Java基础整理

1. RUNNING：线程池一旦被创建，就处于 RUNNING 状态，任务数为 0，能够接收新任务，对已排队的任务进行处理。

2. SHUTDOWN：不接收新任务，但能处理已排队的任务。调用线程池的 shutdown() 方法，线程池由 RUNNING 转变为 SHUTDOWN 状态。

3. STOP：不接收新任务，不处理已排队的任务，并且会中断正在处理的任务。调用线程池的 shutdownNow() 方法，线程池由(RUNNING 或 SHUTDOWN ) 转变为 STOP 状态。

4. TIDYING：

• SHUTDOWN 状态下，任务数为 0， 其他所有任务已终止，线程池会变为 TIDYING 状态，会执行 terminated() 方法。线程池中的 terminated() 方法是空实现，可以重写该方法进行相应的处理。
• 线程池在 SHUTDOWN 状态，任务队列为空且执行中任务为空，线程池就会由 SHUTDOWN 转变为 TIDYING 状态。
• 线程池在 STOP 状态，线程池中执行中任务为空时，就会由 STOP 转变为 TIDYING 状态。

5. TERMINATED：线程池彻底终止。线程池在 TIDYING 状态执行完 terminated() 方法就会由 TIDYING 转变为 TERMINATED 状态。

线程池各个状态切换框架图：

14. 线程池中 submit()和 execute()方法有什么区别？

• 接收的参数不一样
• submit有返回值，而execute没有
• submit方便Exception处理

15. 在 java 程序中怎么保证多线程的运行安全？

线程安全在三个方面体现：

• 原子性：提供互斥访问，同一时刻只能有一个线程对数据进行操作，
  （atomic，synchronized，lock）；
• 可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程看到，（synchronized,volatile,lock）；
• 有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序，该观察结果一般杂乱无序，（synchronized，lock）。

16. 多线程锁的升级原理是什么？

在Java中，锁共有4种状态，锁的级别从低到高：

无锁 -> 偏向锁 -> 轻量级锁 -> 重量级锁

这几个状态会随着竞争情况逐渐升级。锁可以升级但不能降级。

锁分级别原因：

没有优化以前，synchronized 是重量级锁（悲观锁），使用 wait 和 notify、notifyAll 来切换线程状态非常消耗系统资源；线程的挂起和唤醒间隔很短暂，这样很浪费资源，影响性能。所以 JVM 对 synchronized 关键字进行了优化，把锁分为 无锁、偏向锁、轻量级锁、重量级锁 状态。锁升级的目的是为了减低锁带来的性能消耗，在 Java 6 之后优化 synchronized 为此方式。

无锁：没有对资源进行锁定，所有的线程都能访问并修改同一个资源，但同时只有一个线程能修改成功，其他修改失败的线程会不断重试直到修改成功。

偏向锁：对象的代码一直被同一线程执行，不存在多个线程竞争，该线程在后续的执行中自动获取锁，降低获取锁带来的性能开销。偏向锁，指的就是偏向第一个加锁线程，该线程是不会主动释放偏向锁的，只有当其他线程尝试竞争偏向锁才会被释放。

偏向锁的撤销，需要在某个时间点上没有字节码正在执行时，先暂停拥有偏向锁的线程，然后判断锁对象是否处于被锁定状态。如果线程不处于活动状态，则将对象头设置成无锁状态，并撤销偏向锁；

如果线程处于活动状态，升级为轻量级锁的状态。

轻量级锁：轻量级锁是指当锁是偏向锁的时候，被第二个线程 B 所访问，此时偏向锁就会升级为轻量级锁，线程 B 会通过自旋的形式尝试获取锁，线程不会阻塞，从而提高性能。

当前只有一个等待线程，则该线程将通过自旋进行等待。但是当自旋超过一定的次数时，轻量级锁便会升级为重量级锁；当一个线程已持有锁，另一个线程在自旋，而此时又有第三个线程来访时，轻量级锁也会升级为重量级锁。

