2025年Java程序设计考试试题及答案

2025年Java程序设计考试试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.以下关于Java虚拟机（JVM）内存区域的描述，错误的是（）A.程序计数器是线程私有的，用于记录当前线程执行的字节码行号B.虚拟机栈为每个线程分配，存储局部变量表、操作数栈等信息C.方法区（元空间）存储类信息、常量、静态变量，属于堆内存的一部分D.堆内存是所有线程共享的，对象实例和数组在此分配答案：C（方法区在JDK8后使用元空间实现，不属于堆内存）2.执行以下代码后，输出结果是（）```javaStrings1="abc";Strings2=newString("abc");System.out.println(s1==s2);System.out.println(s1.equals(s2));```A.truetrueB.falsetrueC.truefalseD.falsefalse答案：B（==比较引用地址，equals比较内容）3.关于Java泛型的描述，正确的是（）A.泛型在编译期生效，运行时会进行类型擦除B.泛型类可以定义多个类型参数，如classMyClass<T1,T2>C.List<Object>可以直接赋值给List<String>D.泛型方法的类型参数声明必须在返回值类型之前答案：C错误，正确为ABD（C选项涉及泛型协变，Java不支持直接赋值）4.以下集合类中，底层基于哈希表实现且允许null键的是（）A.TreeMapB.HashMapC.HashtableD.LinkedHashMap答案：B（TreeMap基于红黑树，不允许null键；Hashtable不允许null键；LinkedHashMap是HashMap的子类，允许null键）5.线程调用start()方法后，进入的状态是（）A.RUNNABLEB.TIMED_WAITINGC.BLOCKEDD.TERMINATED答案：A（start()启动线程，进入可运行状态，等待CPU调度）6.以下异常处理代码中，可能出现编译错误的是（）A.try{...}catch(IOExceptione){...}B.try{...}catch(SQLException|IOExceptione){...}C.try(FileInputStreamfis=newFileInputStream("test.txt")){...}D.try{...}finally{return;}答案：无错误（D选项finally中的return会覆盖try/catch的返回，但语法合法）7.自定义注解时，用于指定注解可用位置的元注解是（）A.@RetentionB.@TargetC.@InheritedD.@Documented答案：B（@Target指定注解作用目标，如METHOD、FIELD等）8.以下关于JavaIO流的描述，错误的是（）A.FileInputStream是字节流，用于读取二进制文件B.BufferedReader的readLine()方法返回字符串，可能返回nullC.ObjectOutputStream的writeObject()方法可以序列化任意对象D.PrintWriter支持自动刷新缓冲区，可通过构造参数设置答案：C（被序列化的对象需实现Serializable接口）9.反射机制中，获取类Class对象的方式不包括（）A.对象.getClass()B.类名.classC.Class.forName("包名.类名")D.构造方法.newInstance()答案：D（newInstance()是创建实例的方法，非获取Class对象）10.以下Lambda表达式中，能正确实现Comparator<String>的是（）A.(s1,s2)->s1.length()s2.length()B.s->s.toUpperCase()C.()->System.out.println("test")D.(List<String>list)->list.size()答案：A（Comparator需要比较两个参数，返回int）二、填空题（每空2分，共20分）1.在子类构造方法中，使用______关键字调用父类无参构造方法，该调用必须位于构造方法的第一行。答案：super2.HashMap的默认初始容量是______，负载因子默认是______。答案：16；0.753.线程同步时，使用______关键字修饰方法或代码块，可保证同一时刻只有一个线程执行。答案：synchronized4.try-with-resources语句要求资源类必须实现______接口。答案：AutoCloseable5.对List<String>进行排序时，可调用Collections.sort(list,______)，其中第二个参数是Comparator实现。答案：Comparator（或具体比较器实例）6.StringBuilder的默认初始容量是______，当容量不足时会自动扩容。答案：167.自定义注解时，使用______元注解可指定注解被包含在Javadoc中。答案：@Documented8.在异常处理中，无论try块是否抛出异常，______块中的代码都会执行（除非JVM退出）。答案：finally9.泛型通配符中，<?superT>表示______通配符，允许传入T的父类类型。答案：下界10.Stream流的______操作会触发实际计算，如collect()、forEach()等。答案：终止三、简答题（每题8分，共40分）1.比较ArrayList和LinkedList的区别，说明各自适用场景。答案：ArrayList基于动态数组，随机访问（get/set）时间复杂度O(1)，但插入/删除（非尾部）需移动元素，时间复杂度O(n)；LinkedList基于双向链表，插入/删除（任意位置）时间复杂度O(1)（需先定位节点），但随机访问需遍历，时间复杂度O(n)。