Core Java面试题：10年工作经验视角

简介

对于拥有10年工作经验的Java开发者来说，在面试中会面临各种具有深度和广度的Core Java面试题。这些面试题不仅考察基础知识，更注重对高级特性的理解、实际项目中的应用以及解决复杂问题的能力。本文将围绕这类面试题展开，帮助读者全面了解并掌握相关知识和应对技巧。

基础概念

1. 多态性

多态性是指同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。在Java中，多态性通过方法重写（Override）和方法重载（Overload）来实现。方法重写发生在子类和父类之间，子类重写父类的方法；方法重载是在同一个类中，多个方法具有相同的名字，但参数列表不同。

2. 内存管理

Java有自动的垃圾回收机制来管理内存。对象在堆内存中创建，当对象不再被引用时，垃圾回收器会回收其占用的内存。开发人员需要了解垃圾回收的算法（如标记清除、标记整理、复制算法等）以及如何避免内存泄漏，例如确保不再使用的对象引用被置为null。

3. 线程

线程是程序中的执行单元。Java通过Thread类和Runnable接口来创建和管理线程。多线程编程可以提高程序的并发性能，但也会带来线程安全问题，需要使用同步机制（如synchronized关键字、Lock接口等）来保证数据的一致性。

使用方法

1. 多态性的使用

class Animal {
    public void makeSound() {
        System.out.println("Animal makes a sound");
    }
}

class Dog extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Dog barks");
    }
}

class Cat extends Animal {
    @Override
    public void makeSound() {
        System.out.println("Cat meows");
    }
}

public class PolymorphismExample {
    public static void main(String[] args) {
        Animal animal1 = new Dog();
        Animal animal2 = new Cat();

        animal1.makeSound();
        animal2.makeSound();
    }
}

在上述代码中，通过父类引用指向子类对象，实现了多态性。根据实际指向的子类对象不同，调用的makeSound方法也不同。

2. 内存管理相关方法

public class MemoryManagementExample {
    public static void main(String[] args) {
        Object obj = new Object();
        // 手动建议垃圾回收，但不保证立即执行
        System.gc();
        obj = null;
        // 再次建议垃圾回收
        System.gc();
    }
}

这里通过System.gc()方法建议垃圾回收器运行，但这只是一个建议，JVM不一定会立即执行垃圾回收操作。

3. 线程的创建与使用

class MyRunnable implements Runnable {
    @Override
    public void run() {
        System.out.println("Thread is running");
    }
}

public class ThreadExample {
    public static void main(String[] args) {
        MyRunnable runnable = new MyRunnable();
        Thread thread = new Thread(runnable);
        thread.start();
    }
}

通过实现Runnable接口创建线程任务，然后使用Thread类来启动线程。

常见实践

1. 设计模式的应用

在实际项目中，10年经验的开发者应熟练掌握常见的设计模式，如单例模式、工厂模式、观察者模式等。以单例模式为例：

public class Singleton {
    private static Singleton instance;

    private Singleton() {}

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

单例模式确保一个类只有一个实例，并提供一个全局访问点来访问这个实例。

2. 数据库连接与操作

使用JDBC（Java Database Connectivity）进行数据库连接和操作是常见的实践。

import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.ResultSet;
import java.sql.Statement;

public class JDBCExample {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 加载驱动
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            // 建立连接
            Connection connection = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/mydb", "username", "password");
            Statement statement = connection.createStatement();
            ResultSet resultSet = statement.executeQuery("SELECT * FROM users");
            while (resultSet.next()) {
                System.out.println(resultSet.getString("name"));
            }
            resultSet.close();
            statement.close();
            connection.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

这段代码展示了如何使用JDBC连接MySQL数据库并查询数据。

最佳实践

1. 代码优化

在性能方面，应尽量减少不必要的对象创建，避免频繁的内存分配和释放。例如，使用字符串缓冲（StringBuilder或StringBuffer）代替String的拼接操作。

public class StringConcatenation {
    public static void main(String[] args) {
        StringBuilder sb = new StringBuilder();
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            sb.append(i);
        }
        String result = sb.toString();
    }
}

2. 异常处理

合理的异常处理可以提高程序的健壮性。应尽量捕获具体的异常类型，而不是使用宽泛的Exception。

public class ExceptionHandling {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            int result = 10 / 0;
        } catch (ArithmeticException e) {
            System.out.println("Arithmetic error: " + e.getMessage());
        }
    }
}

小结

对于有10年工作经验的Java开发者，在面对Core Java面试题时，需要对基础概念有深入理解，熟练掌握各种特性的使用方法，并在实际项目中积累常见实践和最佳实践经验。从多态性、内存管理、线程到设计模式、数据库操作等方面，都需要全面掌握，以便在面试中能够清晰准确地回答问题，展示自己的技术实力。

参考资料

《Effective Java》
Oracle官方Java文档
各大技术论坛和博客，如Stack Overflow、InfoQ等。