重量级锁：指当有一个线程获取锁之后，其余所有等待获取该锁的线程都会处于阻塞状态。

重量级锁通过对象内部的监视器（monitor）实现，而其中 monitor 的本质是依赖于底层操作系统的 Mutex Lock 实现，操作系统实现线程之间的切换需要从用户态切换到内核态，切换成本非常高。

synchronized 锁升级的过程：

1.在锁对象的对象头里面有一个 threadid 字段，未访问时 threadid 为空
2.第一次访问 jvm 让其持有偏向锁，并将 threadid 设置为其线程 id
3.再次访问时会先判断 threadid 是否与其线程 id 一致。如果一致则可以直接使用此对象；如果不一致，则升级偏向锁为轻量级锁，通过自旋循环一定次数来获取锁
4.执行一定次数之后，如果还没有正常获取到要使用的对象，此时就会把锁从轻量级升级为重量级锁

synchronized四种锁状态的升级

17. 什么是线程死锁？

线程死锁是指由于两个或者多个线程互相持有所需要的资源，导致这些线程一直处于等待其他线程释放资源的状态，无法继续执行，如果线程都不主动释放所占有的资源，将产生死锁。当线程处于这种僵持状态时，若无外力作用，它们都将无法再向前推进。

18. 怎么防止死锁？

某个任务在等待另一个任务，而后者又等待别的任务，这样一直下去，直到这个链条上的任务又在等待第一个任务释放锁。这得到了一个任务之间互相等待的连续循环，没有哪个线程能继续。这被称之为死锁。当以下四个条件同时满足时，就会产生死锁：
(1) 互斥条件。在一段时间内某资源只由一个进程占用。
(2) 请求和保持条件。指进程已经保持至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其它进程占有，此时请求进程阻塞，但又对自己已获得的其它资源保持不放。
(3) 不剥夺条件。指进程已获得的资源，在未使用完之前，不能被剥夺，只能在使用完时由自己释放。
(4) 环路等待条件。一个任务正在等待另一个任务所持有的资源，后者又在等待别的任务所持有的资源，这样一直下去，直到有一个任务在等待第一个任务所持有的资源，使得大家都被锁住。
要解决死锁问题，必须打破上面四个条件的其中之一。在程序中，最容易打破的往往是第四个条件。
关于如何手写死锁和定位方法，可参考这篇博客。

19. ThreadLocal 是什么？有哪些使用场景？

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。

20.说一下 synchronized 底层实现原理？

https://blog.csdn.net/javazejian/article/details/72828483

21. synchronized 和 volatile 的区别是什么？

作用：

• synchronized 表示只有一个线程可以获取作用对象的锁，执行代码，阻塞其他线程。
• volatile 表示变量在 CPU 的寄存器中是不确定的，必须从主存中读取。保证多线程环境下变量的可见性；禁止指令重排序。

区别：

• synchronized 可以作用于变量、方法、对象；volatile 只能作用于变量。
• synchronized 可以保证线程间的有序性（个人猜测是无法保证线程内的有序性，即线程内的代码可能被 CPU 指令重排序）、原子性和可见性；volatile 只保证了可见性和有序性，无法保证原子性。
• synchronized 线程阻塞，volatile 线程不阻塞。
• volatile 本质是告诉 jvm 当前变量在寄存器中的值是不安全的需要从内存中读取；sychronized 则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问到该变量其他线程被阻塞。
• volatile 标记的变量不会被编译器优化；synchronized 标记的变量可以被编译器优化。

22. synchronized 和 Lock 有什么区别？

• 实现层面不一样。synchronized 是 Java 关键字，JVM层面 实现加锁和释放锁；Lock 是一个接口，在代码层面实现加锁和释放锁
• 获取锁成功是否可知。synchronized无法判断是否获取锁的状态，Lock可以判断是否获取到锁；
• 是否自动释放锁。synchronized会自动释放锁(a 线程执行完同步代码会释放锁 ；b 线程执行过程中发生异常会释放锁)，Lock需在finally中手工释放锁（unlock()方法释放锁），否则容易造成线程死锁；
• 是否一直等待。用synchronized关键字的两个线程1和线程2，如果当前线程1获得锁，线程2线程等待。如果线程1阻塞，线程2则会一直等待下去，而Lock锁就不一定会等待下去，如果尝试获取不到锁，线程可以不用一直等待就结束了；
  +功能复杂性， synchronized的锁可重入、不可中断、非公平，而Lock锁可重入、可判断、可公平（两者皆可）；
• Lock锁适合大量同步的代码的同步问题，synchronized锁适合代码少量的同步问题。

