2025年java考试题及答案

2025年java考试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.关于Java中final关键字的使用，以下说法正确的是（）A.被final修饰的类可以被继承，但不能修改其非final方法B.final修饰的变量在声明时必须初始化，且不可被重新赋值C.final修饰的方法不能被重载，但可以被重写D.局部变量被final修饰后，在匿名内部类中使用时仍需显式声明为final答案：B解析：A错误，final类不可被继承；C错误，final方法可被重载（重载发生在本类，重写才涉及子类），但不可被重写；D错误，Java8+中局部变量在匿名内部类中使用时，若未被修改则隐式视为final，无需显式声明。2.以下关于抽象类和接口的描述，错误的是（）A.抽象类可以有构造方法，接口不能有构造方法B.接口中的方法默认是publicabstract，抽象类中的方法可以是任意访问权限C.一个类可以实现多个接口，但只能继承一个抽象类D.Java8后接口支持默认方法和静态方法，因此接口可以完全替代抽象类答案：D解析：接口无法存储实例变量（除staticfinal常量），抽象类可包含普通成员变量，二者适用场景不同，不能完全替代。3.执行以下代码，输出结果是（）```javaList<Integer>list=newArrayList<>();list.add(1);list.add(2);list.add(3);list.removeIf(n->n%2==1);System.out.println(list);```A.[1,2,3]B.[2]C.[1,3]D.[2,3]答案：B解析：removeIf方法删除满足谓词（n%2==1，即奇数）的元素，原列表中的1和3被删除，剩余2。4.关于Java多线程的状态转换，以下说法正确的是（）A.调用Thread的start()方法后，线程进入RUNNING状态B.调用wait()方法会使线程进入BLOCKED状态，调用notify()后直接恢复为RUNNABLEC.线程执行完run()方法后进入TERMINATED状态D.调用sleep()方法时，线程会释放持有的锁答案：C解析：A错误，start()后线程进入RUNNABLE状态（可能等待CPU调度）；B错误，wait()使线程进入WAITING状态，notify()后进入BLOCKED状态（等待获取锁）；D错误，sleep()不会释放锁。5.以下泛型使用中，符合PECS（ProducerExtends,ConsumerSuper）原则的是（）A.定义方法参数为List<?superNumber>，用于读取数字元素B.定义方法参数为List<?extendsNumber>，用于向列表中添加Integer元素C.定义方法参数为List<?superInteger>，用于向列表中添加Integer元素D.定义方法参数为List<?extendsNumber>，用于返回列表中的Double元素答案：C解析：PECS原则中，生产者（读取）用extends，消费者（写入）用super。C选项中列表作为消费者（写入Integer），应使用superInteger。6.以下异常处理代码中，可能出现编译错误的是（）```javatry{//可能抛出IOException或SQLException的代码}catch(IOException|SQLExceptione){e.printStackTrace();}catch(Exceptione){//①e.printStackTrace();}```A.无错误B.①处编译错误，因为Exception是前一个catch块的父类C.①处编译错误，因为多异常捕获后不能再捕获父类异常D.①处编译错误，因为异常类型顺序错误答案：B解析：多异常捕获的异常类型（IOException和SQLException）的共同父类是Exception，因此后续的catch(Exceptione)会导致编译错误，因为父类异常应在子类之后捕获。7.以下Lambda表达式与函数式接口的匹配，错误的是（）A.Runnabler=()->System.out.println("Hello");B.Consumer<String>c=s->s.length();C.Function<Integer,String>f=i->String.valueOf(i);D.Predicate<Integer>p=n->n%2==0;答案：B解析：Consumer的抽象方法是voidaccept(Tt)，而B选项的Lambda表达式返回了int（s.length()），与void不匹配。8.关于String、StringBuilder和StringBuffer的描述，错误的是（）A.String是不可变类，每次修改都会提供新对象B.StringBuffer是线程安全的，StringBuilder是非线程安全的C.StringBuilder的默认初始容量是16，扩容时是原容量的2倍加2D.拼接大量字符串时，使用String的+操作符效率高于StringBuilder答案：D解析：String的+操作符在编译时会优化为StringBuilder，但循环中拼接时，每次循环都会新建StringBuilder，效率低于显式使用一个StringBuilder。9.以下关于注解的保留策略（RetentionPolicy），对应错误的是（）A.RetentionPolicy.SOURCE：注解仅保留在源码中，编译时被丢弃B.RetentionPolicy.CLASS：注解保留在class文件中，运行时不可获取C.RetentionPolicy.RUNTIME：注解保留在运行时，可通过反射获取D.RetentionPolicy.RUNTIME：注解仅在JVM运行期间有效，class文件中不保留答案：D解析：RetentionPolicy.RUNTIME的注解会保留在class文件中，且运行时可通过反射获取。10.Java9引入的模块化系统（JPMS）中，模块描述文件的名称是（）A.module-info.javaB.module.mfC.module.xmlD.perties答案：A二、填空题（每空2分，共20分）1.在Java中，使用______关键字修饰的方法表示该方法没有方法体，必须由子类实现（抽象类中的方法）。