1、Java的String类型可以被继承吗？

Java中的String类被声明为final，因此不能被继承。以下是具体原因和影响：

final关键字的作用
final修饰的类禁止被其他类继承。String类的定义如下：

public final class String implements Serializable, Comparable<String>, CharSequence { ... }

设计目的

1. 不可变性
   String的不可变性（如substring、concat等操作生成新对象）依赖final类保证。若允许继承，子类可能破坏不可变性的设计原则。

2. 安全性
   String广泛用于JVM底层（如类加载机制）、哈希存储（如HashMap的键）。允许继承可能导致恶意子类篡改行为，引发安全漏洞。

3. 性能优化
   JVM对String有特殊优化（如字符串常量池），假设String不可变是优化前提。继承可能干扰这些优化。

替代方案

若需扩展字符串功能，可通过以下方式实现：

• 工具类：封装静态方法处理字符串（如StringUtils）。

• 组合模式：持有String成员并提供扩展方法。

class CustomString {
    private String str;
    // 添加自定义方法
    public String reverse() { ... }
}

2、String、StringBuilder、StringBuffer的区别？

区别概述

String、StringBuilder和StringBuffer均为Java中用于处理字符串的类，主要区别在于可变性、线程安全性和性能。

String（不可变字符串）

• 不可变性：String对象一旦创建，其内容不可修改。任何修改操作（如拼接、替换）均会生成新对象。

• 线程安全：因不可变性，天然线程安全。

• 性能：频繁修改会导致大量对象创建，内存和性能开销较大。

• 适用场景：字符串常量或无需修改的场景。

StringBuilder（可变字符串，非线程安全）

• 可变性：直接修改内部字符数组，无需创建新对象。

• 线程安全：非线程安全，适用于单线程环境。

• 性能：比StringBuffer更高（无同步开销）。

• 适用场景：单线程下频繁修改字符串。

StringBuffer（可变字符串，线程安全）

• 可变性：与StringBuilder类似，支持原地修改。

• 线程安全：通过synchronized方法保证线程安全。

• 性能：因同步锁，性能略低于StringBuilder。

• 适用场景：多线程下频繁修改字符串。

性能对比

• 执行速度：StringBuilder > StringBuffer > String（频繁修改时）。

• 内存占用：String因不可变性可能产生更多临时对象。

代码示例

// String（生成新对象）
String str = "Hello";
str += " World"; // 新对象

// StringBuilder（原地修改）
StringBuilder sb = new StringBuilder("Hello");
sb.append(" World"); // 直接修改

// StringBuffer（线程安全修改）
StringBuffer sbf = new StringBuffer("Hello");
sbf.append(" World"); // 同步修改

选择建议

• 无需修改且需线程安全：String。
• 单线程频繁修改：StringBuilder。
• 多线程频繁修改：StringBuffer。

3、ArrayList、LinkedList的区别？

ArrayList基于动态数组实现，适合查询，查询复杂度为o(1)；

LinkedList基于链表实现，适合插入、删除，查询复杂度为o(n)；

4、讲一下HashMap？

HashMap 是 Java 集合框架中的一种数据结构，基于哈希表实现，用于存储键值对（Key-Value）。它允许键（Key）和值（Value）为 null，并且是非线程安全的。HashMap 的底层通过数组和链表（或红黑树）的组合实现高效的查找、插入和删除操作。

工作原理

当向 HashMap 中插入一个键值对时，HashMap 会通过键的 hashCode() 方法计算哈希值，再通过哈希函数（如取模运算）确定其在数组中的索引位置。如果多个键的哈希值冲突（即计算到相同的索引），HashMap 会使用链表或红黑树存储这些键值对。

• 链表（JDK 1.7 及之前）：冲突的键值对以链表形式存储，查找时需遍历链表。

• 红黑树（JDK 1.8 及之后）：当链表长度超过阈值（默认为 8）时，链表转换为红黑树，提高查找效率。

• 时间复杂度：

  • 理想情况下（无哈希冲突）：O(1)。

  • 最坏情况下（哈希冲突严重）：O(log n)（JDK 1.8 后红黑树优化）。

• 负载因子（Load Factor）：默认为 0.75，表示当 HashMap 容量达到 75% 时触发扩容（数组大小翻倍）。

HashMap 是非线程安全的，多线程环境下可能导致数据不一致。若需线程安全，可使用：

• ConcurrentHashMap：分段锁或 CAS 机制实现高效并发。

• Collections.synchronizedMap(Map)：通过同步包装器实现线程安全，但性能较低。

5、HashMap中链表为什么要转为红黑树？

性能优化

链表在查找时需要遍历，时间复杂度为O(n)，而红黑树的查找时间复杂度为O(log n)。当链表长度较长时，转换为红黑树能显著提升查询效率。

防止哈希碰撞攻击

恶意构造大量哈希冲突的数据可能导致链表过长，使得HashMap退化为链表结构。红黑树的平衡性可以避免这种极端情况下的性能恶化。

阈值控制

Java 8中设定当链表长度超过8且数组长度大于等于64时，链表会自动转为红黑树。这个阈值经过测试能平衡空间和时间开销。

6、sleep和wait的区别

sleep属于thread类，不会释放锁，可以在任意位置调用，超时自动恢复或通过 interrupt() 强制唤醒

wait属于object类，会释放锁（必须配合 synchronized 使用），只能在同步块内调用，需要显式notify/notifyall唤醒

7、Synchonize和ReentrantLock的区别

实现机制

• synchronized 是 Java 语言内置的关键字，基于 JVM 的监视器锁（Monitor）实现，无需手动释放锁。

• ReentrantLock 是 Java 并发包（java.util.concurrent.locks）提供的类，基于 API 实现，需要显式调用 lock() 和 unlock() 方法管理锁。