23. synchronized 和 ReentrantLock 区别是什么？

synchronized是和if、else、for、while一样的关键字，ReentrantLock是类，这是二者的本质区别。既然ReentrantLock是类，那么它就提供了比synchronized更多更灵活的特性，可以被继承、可以有方法、可以有各种各样的类变量，ReentrantLock比synchronized的扩展性体现在几点上：

• ReentrantLock可以对获取锁的等待时间进行设置，这样就避免了死锁
• ReentrantLock可以获取各种锁的信息
• ReentrantLock可以灵活地实现多路通知

另外，二者的锁机制其实也是不一样的:ReentrantLock底层调用的是Unsafe的park方法加锁，synchronized操作的应该是对象头中mark word。

24. 说一下 atomic 的原理？

Atomic包中的类基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时对单个（包括基本类型及引用类型）变量进行操作时，具有排他性，即当多个线程同时对该变量的值进行更新时，仅有一个线程能成功，而未成功的线程可以向自旋锁一样，继续尝试，一直等到执行成功。

Atomic系列的类中的核心方法都会调用unsafe类中的几个本地方法。我们需要先知道一个东西就是Unsafe类，全名为：sun.misc.Unsafe，这个类包含了大量的对C代码的操作，包括很多直接内存分配以及原子操作的调用，而它之所以标记为非安全的，是告诉你这个里面大量的方法调用都会存在安全隐患，需要小心使用，否则会导致严重的后果，例如在通过unsafe分配内存的时候，如果自己指定某些区域可能会导致一些类似C++一样的指针越界到其他进程的问题。

四、反射

1.什么是反射？

对于任意一个对象，都能够调用它的任意方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为java语言的反射机制。

Java反射机制主要提供了以下功能：

• 获取任意类的名称、package 信息、所有属性、方法、注解、类型、类加载器、modifiers（public、static）、父类、现实接口等
• 获取任意对象的属性，并且能改变对象的属性
• 调用任意对象的方法
• 判断任意一个对象所属的类
• 实例化任意一个类的对象
• 生成动态代理。

Java 的动态就体现在反射。通过反射我们可以实现动态装配，降低代码的耦合度；动态代理等。反射的过度使用会严重消耗系统资源

2.反射的使用场景、作用及优缺点?

使用场景
在编译时无法知道该对象或类可能属于哪些类，程序在运行时获取对象和类的信息

作用
通过反射可以使程序代码访问装载到 JVM 中的类的内部信息，获取已装载类的属性信息、方法信息

优点
提高了 Java 程序的灵活性和扩展性，降低耦合性，提高自适应能力。
允许程序创建和控制任何类的对象，无需提前硬编码目标类
应用很广，测试工具、框架都用到了反射

缺点
性能问题：反射是一种解释操作，远慢于直接代码。因此反射机制主要用在对灵活性和扩展性要求很高的系统框架上,普通程序不建议使用
模糊程序内部逻辑：反射绕过了源代码，无法再源代码中看到程序的逻辑，会带来维护问题
增大了复杂性：反射代码比同等功能的直接代码更复杂

3. 动态代理是什么？有哪些应用？

动态代理：当想要给实现了某个接口的类中的方法，加一些额外的处理。比如说加日志，加事务等。可以给这个类创建一个代理，故名思议就是创建一个新的类，这个类不仅包含原来类方法的功能，而且还在原来的基础上添加了额外处理的新类。这个代理类并不是定义好的，是动态生成的。具有解耦意义，灵活，扩展性强。