答案：abstract2.HashMap的默认初始容量是______，当负载因子（loadfactor）默认值为0.75时，当元素数量超过______时会触发扩容。答案：16；12（16×0.75）3.启动一个线程需要调用______方法，而不是直接调用run()方法。答案：start()4.在try-with-resources语句中，要求资源类必须实现______接口。答案：AutoCloseable5.StreamAPI中，______操作（如filter、map）不会立即执行，而______操作（如collect、forEach）会触发流的处理。答案：中间；终止6.通过反射获取类的Class对象的三种方式是：______、______、______（任意写出三种）。答案：类名.class；对象.getClass()；Class.forName("全限定类名")7.StringBuilder的初始容量是16，当追加字符串导致容量不足时，会扩容为原容量的______倍加2。答案：28.枚举（enum）的父类是______（填类名）。答案：java.lang.Enum三、简答题（每题6分，共30分）1.简述方法重载（Overload）与方法重写（Override）的区别。答案：重载：发生在同一个类中，方法名相同但参数列表（类型、顺序、个数）不同，与返回值类型无关，是编译时多态的体现。重写：发生在子类与父类之间，方法名、参数列表、返回值类型（或其子类型）完全相同，访问权限不能严于父类，不能重写父类的final、static或private方法，是运行时多态的体现。2.说明ArrayList和LinkedList的适用场景，并分析原因。答案：ArrayList：基于动态数组实现，随机访问（get/set）时间复杂度O(1)，但插入/删除（非尾部）需要移动元素，时间复杂度O(n)。适用于频繁查询、较少增删的场景。LinkedList：基于双向链表实现，插入/删除（任意位置）时间复杂度O(1)（需先定位节点），但随机访问需要遍历链表，时间复杂度O(n)。适用于频繁增删、较少查询的场景。3.对比synchronized关键字与ReentrantLock的优缺点。答案：synchronized：Java内置关键字，自动释放锁（同步块/方法结束时），支持可重入，锁的获取和释放是隐式的。但锁的粒度固定，无法中断等待锁的线程，不支持条件变量（需结合wait/notify）。ReentrantLock：显式锁（实现Lock接口），支持可重入、可中断（lockInterruptibly()）、尝试获取锁（tryLock()）、多个条件变量（Condition），锁的粒度更灵活。但需手动释放锁（finally块中调用unlock()），可能因忘记释放导致死锁。4.解释Java内存模型（JMM）中的“可见性”问题，并说明如何解决。答案：可见性问题指多个线程访问共享变量时，一个线程对变量的修改，其他线程可能无法及时看到。原因是各线程有自己的工作内存（缓存），共享变量的修改会先写入工作内存，再同步到主内存，其他线程的工作内存可能未及时更新。解决方法：使用volatile关键字（保证可见性和禁止指令重排）、synchronized或Lock（保证原子性和可见性）、使用并发工具类（如AtomicXXX）。5.简述Java异常处理的最佳实践（至少列出3点）。答案：捕获具体异常而非通用Exception，避免隐藏潜在错误；避免空的catch块（如catch(Exceptione){}），至少记录日志；使用try-with-resources处理资源（如IO流、数据库连接），确保资源自动关闭；自定义业务异常时，继承RuntimeException或Exception，明确异常场景；不要在finally块中使用return，可能覆盖try/catch中的返回值。四、编程题（共30分）1.（10分）实现一个线程安全的日志工具类，要求：使用单例模式，确保全局唯一实例；提供log(Stringmessage)方法，将日志信息异步写入文件（使用阻塞队列实现生产者-消费者模型）；日志格式为“[时间戳]日志内容”（时间戳格式：yyyy-MM-ddHH:mm:ss）。答案示例：```javaimportjava.io.BufferedWriter;importjava.io.FileWriter;importjava.io.IOException;importjava.time.LocalDateTime;importjava.time.format.DateTimeFormatter;importjava.util.concurrent.BlockingQueue;importjava.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;publicclassThreadSafeLogger{//单例模式：静态内部类实现懒加载，线程安全privatestaticclassHolder{staticfinalThreadSafeLoggerINSTANCE=newThreadSafeLogger();}publicstaticThreadSafeLoggergetInstance(){returnHolder.INSTANCE;}privatefinalBlockingQueue<String>logQueue=newLinkedBlockingQueue<>();privatefinalDateTimeFormatterformatter=DateTimeFormatter.ofPattern("yyyy-MM-ddHH:mm:ss");privatevolatilebooleanisRunning=true;privateThreadSafeLogger(){//启动消费者线程newThread(this::consumeLogs).start();}//生产者：将日志加入队列publicvoidlog(Stringmessage){StringlogEntry="["+formatter.format(LocalDateTime.now())+"]"+message;try{logQueue.put(logEntry);//阻塞直到队列有空间}catch(InterruptedExceptione){Thread.currentThread().interrupt();thrownewRuntimeException("日志入队失败",e);}}//消费者：从队列取出日志并写入文件privatevoidconsumeLogs(){try(BufferedWriterwriter=newBufferedWriter(newFileWriter("app.log",true))){while(isRunning||!logQueue.isEmpty()){StringlogEntry=logQueue.poll();//非阻塞获取，若队列为空返回nullif(logEntry!