。它定义了类必须得遵循的规则。同时，它提供了一种抽象，因为客户端只使用接口，这样可以有多重实现，如 List 接口，你可以使用可随机访问的 ArrayList，也可以使用方便插入和删除的 LinkedList。接口中不允许写代码，以此来保证抽象，但是 Java 8 中你可以在接口声明静态的默认方法，这种方法是具体的。

104）Java 中，抽象类与接口之间有什么不同？(答案)

Java 中，抽象类和接口有很多不同之处，但是最重要的一个是 Java 中限制一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口。抽象类可以很好的定义一个家族类的默认行为，而接口能更好的定义类型，有助于后面实现多态机制。关于这个问题的讨论请查看答案。

105）除了单例模式，你在生产环境中还用过什么设计模式？

这需要根据你的经验来回答。一般情况下，你可以说依赖注入，工厂模式，装饰模式或者观察者模式，随意选择你使用过的一种即可。不过你要准备回答接下的基于你选择的模式的问题。

106）你能解释一下里氏替换原则吗?(答案)

107) 什么情况下会违反迪米特法则？为什么会有这个问题？(答案)

迪米特法则建议“只和朋友说话，不要陌生人说话”，以此来减少类之间的耦合。

108）适配器模式是什么？什么时候使用？

适配器模式提供对接口的转换。如果你的客户端使用某些接口，但是你有另外一些接口，你就可以写一个适配去来连接这些接口。

109）什么是“依赖注入”和“控制反转”？为什么有人使用？(答案)

110）抽象类是什么？它与接口有什么区别？你为什么要使用过抽象类？(答案)

抽象方法：由abstract修饰的方法为抽象方法，抽象方法只有方法的定义，没有方法的实现。
抽象类：一个类中如果包含抽象方法，个i类应该用abstract关键字声明为抽象类。
抽象类不可以实例化，即使一个类中没有抽象方法，也可以将其定义为抽象类，同样，该类不可以实例化。
抽象类的意义：
 1，为子类提供一个公共的类型；
 2，封装子类中重复内容（成员变量和方法）；
 3，定义有抽象方法，子类虽然有不同的实现，但该方法的定义是一致的。
抽象类和接口的区别：
抽象类：为了被子类继承，为子类提供了同一的方法入口；
接口：定义了一个标准（特殊的抽象类）。

111）构造器注入和 setter 依赖注入，那种方式更好？(答案)

每种方式都有它的缺点和优点。构造器注入保证所有的注入都被初始化，但是 setter 注入提供更好的灵活性来设置可选依赖。如果使用 XML 来描述依赖，Setter 注入的可读写会更强。经验法则是强制依赖使用构造器注入，可选依赖使用 setter 注入。

112）依赖注入和工厂模式之间有什么不同？(答案)

虽然两种模式都是将对象的创建从应用的逻辑中分离，但是依赖注入比工程模式更清晰。通过依赖注入，你的类就是 POJO，它只知道依赖而不关心它们怎么获取。使用工厂模式，你的类需要通过工厂来获取依赖。因此，使用 DI 会比使用工厂模式更容易测试。关于这个话题的更详细讨论请参见答案。

113）适配器模式和装饰器模式有什么区别？(答案)

虽然适配器模式和装饰器模式的结构类似，但是每种模式的出现意图不同。适配器模式被用于桥接两个接口，而装饰模式的目的是在不修改类的情况下给类增加新的功能。

114）适配器模式和代理模式之前有什么不同？(答案)

这个问题与前面的类似，适配器模式和代理模式的区别在于他们的意图不同。由于适配器模式和代理模式都是封装真正执行动作的类，因此结构是一致的，但是适配器模式用于接口之间的转换，而代理模式则是增加一个额外的中间层，以便支持分配、控制或智能访问。

115）什么是模板方法模式？(答案)

模板方法提供算法的框架，你可以自己去配置或定义步骤。例如，你可以将排序算法看做是一个模板。它定义了排序的步骤，但是具体的比较，可以使用 Comparable 或者其语言中类似东西，具体策略由你去配置。列出算法概要的方法就是众所周知的模板方法。

116）什么时候使用访问者模式？(答案)

访问者模式用于解决在类的继承层次上增加操作，但是不直接与之关联。这种模式采用双派发的形式来增加中间层。

117）什么时候使用组合模式？(答案)

组合模式使用树结构来展示部分与整体继承关系。它允许客户端采用统一的形式来对待单个对象和对象容器。当你想要展示对象这种部分与整体的继承关系时采用组合模式。

118）继承和组合之间有什么不同？(答案)

虽然两种都可以实现代码复用，但是组合比继承共灵活，因为组合允许你在运行时选择不同的实现。用组合实现的代码也比继承测试起来更加简单。

119）描述 Java 中的重载和重写？(答案)

重载和重写都允许你用相同的名称来实现不同的功能，但是重载是编译时活动，而重写是运行时活动。你可以在同一个类中重载方法，但是只能在子类中重写方法。重写必须要有继承。

120）Java 中，嵌套公共静态类与顶级类有什么不同？(答案)

类的内部可以有多个嵌套公共静态类，但是一个 Java 源文件只能有一个顶级公共类，并且顶级公共类的名称与源文件名称必须一致。

121) OOP 中的 组合、聚合和关联有什么区别？(答案)