动态代理实现：首先必须定义一个接口，还要有一个InvocationHandler(将实现接口的类的对象传递给它)处理类。再有一个工具类Proxy(习惯性将其称为代理类，因为调用他的newInstance()可以产生代理对象,其实他只是一个产生代理对象的工具类）。利用到InvocationHandler，拼接代理类源码，将其编译生成代理类的二进制码，利用加载器加载，并将其实例化产生代理对象，最后返回。

动态代理的应用：Spring的AOP，加事务，加权限，加日志。

五、对象拷贝

1. 为什么要使用克隆？

想对一个对象进行处理，又想保留原有的数据进行接下来的操作，就需要克隆了，Java语言中克隆针对的是类的实例。

• 方法需要 return 引用类型，但又不希望自己持有引用类型的对象被修改。
• 程序之间方法的调用时参数的传递。有些场景为了保证引用类型的参数不被其他方法修改，可以使用克隆后的值作为参数传递。

2. 深拷贝和浅拷贝区别是什么？

• 浅拷贝只是复制了对象的引用地址，两个对象指向同一个内存地址，所以修改其中任意的值，另一个值都会随之变化，这就是浅拷贝

• 深拷贝是将对象及值复制过来，两个对象修改其中任意的值另一个值不会改变，这就是深拷贝（例：JSON.parse()和JSON.stringify()，但是此方法无法复制函数类型）

3. 什么是 java 序列化？什么情况下需要序列化？

简单说就是为了保存在内存中的各种对象的状态（也就是实例变量，不是方法），并且可以把保存的对象状态再读出来。虽然你可以用你自己的各种各样的方法来保存object states，但是Java给你提供一种应该比你自己好的保存对象状态的机制，那就是序列化。

Java 序列化是指把 Java 对象转换为字节序列的过程；
Java 反序列化是指把字节序列恢复为 Java 对象的过程；

什么情况下需要序列化：

• 当你想把的内存中的对象状态保存到一个文件中或者数据库中时候；
• 当你想用套接字在网络上传送对象的时候；

4. 如何实现对象克隆？

有两种方式：

• 实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法，不实现 Cloneable 接口，会报 CloneNotSupportedException 异常；

public class TestClone {
 
    public static void main(String[] args) throws CloneNotSupportedException {
        Person p1 = new Person(1, "ConstXiong");//创建对象 Person p1
        Person p2 = (Person)p1.clone();//克隆对象 p1
        p2.setName("其不答");//修改 p2的name属性，p1的name未变
        System.out.println(p1);
        System.out.println(p2);
    }
    
}
 

class Person implements Cloneable {
    
    private int pid;
    
    private String name;
    
    public Person(int pid, String name) {
        this.pid = pid;
        this.name = name;
        System.out.println("Person constructor call");
    }
 
    public int getPid() {
        return pid;
    }
 
    public void setPid(int pid) {
        this.pid = pid;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [pid:"+pid+", name:"+name+"]";
    }
    
}

打印结果
Person constructor call
Person [pid:1, name:ConstXiong]
Person [pid:1, name:其不答]

• Object 的 clone() 方法是浅拷贝，即如果类中属性有自定义引用类型，只拷贝引用，不拷贝引用指向的对象，使用clone方法也是可以的，但是会很麻烦。这时我们可以用序列化的方式来实现对象的深克隆。实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆。

//对象的属性的Class 也实现 Cloneable 接口，在克隆对象时也手动克隆属性
public class TestManalDeepClone {
 
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        DPerson p1 = new DPerson(1, "ConstXiong", new DFood("米饭"));//创建Person 对象 p1
        DPerson p2 = (DPerson)p1.clone();//克隆p1
        p2.setName("其不答");//修改p2的name属性
        p2.getFood().setName("面条");//修改p2的自定义引用类型 food 属性
        System.out.println(p1);//修改p2的自定义引用类型 food 属性被改变，p1的自定义引用类型 food 属性也随之改变，说明p2的food属性，只拷贝了引用，没有拷贝food对象
        System.out.println(p2);
    }
    
