面試投行的20個Java問題
如果你需要準備面試，可以看一下這篇部落格中20個為Java開發人員準備的面試投行的問題。
大量的Java開發人員面試例如巴克萊銀行(Barclays)、瑞士信貸集團(Credit Suisse)、花旗銀行(Citibank)這樣的投行的Java開發崗位，但是大多數人都不知道會被問什麼問題。
這篇文章中，我將分享一些對於3年經驗以上的程式設計師會被問的最多的問題。
對於兩年及兩年以下Java開發經歷的人，投行一般不會通過社招招聘，一般只有可能在畢業時候通過校招進去。
實際面試的時候並不保證一定會被問到這些問題，而且實際上，大概率問不到，但是通過這篇文章你能夠知道大概會被問什麼型別的問題。而且你準備的越充分，面試的時候表現的會越好。
Java程式設計師投行面試問題
問題1： 多執行緒環境下使用HashMap有什麼問題，什麼時候使用get()方法會進入死迴圈？
答：沒什麼問題，會不會出問題取決於你怎麼用。例如，如果你在一個執行緒內初始化一個HashMap，所有執行緒只是讀取資料，那麼沒什麼問題。例如Map
包含配置資訊，服務啟動就不會更改。真正有問題的情況下是至少一個執行緒對HashMap做了改動，例如：增加、更新或者移除任何的鍵值對。因為put()操作會引起re-sizing，有可能導致死迴圈，所以應該使用Hashtable或者ConcurrentHashMap,後面這個更好一些。
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問題2：如果你不重寫hashCode()方法，會有什麼後果嗎？
答：這是一個好問題。根據我得理解，一個差的hashcode方法會導致HashMap的頻繁碰撞, 然後導致往hashMap中新增一個物件的時候耗時增加。
從Java 8開始, key碰撞比之前Java版本的Key碰撞對效能影響要小一些，在大於某一個閾值後，O(n)的效能問題會減少到二叉樹的O(logN)。
問題3：Java裡面所有的不變的屬性需要設定為final嗎？
答：沒有必要，你可以實現相同的功能通過以下操作：設為非final的private 變數，且只有在建構函式中才能修改。不設set方法，如果是一個可變物件，不要洩露任何指向這個物件的引用。
設定一個引用變數為final 只能確保這個變數不會被賦予一個不同的引用，但是你仍然可以改變引用變數的屬性值。
這是面試官想要聽到的一個點。如果你想要知道更多Java中引用變數的知識，推薦加入Udemy的課程Complete Java Masterclass
問題4：String的substring()的實現原理
答：substring取原來string的一部分建立一個新的物件。這個問題主要想問的是開發者是否熟悉substring可能導致的記憶體洩露風險。
直到Java1.7， substring 擁有原來的字元陣列的引用，這意味著即使是五字元這麼小的字串，也可能會導致一個1GB字元陣列無法被垃圾回收因為有一個強引用。
這個問題在Java1.7中已經被修復，原來的字元陣列不會被引用，但是會導致建立substring耗時會有點長，以前時間複雜度是O(1), Java 7之後時間複雜度是O(n)。
問題5：寫一個單例模式的臨界區程式碼(答案)
答: 這個問題實際上是想讓候選人寫一個雙重校驗鎖。
記得使用volatile變數
確保單例執行緒安全
這是使用雙重校驗鎖寫的執行緒安全的單例程式碼：
與此同時，最好能夠知道典型的設計模式，比如單例模式、工廠模式、裝飾模式等，如果你對這個感興趣，Design Pattern library 這個不錯。
問題6：Java中如何處理寫儲存過程或者讀儲存過程時遇到的錯誤？
答： 這是Java面試中最難的問題之一。我的回答是一個儲存過程應該在操作錯誤時返回錯誤碼，但是如果儲存過程本身出問題，捕獲SQLException 是唯一選擇。
Effective Java：3rd Edition 中對於Java的異常和捕獲有很多好的建議，值得一讀。
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問題7：Executor.submit()和Executer.execute()有什麼區別？
答 這個面試問題來自於我的這篇文章50個多執行緒面試問題。隨著對於Java開發人員的併發技能要求的增加，
這個題目越來越受歡迎。
答案是，前者返回一個Future物件，可以用於找到工作執行緒的執行結果。
在異常處理上也不一樣，在任務丟擲異常時，如果是通過execute()提交的，會丟擲無需捕獲的異常（如果你沒有特殊處理，會列印錯誤棧道System.err）。如果是通過submit()提交的，任何異常，無論是不是checked exception，都是返回的一部分，Future.get將把異常包在ExecutionExeption中，向上層丟擲。
如果你想學習任何Future, Callable,非同步計算和提高併發程式設計技巧，建議你學習這個課程Java Concurrency Practice in Bundle.
