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Java 面试问题解析：从基础到高级问题
在初入职场的 Java 面试中，传统的基础题目如 Vector 与 Array 之间的区别、HashMap 与 Hashtable 的不同经常是让人头疼的热门问题。但随着 Java 社区对技术要求的不断提升，面试内容也在不断升级，涵盖了从 NIO 到并发编程、算法优化等更多复杂的概念。
下面是一些常见的高级 Java 面试问题及其解答：
Busy Spin 的定义与应用 Busy spin 是一种不会释放 CPU 资源的等待机制，通常用于防止缓存不一致问题。当线程暂停时，CPU 会将其缓存换出，以防止数据丢失。这种技术适用于需要低延迟的场景，尤其是在线程没有明确的等待顺序时，循环检查数据状态是一个有效的选择。例如，LMAX 框架中的 BusySpinWaitStrategy 就利用了这一机制来管理线程间通信。
如何获取 Java 运行的线程 dump 文件？ 在不同的操作系统中获取线程 dump 文件的方法有所不同。在 Linux 环境下，操作命令为 kill -3 PID，其中 PID 是对应的 Java 进程 ID。Windows 环境下，按下 Ctrl + Break 键会触发 dump 生成。在 Tomcat 集成环境中，dump 文件通常出现在控制台或日志文件中，具体位置依据 JVM 的配置情况而定。
Swing 是否线程安全？ Swing 不是线程安全的。任何主线程外的线程在更新 Swing 组件时，都需要通过 invokeAndWait() 或 invokeLater() 方法进行同步操作。这些方法将更新请求提交给 AWT 线程进行处理，确保 GUI 组件的安全更新。Swing 的线程模型要求所有图形操作只能在主线程完成，以避免 UI 界面不一致的问题。
线程局部变量的定义及其使用注意事项 线程局部变量是指仅在单个线程内可用的变量，通过 ThreadLocal 类来实现。在多线程环境中，如 web 服务中，必须谨慎处理线程局部变量，因为这些变量的生命周期随线程的生命周期而定。一旦线程终止，如果未正确清理线程局部变量，可能导致内存泄漏。因此，在工程应用中，应尽量避免在动态语言环境中使用线程局部变量。
如何用 wait-notify 模式解决生产者-消费者问题？ wait-notify 模式 是一种同步机制，在生产者-消费者问题中非常有效。生产者在通过 wait()키wait（堵塞）时，等待消费者通知（notify()），而消费者在获取信号后进行处理。示例代码如下：
public class ProducerConsumer { public static void main(String[] args) { final List list = new ArrayList<>(); final Object lock = new Object(); new Thread(() -> { try { while (true) { synchronized (lock) { list.add(100); System.out.println("生产：" + list.size()); lock.notify(); Thread.sleep(1); } } } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }).start(); for (int i = 0; i < 10; i++) { synchronized (lock) { System.out.println("消费：" + list.size()); if (!list.isEmpty()) { list.remove(); } lock.notify(); } } System.out.println("最终列表大小：" + list.size()); }} - 如何创建一个线程安全的单例类（Singleton）？ 使用枚举类型来实现单例类可以确保线程安全，避免多次初始化问题。例如：
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sleep 与 wait 的区别
sleep()方法会暂停当前线程的执行，但不会释放同步锁。而wait()方法则会使当前线程放置在等待状态，并释放同步锁，这样其他线程可以进入同步块进行操作。由于wait()释放锁，能避免死锁问题，因此在需要等待完成并且释放锁的场景下，使用wait()更为合适。 -
什么是不可变对象？如何创建一个不可变对象？ 不可变对象是指在创建后状态不再发生改变的对象。可以通过将所有属性设置为 final 并在
StringBuilder、String等类中通过不可变字面组成实现。示例代码： - 是否可以创建一个包含可变对象的不可变对象？ 是的，可以通过在不可变对象中引入可变对象的引用 restructuring 的方式实现。但需要注意不要共享可变对象的引用。如果需要修改，可以创建新的可变对象副本。例如，将日期的对象嵌入到不可变对象中。
public enum Singleton { INSTANCE; private static final Singleton INSTANCE = new Singleton(); private Singleton() { // 初始化代码 } // 可以添加其他静态方法} public final class ImmutableObject { private final String name; private final int age; public ImmutableObject(String name, int age) { this.name = name; this.age = age; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { throw new UnsupportedOperationException("不可变对象的属性不能修改"); } public int getAge() { return age; }} 这些问题涵盖了 Java 中从基础到高级的多个编程概念，理解并掌握这些知识将有助于你在面试中脱颖而出。
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