最近正在复习Java八股，所以会将一些热门的八股问题，结合ai与自身理解写成博客便于记忆

本文将以以上问题作为基础

String 相关问题

String 底层数据类型？

String 在 Java 9 之前底层使用 char[] 数组存储字符数据，Java 9 及以后版本改为 byte[] 数组加上编码标志字段（coder），这样可以更节省内存空间（Latin1字符用1字节，UTF-16字符用2字节）。

String 类能被继承吗？

不能。String 类被声明为 final，因此不能被继承。这样设计主要是为了保证 String 的不可变性和安全性。

String 是不可变的，如何实现？

String 的不可变性通过以下方式实现：

1. 类声明为 final，防止被继承和修改
2. 内部字符数组声明为 private final
3. 不提供修改内部数组的方法
4. 所有修改操作都返回新 String 对象而非修改原对象

String 存储有长度限制吗？

有长度限制：

1. 理论最大长度受 Integer.MAX_VALUE (2^31-1) 限制
2. 实际限制更小，受 JVM 规范限制（常量池中 UTF-8 编码的字符串最大长度为 65535）
3. 运行时创建字符串受 JVM 可用内存限制

为什么设计为不可变的？字符串常量池是什么？

不可变设计原因：

1. 安全性：字符串常用于敏感信息（如密码、URL等），不可变防止被篡改
2. 线程安全：无需同步即可在多线程中使用
3. 缓存哈希值：String 是 HashMap 常用键，不可变保证哈希值不变
4. 字符串常量池优化

字符串常量池：

• 是 JVM 中特殊的内存区域，用于存储字符串字面量
• 相同内容的字符串只存储一份，减少内存消耗
• 可通过 intern() 方法将字符串显式加入常量池

String/StringBuffer/StringBuilder的区别

特性	String	StringBuffer	StringBuilder
可变性	不可变	可变	可变
线程安全	是（天然）	是（方法同步）	否
性能	修改时性能差	较好	最好
使用场景	常量字符串	多线程字符串操作	单线程字符串操作

深拷贝与浅拷贝

什么是深拷贝和浅拷贝？

• 浅拷贝：只复制对象本身和其基本类型字段，引用类型字段仍指向原对象引用的对象
• 深拷贝：不仅复制对象本身，还递归复制其所有引用指向的对象

区别：

1. 复制深度不同：浅拷贝只复制一层，深拷贝复制所有层级
2. 内存消耗：深拷贝消耗更多内存
3. 实现复杂度：深拷贝实现更复杂
4. 独立性：深拷贝后的对象完全独立于原对象

异常处理

Error和Exception的区别

特性	Error	Exception
类型	不可查异常（unchecked）	可查异常（checked）和不可查异常
来源	JVM 或系统底层问题	应用程序问题
处理方式	通常不捕获处理	应捕获处理
示例	OutOfMemoryError	IOException

异常的分类和区别

1. Checked Exception（检查型异常）：

   • 继承自 Exception
   • 必须被捕获或声明抛出
   • 代表可预期的异常情况
   • 示例：IOException、SQLException

2. Unchecked Exception（非检查型异常）：

   • 继承自 RuntimeException
   • 不强制捕获或声明
   • 代表编程错误或系统问题
   • 示例：NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException

finally中的代码一定会被执行吗？

大部分情况下会执行，但有几种特殊情况不会：

1. 在 try 或 catch 块中调用 System.exit()
2. 线程被中断或杀死
3. JVM 崩溃
4. 在 try 或 catch 块中进入无限循环

IO模型

AIO、BIO、NIO分别是什么

1. BIO（Blocking IO，阻塞IO）：

   • 同步阻塞模型
   • 每个连接需要一个独立线程处理
   • 简单但并发能力有限

2. NIO（Non-blocking IO，非阻塞IO）：

   • 同步非阻塞模型
   • 基于通道（Channel）和缓冲区（Buffer）
   • 使用选择器（Selector）实现多路复用
   • 适合高并发场景

3. AIO（Asynchronous IO，异步IO）：

   • 异步非阻塞模型
   • 基于事件和回调机制
   • 操作系统完成IO操作后通知应用
   • 性能最好但实现复杂

同步/异步与阻塞/非阻塞

同步与异步如何理解

• 同步：调用者主动等待调用结果（关注的是调用结果的通知方式）
• 异步：调用发出后立即返回，结果通过回调或通知机制告知（不阻塞调用者）

阻塞与非阻塞如何理解

• 阻塞：调用结果返回前，当前线程被挂起（关注的是调用等待期间线程的状态）
• 非阻塞：调用结果返回前，线程可以继续执行其他任务

组合模式：

1. 同步阻塞（BIO）
2. 同步非阻塞（NIO）
3. 异步非阻塞（AIO）