這是一個基於Brian Goetz獨立編寫的併發程式設計實踐 的高階課程。這個課程絕對對得起你付出的錢和時間。併發程式設計很難而且有很多技巧，書和課程結合起來一起學是不錯的方式。
問題8： 工廠模式和抽象工廠模式有什麼區別？(答案)
答：抽象工場模式提供一個多層級的抽象。考慮不同的工廠繼承自同一個抽象工廠，代表基於工廠的不同物件結構的建立，例如，AutomobileFactory,UserFactory, RoleFactory等都繼承自AbstractFactory。每一個獨立的工廠代表那種型別物體的創造器。
如果你想要學習更多關於抽象工廠設計模式，我建議你看Java設計模式 這個課程，提供了優秀的真實案例幫你更好的理解設計模式。
這裡是一個工廠模式和抽象工廠模式的UML圖：
如果你想要更多選擇，也可以看這個課程:5個設計模式
問題9： 什麼是單例？整個方法使用synchronized和只有臨界區使用synchronized哪個好？(答案)
答：Java中的單例是指在整個Java應用中一個類只有一個例項。例如, java.lang.Runtime是一個單例類。
建立一個單例在Java 4之前非常難，但是自從Java 5 引入了列舉：enum, 它變得非常容易了。
你可以看我的這篇文章如何在Java中建立執行緒安全的單例，這裡使用了列舉和雙重校驗鎖的方式，這個題主要就是想問這個。
問題10： 你能基於Java 4，Java5裡面的HashMap如何迭代取值？
這個問題有點棘手，但是一般是使用while或者for迴圈。Java裡面迭代Map有四種方式。一種是使用keySet()，迭代每一個key的時候使用get()方法去取value，但是有點慢。第二種方法是使用entrySet()。然後使用for each迴圈或者Iterator.hashNext()方法來迭代取值即可。 （keySet， entrySet和foreach， Iterator進行組合，所以是4種。）
這個方法比較好，因為在每次迭代時，key 和 value 都已經取出來了，你不需要呼叫get()方法去取value，使用get()方法當你從一個桶裡面的大的連結串列中取資料，時間複雜度是O(n)。
你可以在我的部落格4種方法迭代Java Map 中檢視細節和示例程式碼。
問題11：什麼時候重寫 hashCode() 和 equals() 方法？（答案）
答：當你需要的時候，尤其是你想要通過業務邏輯校驗兩個物件是否相等，而不是通過兩個物件是否執行同一地址。例如兩個員工物件在emp_id 相等的時候相等，即使它們是通過不同的程式碼創建出來的兩個不同物件。
另外，如果你使用一個物件作為HashMap的key，你必須重寫這兩個方法。
作為java equals-hashcode約束的一部分，你當你重寫equals的時候，你必須重寫hashcode. 否則你不能再Set，Map這樣的類裡面使用，因為他們一來於equals()方法來保證邏輯正確性。
你也可以看我的這篇文章看理解重寫這兩個方法可能導致的問題: java equals中的5個技巧
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問題12：在重寫hashCode()方法的時候你遇到哪些問題？
答：如果你不重寫equals方法，equals和hashcode中的約束不會生效。根據該約束，兩個物件通過equals()相等，一定有相同的hashcode。
在這種情況下，另一個物件可能返回一個不同的hashCode並存儲在該位置，將破壞HashMap類的不可變，因為它不支援重複的key。
當你使用put()方法新增物件時，它迭代之前在map中那個桶位置的所有的Map.Entry物件，並且更新到新值。如果Map已經包含了那個Key，如果hashCode沒有重寫，這個機制不會起作用。
如果你想要學習更多關於Java集合（Map, Set）中equals()和hashCode()方法的作用，建議你看一下這個課程Java基礎：集合.
