2026年编程技能进阶题库Java编程高级进阶题

2026年编程技能进阶题库：Java编程高级进阶题一、选择题（共5题，每题2分，合计10分）1.Java中的`volatile`关键字主要作用是什么？A.保证变量的可见性B.互斥访问C.延迟加载D.防止指令重排答案：A解析：`volatile`关键字确保变量的修改对所有线程立即可见，但不保证原子性，主要用于多线程环境下的可见性控制。2.在Java中，以下哪个方法可以抛出检查型异常？A.`run()`方法B.`start()`方法C.`main()`方法（需声明抛出异常）D.`sleep()`方法答案：C解析：`main()`方法可以声明抛出检查型异常，而`run()`、`start()`、`sleep()`默认不抛出检查型异常。3.Java中的`Stream`API的`limit()`方法的作用是什么？A.排序B.过滤C.限制流中元素的数量D.映射答案：C解析：`limit()`方法用于获取流的前`n`个元素，常用于分页场景。4.关于Java的`ThreadLocal`类，以下说法错误的是？A.每个线程都有独立的变量副本B.可以减少线程间的同步开销C.内存泄漏风险较高D.适用于高并发场景答案：D解析：`ThreadLocal`在高并发场景下可能导致内存泄漏，需注意清理。5.Java8中，`CompletableFuture`主要用于解决什么问题？A.并发控制B.异步编程C.数据库连接D.I/O操作答案：B解析：`CompletableFuture`是Java8引入的异步编程解决方案，支持链式调用和异常处理。二、简答题（共4题，每题5分，合计20分）1.简述Java中的`synchronized`关键字和`ReentrantLock`的区别。答案：-`synchronized`是Java内置关键字，实现互斥锁，自动获取和释放锁，语法简单。-`ReentrantLock`是`java.util.concurrent.locks.Lock`接口的实现，功能更丰富（如可中断、可超时），需手动获取和释放锁。解析：`synchronized`适用于简单场景，`ReentrantLock`适用于复杂并发控制。2.解释Java中的`HashMap`和`ConcurrentHashMap`的区别。答案：-`HashMap`非线程安全，多线程访问时需外部同步。-`ConcurrentHashMap`线程安全，通过分段锁（`Segment`）实现高并发性能。解析：`ConcurrentHashMap`更适合高并发场景。3.什么是Java的`lambda`表达式？有什么优势？答案：-`lambda`表达式是Java8引入的匿名函数语法，简化函数式接口的实现。-优势：代码更简洁，支持函数式编程。解析：`lambda`使代码更易读，适用于事件处理、流操作等场景。4.简述Java中的`ThreadLocal`内存泄漏问题及解决方案。答案：-问题：`ThreadLocal`存储每个线程的独立副本，若不清理可能导致内存泄漏。-解决方案：使用`ThreadLocal`的`remove()`方法手动清理。解析：需注意在不再使用时清理`ThreadLocal`。三、编程题（共6题，合计70分）1.（10分）设计一个线程安全的单例模式实现。答案：javapublicclassSingleton{privatestaticvolatileSingletoninstance;privateSingleton(){}publicstaticSingletongetInstance(){if(instance==null){synchronized(Singleton.class){if(instance==null){instance=newSingleton();}}}returninstance;}}解析：使用双重检查锁（DCL）保证线程安全，`volatile`防止指令重排。2.（15分）实现一个`ThreadLocal`内存泄漏检测工具类，模拟清理操作。答案：javapublicclassThreadLocalCleaner{privatestaticfinalThreadLocal<Object>holder=newThreadLocal<>();publicstaticvoidset(){holder.set(newObject());}publicstaticvoidclean(){holder.remove();}}解析：模拟`ThreadLocal`的使用和清理，实际场景需注意及时调用`remove()`。3.（15分）使用Java的`Stream`API实现一个列表的筛选和排序功能：-筛选出年龄大于30的用户，按年龄降序排列。答案：javaimportjava.util.;importjava.util.stream.Collectors;classUser{Stringname;intage;//构造函数、getter省略}publicclassStreamExample{publicstaticvoidmain(String[]args){List<User>users=Arrays.asList(newUser("Alice",35),newUser("Bob",28),newUser("Charlie",42));List<User>filteredSorted=users.stream().filter(u->u.age>30).sorted(CparingInt(u->-u.age)).collect(Collectors.toList());filteredSorted.forEach(u->System.out.println(+":"+u.age));}}解析：使用`filter()`筛选，`sorted()`排序，`CparingInt()`实现降序。4.（15分）编写一个`CompletableFuture`实现异步文件读取和合并功能。答案：javaimportjava.nio.file.;importjava.util.concurrent.;publicclassFileProcessor{publicstaticCompletableFuture<String>readFile(Stringpath){returnCompletableFuture.supplyAsync(()->{try{returnnewString(Files.readAllBytes(Paths.get(path)));}catch(IOExceptione){thrownewRuntimeException(e);}});}publicstaticvoidmain(String[]args){CompletableFuture<String>file1=readFile("file1.txt");CompletableFuture<String>file2=readFile("file2.txt");CompletableFuture<String>merged=CompletableFuture.allOf(file1,file2).thenApply(v->file1.join()+file2.join());merged.thenAccept(System.out::println);}}解析：使用`CompletableFuture`实现异步读取，`allOf()`等待全部完成，`thenApply()`合并结果。5.（10分）实现一个自定义的`LazyInitializationSingleton`类，使用内部静态类模式。答案：javapublicclassLazyInitializationSingleton{privateLazyInitializationSingleton(){}privatestaticclassHolder{privatestaticfinalLazyInitializationSingletonINSTANCE=newLazyInitializationSingleton();}publicstaticLazyInitializationSingletongetInstance(){returnHolder.INSTANCE;}}解析：利用JVM类加载机制保证线程安全，延迟初始化。6.（15分）设计一个线程安全的计数器类，支持`increment()`和`getCount()`方法。答案：javaimportjava.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;publicclassSafeCounter{privateAtomicIntegercount=newAtomicInteger(0);publicvoidincrement(){count.incrementAndGet();}publicintgetCount(){returncount.get();}}解析：使用`AtomicInteger`保证原子性，无需手动同步。答案与解析（补充）1.选择