}
 
class DPerson implements Cloneable {
    
    private int pid;
    
    private String name;
    
    private DFood food;
    
    public DPerson(int pid, String name, DFood food) {
        this.pid = pid;
        this.name = name;
        this.food = food;
        System.out.println("Person constructor call");
    }
 
    public int getPid() {
        return pid;
    }
 
    public void setPid(int pid) {
        this.pid = pid;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        DPerson p = (DPerson)super.clone();
        p.setFood((DFood)p.getFood().clone());
        return p;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [pid:"+pid+", name:"+name+", food:"+food.getName()+"]";
    }
 
    public DFood getFood() {
        return food;
    }
 
    public void setFood(DFood food) {
        this.food = food;
    }
    
}
 
class DFood implements Cloneable{
    
    private String name;
    
    public DFood(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
    
}

打印结果：
Person constructor call
Person [pid:1, name:ConstXiong, food:米饭]
Person [pid:1, name:其不答, food:面条]

import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
import java.io.Serializable;
 //结合 java.io.Serializable 接口，完成深拷贝
public class TestSeriazableClone {
 
    public static void main(String[] args) {
        SPerson p1 = new SPerson(1, "ConstXiong", new SFood("米饭"));//创建 SPerson 对象 p1
        SPerson p2 = (SPerson)p1.cloneBySerializable();//克隆 p1
        p2.setName("其不答");//修改 p2 的 name 属性
        p2.getFood().setName("面条");//修改 p2 的自定义引用类型 food 属性
        System.out.println(p1);//修改 p2 的自定义引用类型 food 属性被改变，p1的自定义引用类型 food 属性未随之改变，说明p2的food属性，只拷贝了引用和 food 对象
        System.out.println(p2);
    }
    
}
 
class SPerson implements Cloneable, Serializable {
    
    private static final long serialVersionUID = -7710144514831611031L;
 
    private int pid;
    
    private String name;
    
    private SFood food;
    
    public SPerson(int pid, String name, SFood food) {
        this.pid = pid;
        this.name = name;
        this.food = food;
        System.out.println("Person constructor call");
    }
 
    public int getPid() {
        return pid;
    }
 
    public void setPid(int pid) {
        this.pid = pid;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    /**
     * 通过序列化完成克隆
     * @return
     */
    public Object cloneBySerializable() {
        Object obj = null;
        try {
            ByteArrayOutputStream baos = new ByteArrayOutputStream();
            ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(baos);
            oos.writeObject(this);
            ByteArrayInputStream bais = new ByteArrayInputStream(baos.toByteArray());
            ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bais);
            obj = ois.readObject();
        } catch (ClassNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return obj;
    }
 
    @Override
    public String toString() {
        return "Person [pid:"+pid+", name:"+name+", food:"+food.getName()+"]";
    }
 
    public SFood getFood() {
        return food;
    }
 
    public void setFood(SFood food) {
        this.food = food;
    }
    
}
 
class SFood implements Serializable {
    
    private static final long serialVersionUID = -3443815804346831432L;
    
    private String name;
    
    public SFood(String name) {
        this.name = name;
    }
 
    public String getName() {
        return name;
    }
 
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    
}
打印结果
Person constructor call
Person [pid:1, name:ConstXiong, food:米饭]
Person [pid:1, name:其不答, food:面条]

注意：基于序列化和反序列化实现的克隆不仅仅是深度克隆，更重要的是通过泛型限定，可以检查出要克隆的对象是否支持序列化，这项检查是编译器完成的，不是在运行时抛出异常，这种是方案明显优于使用Object类的clone方法克隆对象。让问题在编译的时候暴露出来总是优于把问题留到运行时。

Java中的深克隆和浅克隆的原理及三种方式实现深克隆
Java提高篇——对象克隆
深拷贝、浅拷贝和clone、new方法效率对比

六、异常

1. JAVA 异常类型结构？

Error 和 Exeption

Error

Error 描述了 JAVA 程序运行时系统的内部错误，通常比较严重，除了通知用户和尽力使应用程序安全地终止之外，无能为力，应用程序不应该尝试去捕获这种异常。通常为一些虚拟机异常，如 StackOverflowError 等。