如果两个对象彼此有关系，就说他们是彼此相关联的。组合和聚合是面向对象中的两种形式的关联。组合是一种比聚合更强力的关联。组合中，一个对象是另一个的拥有者，而聚合则是指一个对象使用另一个对象。如果对象 A 是由对象 B 组合的，则 A 不存在的话，B一定不存在，但是如果 A 对象聚合了一个对象 B，则即使 A 不存在了，B 也可以单独存在。

122）给我一个符合开闭原则的设计模式的例子？(答案)

开闭原则要求你的代码对扩展开放，对修改关闭。这个意思就是说，如果你想增加一个新的功能，你可以很容易的在不改变已测试过的代码的前提下增加新的代码。有好几个设计模式是基于开闭原则的，如策略模式，如果你需要一个新的策略，只需要实现接口，增加配置，不需要改变核心逻辑。一个正在工作的例子是 Collections.sort() 方法，这就是基于策略模式，遵循开闭原则的，你不需为新的对象修改 sort() 方法，你需要做的仅仅是实现你自己的 Comparator 接口。

123）抽象工厂模式和原型模式之间的区别？(答案)

124）什么时候使用享元模式？(答案)

享元模式通过共享对象来避免创建太多的对象。为了使用享元模式，你需要确保你的对象是不可变的，这样你才能安全的共享。JDK 中 String 池、Integer 池以及 Long 池都是很好的使用了享元模式的例子。

Java 面试中其他各式各样的问题

这部分包含 Java 中关于 XML 的面试题，JDBC 面试题，正则表达式面试题，Java 错误和异常及序列化面试题

125）嵌套静态类与顶级类有什么区别？(答案)

一个公共的顶级类的源文件名称与类名相同，而嵌套静态类没有这个要求。一个嵌套类位于顶级类内部，需要使用顶级类的名称来引用嵌套静态类，如 HashMap.Entry 是一个嵌套静态类，HashMap 是一个顶级类，Entry是一个嵌套静态类。

126）你能写出一个正则表达式来判断一个字符串是否是一个数字吗？(解决方案)

一个数字字符串，只能包含数字，如 0 到 9 以及 +、- 开头，通过这个信息，你可以下一个如下的正则表达式来判断给定的字符串是不是数字。

127）Java 中，受检查异常 和 不受检查异常的区别？(答案)

受检查异常编译器在编译期间检查。对于这种异常，方法强制处理或者通过 throws 子句声明。其中一种情况是 Exception 的子类但不是 RuntimeException 的子类。非受检查是 RuntimeException 的子类，在编译阶段不受编译器的检查。

的作用是作为方法声明和签名的一部分，方法被抛出相应的异常以便调用者能处理。Java 中，任何未处理的受检查异常强制在 throws 子句中声明。

Serializable 接口是一个序列化 Java 类的接口，以便于它们可以在网络上传输或者可以将它们的状态保存在磁盘上，是 JVM 内嵌的默认序列化方式，成本高、脆弱而且不安全。Externalizable 允许你控制整个序列化过程，指定特定的二进制格式，增加安全机制。

DOM 解析器将整个 XML 文档加载到内存来创建一棵 DOM 模型树，这样可以更快的查找节点和修改 XML 结构，而 SAX 解析器是一个基于事件的解析器，不会将整个 XML 文档加载到内存。由于这个原因，DOM 比 SAX 更快，也要求更多的内存，不适合于解析大 XML 文件。

变量和文本。菱形操作符(<>)用于类型推断，不再需要在变量声明的右边申明泛型，因此可以写出可读写更强、更简洁的代码。另一个值得一提的特性是改善异常处理，如允许在同一个 catch 块中捕获多个异常。

Java 8 在 Java 历史上是一个开创新的版本，下面 JDK 8 中 5 个主要的特性： Lambda 表达式，允许像对象一样传递匿名函数 Stream API，充分利用现代多核 CPU，可以写出很简洁的代码 Date 与 Time API，最终，有一个稳定、简单的日期和时间库可供你使用 扩展方法，现在，接口中可以有静态、默认方法。 重复注解，现在你可以将相同的注解在同一类型上使用多次。

虽然两者都是构建工具，都用于创建 Java 应用，但是 Maven 做的事情更多，在基于“约定优于配置”的概念下，提供标准的Java 项目结构，同时能为应用自动管理依赖（应用中所依赖的 JAR 文件），Maven 与 ANT 工具更多的不同之处请参见答案。

这就是所有的面试题，如此之多，是不是？我可以保证，如果你能回答列表中的所有问题，你就可以很轻松的应付任何核心 Java 或者高级 Java 面试。虽然，这里没有涵盖 Servlet、JSP、JSF、JPA，JMS，EJB 及其它 Java EE 技术，也没有包含主流的框架如 Spring MVC，Struts 2.0，Hibernate，也没有包含 SOAP 和 RESTful web service，但是这份列表对做 Java 开发的、准备应聘 Java web 开发职位的人还是同样有用的，因为所有的 Java 面试，开始的问题都是 Java 基础和 JDK API 相关的。如果你认为我这里有任何应该在这份列表中而被我遗漏了的 Java 流行的问题，你可以自由的给我建议。我的目的是从最近的面试中创建一份最新的、最优的 Java 面试问题列表。