問題13：synchroize getInstance()方法的臨界區和synchronize 整個getInstance()方法哪個好？(答案)
答： 答案是隻synchronize 臨界區。因為如果你鎖了整個方法，每次呼叫這個方法，都必須等，即使你並不是在建立物件。
換句話說,synchronization 只需要在你建立物件的時候生效。一旦物件被建立，不需要任何同步。實際上，這種方法耗時很少。同步方法耗時是隻同步臨界區的10到20倍。
這是單例模式的UML圖：
順便提一句，有幾種方法可以建立執行緒安全的單例，包括列舉，在這個問題裡面我們也能提一下、
如果你想多學點，可以看這個免費課學習Java建立型設計模式
問題14：在HashMap的get()操作中，equals()方法和hashCode()方法什麼時候起作用？（答案）
答：這個問題是前面問題的更進一步，候選人需要知道一但你提hashCode,很有可能被問HashMap裡面的應用。
一但你提供一個key物件，hashcode方法會被呼叫用來計算桶位置。一個桶包含一個連結串列，每一個Map.Entry物件使用equals()方法來看是否已經存在相同key的value。
強烈推薦你閱讀我的部落格Java中HashMap如何工作, 可以幫助你學習這個主題。
問題15： Java中如何避免死鎖(答案)
答: 死鎖發生是因為兩個執行緒試圖獲取被對方持有的資源。但是要想發生這種情況，必須滿足以下四個條件：
- 相互排斥——至少一個程序必須處於非共享模式
- 保持並等待——必須有一個程序持有一個資源並等待另一個資源
- 沒有搶佔—— 資源不能被搶佔
- 迴圈等待 —— 存在程序集合
通過中斷迴圈等待可以避免死鎖。可以通過在程式碼中指定獲取和釋放鎖的順序來達到這一目的。
如果多個鎖通過一致的順序被獲取和釋放，不會有互相等待對方釋放鎖的情況。
你可以看我的部落格如何避免死鎖, 檢視示例程式碼和更加詳細的解釋。 同時推薦在通用Java模式上使用併發和多執行緒 這個課程來更好的理解多執行緒模式。
問題16：雙引號直接建立字串和使用new()建立字串有什麼區別？
答: 使用new()建立String物件，例項被建立在堆中, 不會被新增到String常量池中，當通過字面量 建立時，會被放到堆中的永久區的String常量池中。
String str = new String("Test") 不會把str放到String常量池中，我們需要呼叫String.intern()方法，會把它放到String常量池中。
當我們使用String字面量建立String物件時，如通過String s = "Test", java會自動放入String常量池中。
另外，如果我們把"Test"這樣的String字面量傳進去，也會建立另外一個物件:"Test" 在String常量池
這是我的知識盲區直到讀者在我的部落格 中給我提建議，如果想學習更多關於String字面量和String物件的知識，看這裡
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問題17：什麼是不可變物件？你可以寫一個不可變類嗎？(答案)
答：不可變物件是指Java類的物件一單被建立，不能被修改。任何不可變物件物件的修改在建立時候就已經完成，例如，Java中String是不可變的
大多數不可變類是final的, 這樣可以防止因子類重寫方法而導致不可變失效。
你也可以實現相同的功能通過讓成員非final但是private，且除了構造方法任何其他方法無法修改。
另外，要確保沒有暴露不可變物件的內部，尤其是它包含可變成員的時候。
同時，當你從客戶端接收到可變的物件時，例如java.util.Date, 使用clone() 方法 來獲取一個獨立的拷貝，防止惡意修改可變物件帶來的風險。
相同的優化需要在返回一個可變成員時執行。返回另一個獨立拷貝給客戶端；不要返回可變物件的原始引用。你也可以看我的這篇部落格Java中如何建立一個不可變物件, 這裡有按步驟的引導和示例程式碼。
問題18：不用效能分析工具，給出一個簡單的辦法找到一個方法執行耗時
答：請求前和請求後記錄時間，計算時間差值。如果一個方法耗時太小可能顯示0毫秒，那麼可以讓方法變的足夠大，比如重複執行足夠多次。算總時間。
問題19：當你使用Object作為HashMap裡面的key的時候，哪兩個方法需要實現？
答：為了在hashMap或者hashtable中把物件作為key，它必須實現equals和hashcode方法。
你也可以閱讀Java在HashMap中是如何工作的，瞭解相關實現細節。
問題20：如何防止客戶端直接例項化你的具體類？例如你有一個Cache介面和兩個實現類：MemoryCache和DiskCache。如何確保沒有任何這兩個類的物件通過new()關鍵字被創建出來？
答：在我給答案之前，自己研究一下這個問題。我相信你可以找到正確答案，從程式碼維護的角度來，控制你的類是非常重要的。
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