Exception

Exception 类型下面又分为两个分支，一个分支派生自 RuntimeException，这种异常通常为程序错误导致的异常；另一个分支为非派生自 RuntimeException 的异常，这种异常通常是程序本身没有问题，由于像 I/O 错误等问题导致的异常，每个异常类用逗号隔开。

受查异常和非受查异常

受查异常

受查异常会在编译时被检测。如果一个方法中的代码会抛出受查异常，则该方法必须包含异常处理，即 try-catch 代码块，或在方法签名中用 throws 关键字声明该方法可能会抛出的受查异常，否则编译无法通过。如果一个方法可能抛出多个受查异常类型，就必须在方法的签名处列出所有的异常类。

非受查异常

非受查异常不会在编译时被检测。JAVA 中 Error 和 RuntimeException 类的子类属于非受查异常，除此之外继承自 Exception 的类型为受查异常。

2. throw 和 throws 的区别？

throws是用来声明一个方法可能抛出的所有异常信息，throws是将异常声明但是不处理，而是将异常往上传，谁调用我就交给谁处理。而throw则是指抛出的一个具体的异常类型。

3. final、finally、finalize 有什么区别？

• final可以修饰类、变量、方法，修饰类表示该类不能被继承、修饰方法表示该方法不能被重写、修饰变量表示该变量是一个常量不能被重新赋值。

• finally一般作用在try-catch代码块中，在处理异常的时候，通常我们将一定要执行的代码方法放在finally代码块中，表示不管是否出现异常，该代码块都会执行，一般用来存放一些关闭资源的代码。

• finalize是一个方法，属于Object类的一个方法，而Object类是所有类的父类，该方法一般由垃圾回收器来调用，当我们调用System的gc()方法的时候，由垃圾回收器调用finalize(),回收垃圾。

4. try-catch-finally 中哪个部分可以省略？

答：
以下三种情况都是可以的：
try-catch
try-finally
try-catch-finally
可以省略catch或者finally。catch和finally不可以同时省略。

5. try-catch-finally 中，如果 catch 中 return 了，finally 还会执行吗？

答：会执行，在 return 前执行。
代码示例1：

/*
 * java面试题--如果catch里面有return语句，finally里面的代码还会执行吗？
 */
public class FinallyDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getInt());
    }
 
    public static int getInt() {
        int a = 10;
        try {
            System.out.println(a / 0);
            a = 20;
        } catch (ArithmeticException e) {
            a = 30;
            return a;
            /*
             * return a 在程序执行到这一步的时候，这里不是return a 而是 return 30；这个返回路径就形成了
             * 但是呢，它发现后面还有finally，所以继续执行finally的内容，a=40
             * 再次回到以前的路径,继续走return 30，形成返回路径之后，这里的a就不是a变量了，而是常量30
             */
        } finally {
            a = 40;
        }
 
//      return a;
    }
}

执行结果：30

package com.java_02;
 
/*
 * java面试题--如果catch里面有return语句，finally里面的代码还会执行吗？
 */
public class FinallyDemo2 {
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println(getInt());
    }
 
    public static int getInt() {
        int a = 10;
        try {
            System.out.println(a / 0);
            a = 20;
        } catch (ArithmeticException e) {
            a = 30;
            return a;
            /*
             * return a 在程序执行到这一步的时候，这里不是return a 而是 return 30；这个返回路径就形成了
             * 但是呢，它发现后面还有finally，所以继续执行finally的内容，a=40
             * 再次回到以前的路径,继续走return 30，形成返回路径之后，这里的a就不是a变量了，而是常量30
             */
        } finally {
            a = 40;
            return a; //如果这样，就又重新形成了一条返回路径，由于只能通过1个return返回，所以这里直接返回40
        }
 
