Java是目前广泛使用的编程语言之一,它在面试中的核心知识点主要集中在Java语言基础、集合框架、JVM内存模型、垃圾回收机制和Java I/O/NIO模型等方面。Java内存模型是Java虚拟机(JVM)运行Java程序时的内存布局,它涵盖了程序计数器、虚拟机栈、本地方法栈、堆和方法区等关键部分。程序计数器是一个小的内存区域,它是线程私有的,用于记录线程执行的字节码指令地址。虚拟机栈用于存储局部变量和方法调用,也是线程私有的。本地方法栈用于支持native方法的执行。堆是JVM所管理的最大一块内存区域,几乎所有的对象实例都在这里分配内存。方法区(永久代)用于存储已被虚拟机加载的类信息、常量、静态变量等数据。JVM运行时内存中的新生代包括Eden区和两个Survivor区(ServivorFrom和ServivorTo),而老年代则是存放长时间存活的对象。新生代中对象的分配和回收是垃圾收集器的主要工作区域。垃圾收集算法包括引用计数法和可达性分析法来确定垃圾对象。标记清除算法(Mark-Sweep)、复制算法(Copying)、标记整理算法(Mark-Compact)和分代收集算法是JVM中常见的垃圾回收算法。分代收集算法中,新生代使用复制算法,而老年代使用标记整理算法。Java中还有四种引用类型:强引用、软引用、弱引用和虚引用。强引用是最常见的引用类型,软引用和弱引用用于垃圾回收器管理内存,而虚引用则用于跟踪对象的垃圾回收。垃圾收集器是JVM的重要组件,包括Serial、ParNew、Parallel Scavenge、Serial Old、Parallel Old和CMS等。G1收集器是Java 9以后推荐的垃圾收集器,它是一种面向服务端应用的垃圾收集器,能够替代CMS收集器。G1收集器把堆内存分割成不同的区域,然后并发地进行垃圾回收。Java I/O模型包括阻塞IO模型、非阻塞IO模型、多路复用IO模型、信号驱动IO模型和异步IO模型。Java NIO是Java提供的一种面向缓冲区、基于通道的I/O操作方法。它支持面向缓冲区的、基于通道的I/O操作,以及多路复用的I/O操作。NIO中的缓冲区(Buffer)是数据临时存储的地方,通道(Channel)是I/O源与目标之间的连接,而选择器(Selector)能够监听多个通道的事件。Java集合框架包含了一系列接口和实现类,List接口的ArrayList、Vector和LinkedList是常见的列表实现。Set接口的HashSet、TreeSet和LinkedHashSet分别基于HashMap、红黑树和HashMap+LinkedHashMap实现。Map接口的HashMap、TreeMap和ConcurrentHashMap支持键值对的存储,其中HashMap在Java 8中引入了红黑树优化存储结构以减少冲突。JVM类加载机制包括加载、验证、准备、解析、初始化等几个阶段。类加载器分为启动类加载器(Bootstrap ClassLoader)、扩展类加载器(Extension ClassLoader)和应用程序类加载器(Application ClassLoader),它们遵循双亲委派模型来加载类。OSGi(Open Service Gateway Initiative)是一种基于Java的动态模块化编程模型,它支持模块的热插拔和动态改变构造。以上知识点是Java程序员在面试中需要掌握的核心内容,理解并能够灵活运用这些知识点对于在面试中脱颖而出至关重要。
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