锁的获取与释放

• synchronized 在进入同步代码块时自动获取锁，退出时自动释放，包括异常退出。

• ReentrantLock 必须显式调用 unlock() 释放锁，通常结合 try-finally 块确保锁释放，避免死锁。

功能特性

• ReentrantLock 提供更灵活的锁控制：

  • 可以公平锁：通过构造函数指定公平性（new ReentrantLock(true)），减少线程饥饿。

  • 可中断：lockInterruptibly() 允许在等待锁时响应中断。

  • 超时机制：tryLock(long timeout, TimeUnit unit) 可设置获取锁的超时时间。

• synchronized 不支持上述功能，但代码更简洁。

性能差异

• 在 Java 6 及之后版本，synchronized 经过优化（如偏向锁、轻量级锁），性能与 ReentrantLock 接近。

• 高竞争场景下，ReentrantLock 的吞吐量可能更高，但需权衡代码复杂性。

使用场景

• synchronized 适合简单的同步需求，代码更易维护。

• ReentrantLock 适合需要高级功能（如公平性、超时）的复杂场景。

示例代码对比

synchronized 示例

public synchronized void method() {
    // 同步代码块
}

ReentrantLock 示例

private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();

public void method() {
    lock.lock();
    try {
        // 同步代码块
    } finally {
        lock.unlock();
    }
}

具体可参看下面博客

[java 锁 02 - synchronized vs ReentrantLock ] - 十三山入秋 - 博客园

8、进程之间如何通信

管道（Pipe）
管道是半双工的，数据只能单向流动。通常用于父子进程通信。创建管道使用pipe()系统调用，一个进程写入数据，另一个进程读取。

命名管道（FIFO）
命名管道允许无亲缘关系的进程通信。通过mkfifo()创建，像普通文件一样操作，但数据遵循先进先出原则。

消息队列
消息队列是消息的链表，存储在内核中。进程通过msgget()、msgsnd()和msgrcv()发送和接收消息。克服了管道只能承载无格式字节流的缺点。

共享内存
共享内存是最快的IPC方式，多个进程映射同一块内存区域。通过shmget()创建，shmat()附加到进程地址空间。需配合信号量等机制解决同步问题。

信号量
信号量用于进程间同步，控制对共享资源的访问。通过semget()和semop()操作，支持PV原语（等待和信号操作）。

套接字（Socket）
套接字支持不同主机或同一主机的进程通信。分为流式套接字（TCP）和数据报套接字（UDP），提供全双工通信能力。

信号（Signal）
信号用于通知进程异步事件。通过kill()发送信号，signal()或sigaction()处理信号。适用于少量数据的简单通知。

9、get请求和post请求的区别

HTTP请求方法的本质差异

GET请求用于从服务器获取数据，参数直接附加在URL后，可见且长度受限（约2048字符）。POST请求用于向服务器提交数据，参数包含在请求体中，适合传输敏感或大量数据（如文件上传）。

安全性对比

GET请求参数暴露在URL中，可能被浏览器历史记录或服务器日志保存，不适合传递密码等敏感信息。POST请求数据在请求体内，相对更安全，但仍需配合HTTPS加密确保传输安全。

数据长度与编码限制

GET请求受URL长度限制，不适合传输大量数据。POST请求无严格长度限制，支持多种编码类型（如multipart/form-data），可上传二进制文件。

幂等性与缓存特性

GET请求是幂等的（多次执行结果相同），可被缓存或收藏为书签。POST请求非幂等（如重复提交订单可能产生多次交易），通常不被缓存。

10、url请求的全过程

1、DNS解析：浏览器检查本地缓存是否存在该域名对应的IP地址。若不存在，向DNS服务器发起递归查询，最终获取目标服务器的IP地址。

2、建立TCP连接：通过三次握手与服务器建立TCP连接。客户端发送SYN包，服务器回应SYN-ACK包，客户端再发送ACK包确认连接。

3、发送HTTP请求：建立连接后，浏览器构建HTTP请求报文，包含请求方法、请求头、请求体等信息，通过TCP连接发送给服务器。

4、服务器处理请求：服务器接收请求后，根据路径和参数处理请求，可能涉及数据库查询、业务逻辑处理等操作，生成响应数据。

5、返回HTTP响应：服务器将响应数据封装为HTTP响应报文，包含状态码、响应头、响应体等信息，通过TCP连接返回给客户端。

6、浏览器解析渲染：客户端接收响应后，解析HTML文档，构建DOM树和CSSOM树，合并为渲染树，进行布局和绘制，最终呈现页面内容。

7、关闭TCP连接：完成数据传输后，通过四次挥手断开TCP连接。客户端发送FIN包，服务器回应ACK包，服务器发送FIN包，客户端回应ACK包确认断开。