//      return a;
    }
}

执行结果：40

6.NoClassDefFoundError 和 ClassNotFoundException 区别？

NoClassDefFoundError 是一个 Error 类型的异常，是由 JVM 引起的，不应该尝试捕获这个异常。

引起该异常的原因是 JVM 或 ClassLoader 尝试加载某类时在内存中找不到该类的定义，该动作发生在运行期间，即编译时该类存在，但是在运行时却找不到了，可能是编译后被删除了等原因导致；

ClassNotFoundException 是一个受查异常，需要显式地使用 try-catch 对其进行捕获和处理，或在方法签名中用 throws 关键字进行声明。当使用 Class.forName, ClassLoader.loadClass 或 ClassLoader.findSystemClass 动态加载类到内存的时候，通过传入的类路径参数没有找到该类，就会抛出该异常；另一种抛出该异常的可能原因是某个类已经由一个类加载器加载至内存中，另一个加载器又尝试去加载它。

7. JVM 是如何处理异常的？

在一个方法中如果发生异常，这个方法会创建一个异常对象，并转交给 JVM，该异常对象包含异常名称，异常描述以及异常发生时应用程序的状态。创建异常对象并转交给 JVM 的过程称为抛出异常。可能有一系列的方法调用，最终才进入抛出异常的方法，这一系列方法调用的有序列表叫做调用栈。

JVM 会顺着调用栈去查找看是否有可以处理异常的代码，如果有，则调用异常处理代码。当 JVM 发现可以处理异常的代码时，会把发生的异常传递给它。如果 JVM 没有找到可以处理该异常的代码块，JVM 就会将该异常转交给默认的异常处理器（默认处理器为 JVM 的一部分），默认异常处理器打印出异常信息并终止应用程序。

8. 常见的异常类有哪些？

• NullPointerException：当应用程序试图访问空对象时，则抛出该异常。
• SQLException：提供关于数据库访问错误或其他错误信息的异常。
• IndexOutOfBoundsException：指示某排序索引（例如对数组、字符串或向量的排序）超出范围时抛出。
• NumberFormatException：当应用程序试图将字符串转换成一种数值类型，但该字符串不能转换为适当格式时，抛出该异常。
• FileNotFoundException：当试图打开指定路径名表示的文件失败时，抛出此异常。
• IOException：当发生某种I/O异常时，抛出此异常。此类是失败或中断的I/O操作生成的异常的通用类。
• ClassCastException：当试图将对象强制转换为不是实例的子类时，抛出该异常。
• ArrayStoreException：试图将错误类型的对象存储到一个对象数组时抛出的异常。
• IllegalArgumentException：抛出的异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
• ArithmeticException：当出现异常的运算条件时，抛出此异常。例如，一个整数“除以零”时，抛出此类的一个实例。
• NegativeArraySizeException：如果应用程序试图创建大小为负的数组，则抛出该异常。
• NoSuchMethodException：无法找到某一特定方法时，抛出该异常。
• SecurityException：由安全管理器抛出的异常，指示存在安全侵犯。
• UnsupportedOperationException：当不支持请求的操作时，抛出该异常。
• RuntimeException：是那些可能在Java虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类（父类）。

阿里巴巴异常处理规约，纯建议

1、【强制】 Java 类库中定义的可以通过预检查方式规避的 RuntimeException 异常不应该通过catch 的方式来处理，比如： NullPointerException， IndexOutOfBoundsException 等等。

说明：无法通过预检查的异常除外，比如，在解析字符串形式的数字时，不得不通过 catch NumberFormatException 来实现。

正例：if (obj != null) {…}

反例:try { obj.method(); } catch (NullPointerException e) {…}

2、【强制】 异常不要用来做流程控制，条件控制。

说明： 异常设计的初衷是解决程序运行中的各种意外情况，且异常的处理效率比条件判断方式要低很多

3、【强制】 catch 时请分清稳定代码和非稳定代码，稳定代码指的是无论如何不会出错的代码。对于非稳定代码的 catch 尽可能进行区分异常类型，再做对应的异常处理。