ArrayList适用于频繁查询、少量增删的场景；LinkedList适用于频繁增删、少量查询的场景（如队列、栈）。2.说明synchronized和ReentrantLock的区别及各自优势。答案：synchronized是关键字，JVM层面实现，自动释放锁（同步块/方法结束）；ReentrantLock是Lock接口实现类，需手动释放（finally块中调用unlock()）。区别：（1）锁的获取方式：synchronized不可中断，ReentrantLock可通过tryLock()尝试获取或设置超时；（2）公平性：synchronized非公平锁（默认），ReentrantLock可指定公平/非公平；（3）条件变量：ReentrantLock支持多个Condition对象，更细粒度的线程等待/唤醒。优势：synchronized代码简洁，适合简单同步；ReentrantLock灵活，适合复杂同步逻辑（如读写锁、条件等待）。3.简述JVM的类加载机制，包括加载、链接、初始化的主要步骤。答案：类加载机制分为加载、链接（验证、准备、解析）、初始化三个阶段。（1）加载：通过类加载器（如Bootstrap、Ext、App）将.class文件字节码加载到内存，提供Class对象；（2）链接：①验证：检查字节码格式、语义合法性；②准备：为类静态变量分配内存并设置默认值（如int默认0）；③解析：将符号引用（如类名、方法名）替换为直接引用（内存地址）；（3）初始化：执行类构造器<clinit>()方法，为静态变量赋初始值，执行静态代码块。4.设计一个线程安全的单例模式（懒汉式），并说明其线程安全的实现原理。答案：```javapublicclassSingleton{//volatile禁止指令重排序，保证多线程可见性privatestaticvolatileSingletoninstance;privateSingleton(){}//私有构造publicstaticSingletongetInstance(){if(instance==null){//第一次检查synchronized(Singleton.class){//同步代码块if(instance==null){//第二次检查instance=newSingleton();}}}returninstance;}}```线程安全原理：使用volatile修饰instance，防止JVM对“实例化对象”的指令重排序（避免其他线程获取到未初始化的对象）；双重检查锁定（DCL）减少同步开销，第一次检查避免不必要的同步，第二次检查确保只有一个线程创建实例。5.分析String、StringBuilder、StringBuffer的区别及使用场景。答案：（1）String是不可变类，每次修改会提供新对象，适合字符串不频繁修改的场景（如常量、少量拼接）；（2）StringBuilder是可变类，非线程安全，拼接效率高，适合单线程下频繁字符串操作（如循环拼接）；（3）StringBuffer是可变类，线程安全（方法用synchronized修饰），效率略低于StringBuilder，适合多线程下频繁字符串操作（如共享字符串缓冲区）。四、编程题（每题10分，共30分）1.编写一个多线程程序，使用Callable和Future实现两个线程分别复制文件（源文件1.txt和2.txt，目标路径为D:/backup/），并输出每个文件的复制时间（单位：毫秒）。答案：```javaimportjava.io.;importjava.util.concurrent.;publicclassFileCopyCallable{publicstaticvoidmain(String[]args){ExecutorServiceexecutor=Executors.newFixedThreadPool(2);Future<Long>future1=executor.submit(newFileCopyTask("1.txt","D:/backup/1.txt"));Future<Long>future2=executor.submit(newFileCopyTask("2.txt","D:/backup/2.txt"));try{System.out.println("1.txt复制耗时："+future1.get()+"ms");System.out.println("2.txt复制耗时："+future2.get()+"ms");}catch(InterruptedException|ExecutionExceptione){e.printStackTrace();}executor.shutdown();}staticclassFileCopyTaskimplementsCallable<Long>{privateStringsrcPath;privateStringdestPath;publicFileCopyTask(StringsrcPath,StringdestPath){this.srcPath=srcPath;this.destPath=destPath;}@OverridepublicLongcall()throwsException{longstart=System.currentTimeMillis();try(InputStreamis=newFileInputStream(srcPath);OutputStreamos=newFileOutputStream(destPath)){byte[]buffer=newbyte[1024];intlen;while((len=is.read(buffer))!=-1){os.write(buffer,0,len);}}returnSystem.currentTimeMillis()start;}}}```2.