=null){writer.write(logEntry);writer.newLine();writer.flush();//及时刷新缓冲区}else{//队列为空时短暂休眠，避免空转Thread.sleep(100);}}}catch(IOException|InterruptedExceptione){e.printStackTrace();}}//关闭日志工具（可选）publicvoidshutdown(){isRunning=false;}}```2.（10分）设计一个学生信息管理系统，要求：使用集合存储学生对象（Student类包含id、name、age属性）；实现添加、删除（根据id）、修改（根据id更新name或age）、查询（根据id返回学生）功能；处理并发修改异常（如多线程同时修改集合时可能出现的ConcurrentModificationException）。答案示例：```javaimportjava.util.Map;importjava.util.concurrent.ConcurrentHashMap;classStudent{privatefinalStringid;privateStringname;privateintage;publicStudent(Stringid,Stringname,intage){this.id=id;=name;this.age=age;}//getter和setter省略}publicclassStudentManager{//使用ConcurrentHashMap保证线程安全，key为学生idprivatefinalMap<String,Student>students=newConcurrentHashMap<>();//添加学生publicbooleanaddStudent(Studentstudent){returnstudents.putIfAbsent(student.getId(),student)==null;}//根据id删除学生publicbooleanremoveStudent(Stringid){returnstudents.remove(id)!=null;}//根据id修改学生信息（支持修改name或age）publicbooleanupdateStudent(Stringid,StringnewName,IntegernewAge){returnputeIfPresent(id,(key,student)->{if(newName!=null)student.setName(newName);if(newAge!=null)student.setAge(newAge);returnstudent;})!=null;}//根据id查询学生publicStudentqueryStudent(Stringid){returnstudents.get(id);}}```3.（10分）编写一个文件加密工具类，要求：使用AES算法（密钥长度128位）对文件进行加密/解密；使用NIO的FileChannel实现大文件处理（避免内存溢出）；处理加密/解密过程中的异常（如文件不存在、密钥错误）。答案示例（关键代码）：```javaimportjavax.crypto.;importjavax.crypto.spec.GCMParameterSpec;importjava.io.IOException;importjava.nio.ByteBuffer;importjava.nio.channels.FileChannel;importjava.nio.file.Paths;importjava.nio.file.StandardOpenOption;importjava.security.SecureRandom;importjava.util.Arrays;publicclassFileEncryptor{privatestaticfinalintAES_KEY_SIZE=128;privatestaticfinalintGCM_IV_LENGTH=12;//GCM推荐IV长度12字节privatestaticfinalintGCM_TAG_LENGTH=16;//认证标签长度16字节//提供AES密钥publicstaticSecretKeygenerateAESKey()throwsException{KeyGeneratorkeyGen=KeyGenerator.getInstance("AES");keyGen.init(AES_KEY_SIZE);returnkeyGen.generateKey();}//加密文件publicvoidencrypt(StringsourcePath,StringdestPath,SecretKeykey)throwsException{try(FileChannelinChannel=FileChannel.open(Paths.get(sourcePath),StandardOpenOption.READ);FileChanneloutChannel=FileChannel.open(Paths.get(destPath),StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE)){//提供随机IV（初始化向量）byte[]iv=newbyte[GCM_IV_LENGTH];newSecureRandom().nextBytes(iv);outChannel.write(ByteBuffer.wrap(iv));//将IV写入目标文件头部//初始化AES-GCM加密器Ciphercipher=Cipher.getInstance("AES/GCM/NoPadding");GCMParameterSp