说明： 对大段代码进行 try-catch，使程序无法根据不同的异常做出正确的应激反应，也不利于定位问题，这是一种不负责任的表现。
正例： 用户注册的场景中，如果用户输入非法字符， 或用户名称已存在， 或用户输入密码过于简单，在程序上作出分门别类的判断，并提示给用户。

4、【强制】 捕获异常是为了处理它，不要捕获了却什么都不处理而抛弃之，如果不想处理它，请将该异常抛给它的调用者。最外层的业务使用者，必须处理异常，将其转化为用户可以理解的内容。

5、【强制】 有 try 块放到了事务代码中， catch 异常后，如果需要回滚事务，一定要注意手动回滚事务。

6、【强制】 finally 块必须对资源对象、流对象进行关闭，有异常也要做 try-catch。

说明： 如果 JDK7 及以上，可以使用 try-with-resources 方式。

7、【强制】 不要在 finally 块中使用 return。

说明： finally 块中的 return 返回后方法结束执行，不会再执行 try 块中的 return 语句。

8、【强制】 捕获异常与抛异常，必须是完全匹配，或者捕获异常是抛异常的父类。

说明： 如果预期对方抛的是绣球，实际接到的是铅球，就会产生意外情况。

9、【推荐】 方法的返回值可以为 null，不强制返回空集合，或者空对象等，必须添加注释充分说明什么情况下会返回 null 值。

说明： 本手册明确防止 NPE 是调用者的责任。即使被调用方法返回空集合或者空对象，对调用者来说，也并非高枕无忧，必须考虑到远程调用失败、 序列化失败、 运行时异常等场景返回null 的情况。

10、【推荐】 防止 NPE，是程序员的基本修养，注意 NPE 产生的场景：

1）返回类型为基本数据类型， return 包装数据类型的对象时，自动拆箱有可能产生 NPE。
反例： public int f() { return Integer 对象}， 如果为 null，自动解箱抛 NPE。
2） 数据库的查询结果可能为 null。
3） 集合里的元素即使 isNotEmpty，取出的数据元素也可能为 null。
4） 远程调用返回对象时，一律要求进行空指针判断，防止 NPE。
5） 对于 Session 中获取的数据，建议 NPE 检查，避免空指针。
6） 级联调用 obj.getA().getB().getC()； 一连串调用，易产生 NPE。

正例： 使用 JDK8 的 Optional 类来防止 NPE 问题。

11、【推荐】 定义时区分 unchecked / checked 异常，避免直接抛出 new RuntimeException()，更不允许抛出 Exception 或者 Throwable，应使用有业务含义的自定义异常。

推荐业界已定义过的自定义异常，如： DAOException / ServiceException 等。

12、【参考】 对于公司外的 http/api 开放接口必须使用“错误码”； 而应用内部推荐异常抛出；跨应用间 RPC 调用优先考虑使用 Result 方式，封装 isSuccess()方法、 “错误码”、 “错误简短信息”。

说明： 关于 RPC 方法返回方式使用 Result 方式的理由：
1） 使用抛异常返回方式，调用方如果没有捕获到就会产生运行时错误。
2） 如果不加栈信息，只是 new 自定义异常，加入自己的理解的 error message，对于调用端解决问题的帮助不会太多。如果加了栈信息，在频繁调用出错的情况下，数据序列化和传输的性能损耗也是问题。

13、【参考】 避免出现重复的代码（Don’t Repeat Yourself） ，即 DRY 原则。

说明： 随意复制和粘贴代码，必然会导致代码的重复，在以后需要修改时，需要修改所有的副本，容易遗漏。必要时抽取共性方法，或者抽象公共类，甚至是组件化。

正例： 一个类中有多个 public 方法，都需要进行数行相同的参数校验操作，这个时候请抽取：private boolean checkParam(DTO dto) {…}

七、设计模式

1. 说一下你熟悉的设计模式？

参考：常用的设计模式汇总，超详细！

八、网络编程

计算机网络基础知识总结

java网络编程面试题

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