读取当前目录下的sales.csv文件（格式：日期,商品,销售额），使用Java8Stream统计：（1）总销售额；（2）按商品分组的销售额总和；（3）销售额最高的商品。假设sales.csv内容示例：2024-01-01,手机,250002024-01-01,电脑,380002024-01-02,手机,18000答案：```javaimportjava.io.IOException;importjava.nio.file.Files;importjava.nio.file.Paths;importjava.util.;importjava.util.stream.Collectors;publicclassSalesAnalyzer{publicstaticvoidmain(String[]args){try{List<String>lines=Files.readAllLines(Paths.get("sales.csv"));//总销售额doubletotalSales=lines.stream().skip(1)//跳过标题行（假设首行为标题）.map(line->line.split(",")).mapToDouble(parts->Double.parseDouble(parts[2])).sum();System.out.println("总销售额："+totalSales);//按商品分组的销售额总和Map<String,Double>salesByProduct=lines.stream().skip(1).map(line->line.split(",")).collect(Collectors.groupingBy(parts->parts[1],Collectors.summingDouble(parts->Double.parseDouble(parts[2]))));System.out.println("按商品分组销售额："+salesByProduct);//销售额最高的商品Optional<Map.Entry<String,Double>>maxEntry=salesByProduct.entrySet().stream().max(Map.EparingByValue());maxEntry.ifPresent(entry->System.out.println("销售额最高的商品："+entry.getKey()+"，销售额："+entry.getValue()));}catch(IOExceptione){e.printStackTrace();}}}```3.编写Java程序连接MySQL数据库（驱动类com.mysql.cj.jdbc.Driver，URLjdbc:mysql://localhost:3306/testdb，用户名root，密码123456），实现学生表（student，字段：idINT主键，nameVARCHAR(20)，ageINT，scoreDOUBLE）的增删改查操作。要求使用PreparedStatement防止SQL注入，查询时输出所有学生信息。答案：```javaimportjava.sql.;publicclassStudentDAO{privatestaticfinalStringURL="jdbc:mysql://localhost:3306/testdb?useSSL=false&serverTimezone=UTC";privatestaticfinalStringUSER="root";privatestaticfinalStringPASSWORD="123456";//增加学生publicvoidaddStudent(intid,Stringname,intage,doublescore)throwsSQLException{Stringsql="INSERTINTOstudent(id,name,age,score)VALUES(?,?,?,?)";try(Connectionconn=DriverManager.getConnection(URL,USER,PASSWORD);PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setInt(1,id);pstmt.setString(2,name);pstmt.setInt(3,age);pstmt.setDouble(4,score);pstmt.executeUpdate();}}//删除学生（根据id）publicvoiddeleteStudent(intid)throwsSQLException{Stringsql="DELETEFROMstudentWHEREid=?";try(Connectionconn=DriverManager.getConnection(URL,USER,PASSWORD);PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setInt(1,id);pstmt.executeUpdate();}}//修改学生分数（根据id）publicvoidupdateScore(intid,doublenewScore)throwsSQLException{Stringsql="UPDATEstudentSETscore=?WHEREid=?";try(Connectionconn=DriverManager.getConnection(URL,USER,PASSWORD);PreparedStatementpstmt=conn.prepareStatement(sql)){pstmt.setDouble(1,newScore);pstmt.setInt(2,id);pstmt.executeUpdate();}}//查询所有学生publicvoidqueryAllStudents()throwsSQ