Một số câu hỏi phỏng vấn Android bạn nên lưu ý (phần 2)

Tiếp tục series các câu hỏi phỏng vấn mà một Android Developer nên chuẩn bị kỹ càng trước khi "xung trận", phần này sẽ tập trung vào các câu hỏi liên quan tới kiến thức về Java - một thành phần rất quan trọng khi phát triển ứng dụng Android. Các bạn có thể theo dõi phần trước tại đây.

1. Tại sao nói Java độc lập về nền tảng?

Vì việc thực thi code java không phụ thuộc vào hệ điều hành (OS).

2. Khác biệt giữa 'throw' và 'throws' khi xử lý ngoại lệ trong Java?

Từ khóa throw được sử dụng để ném Exception cụ thể từ bất kỳ phương thức hoặc khối tĩnh nào trong khi throws được sử dụng để chỉ ra rằng Exception có thể được ném bởi phương thức này. Ví dụ:

throw new ArithmeticException("Arithmetic Exception");

Và:

throws ArithmeticException;

3. Trong trường hợp nào thì chúng ta có thể bỏ qua khối finally trong một đoạn code try catch?

Bằng cách gọi System.exit (0) trong khối try hoặc catch, chúng ta có thể bỏ qua khối finally.
Tuy nhiên, phương thức System.exit (int) có thể ném ra một SecurityException. Nếu System.exit (0) thoát JVM mà không ném ngoại lệ này thì khối finally sẽ không được thực thi. Ngược lại, nếu System.exit (0) ném ngoại lệ này thì khối finally vẫn sẽ được thực thi.

4. Garbage collector là gì? Nó hoạt động như thế nào?

Tất cả các đối tượng được phân bổ trên vùng heap do JVM quản lý. Miễn là một đối tượng đang được tham chiếu tới hay còn đang được sử dụng, JVM sẽ coi rằng nó còn 'sống'. Khi một đối tượng không còn được tham chiếu và do đó không thể truy cập được bằng code trong ứng dụng, trình thu gom rác - Garbage collector sẽ loại bỏ nó và lấy lại bộ nhớ không sử dụng.

5. Sự khác biệt giữa bộ nhớ stack và bộ nhớ heap?

Stack được sử dụng để phân bố bộ nhớ tĩnh và Heap cho phân bố bộ nhớ động, cả hai được lưu trữ trong RAM của máy tính.

Các biến được phân bổ trên stack được lưu trữ trực tiếp vào bộ nhớ và việc truy cập vào bộ nhớ này là rất nhanh; việc phân bổ của nó được xử lý khi chương trình được biên dịch. Khi một hàm hay một phương thức gọi một hàm khác và hàm này lại gọi một hàm khác nữa, ... việc thực thi các hàm này sẽ bị hoãn lại cho đến khi hàm cuối cùng trả về. Stack hoat động theo cơ chế Last In First Out (LIFO), khối gần hiện tại nhất sẽ luôn là khối tiếp theo được thực thi. Điều này làm cho việc theo dõi stack rất đơn giản, giải phóng một khối khỏi stack tương đương với việc điều chỉnh một con trỏ.

Bộ nhớ của các biến ở trong heap được phân bổ tại run time và việc truy cập các vùng nhớ này tương đối chậm so với trên stack, bù lại thì kích thước heap chỉ bị giới hạn bởi kích thước bộ nhớ ảo. Các thành phần của heap không hề phụ thuộc vào nhau và có thể truy cập một cách ngẫu nhiên tại bất kỳ thời điểm nào. Bạn có thể xác định một khối tại mọi thời điểm và giải phóng nó bất cứ khi nào bạn muốn. Điều này làm cho việc theo dõi phần nào của heap đang được phân bổ và để giải phóng chúng phức tạp hơn.

Bạn có thể sử dụng stack nếu bạn biết chính xác số lượng dữ liệu mà ban muốn cấp phát trước khi biên dịch và nó không quá lớn. Bạn có thể sử dụng heap nếu bạn không biết chính xác kích thước dữ liệu bạn sẽ cần tại thời điểm runtime hoặc bạn cần cấp phát mọt lượng lớn dữ liệu.

Trong trường hợp multi-thread, mỗi thread sẽ có stack độc lập của nó nhưng đều sử dụng chung bộ nhớ heap. Stack được xác định riêng cho từng thread còn Heap là cho ứng dụng. Stack rất quan trọng trong việc xử lý ngoại lệ và luồng thực thi.

Khi một object được khởi tạo, nó sẽ được lưu trữ ở trong không gian bộ nhớ của heap và bộ nhớ stack chứa tham chiếu tới nó. Bộ nhớ stack chỉ chứa các biến nguyên thủy cục bộ và tham chiếu tới các object lưu trữ trong heap. Object lưu trữ trong heap có thể được truy cập một cách toàn cục còn trong stack thì các luồng khác không thể truy cập được.

Bộ nhớ stack tồn tại ngắn hơn trong khi bộ nhớ heap tồn tại từ khi ứng dụng khởi động cho tới khi nó kết thúc thực thi. Khi bộ nhớ stack bị đầy, Java runtime sẽ ném ngoại lệ java.lang.StackOverFlowError và trong trường hợp của heap là java.lang.OutOfMemoryError: Java Heap Space error. Kích thước của stack nhỏ hơn nhiều so với heap nhưng có tốc độ truy cập nhanh hơn.

6. Java có hỗ trợ đa kế thừa không?

Java chỉ hỗ trợ đa kế thừa thông qua interface (vì các class có thể implement nhiều interface nhưng chỉ có thể extend từ một class).

7. Abstract class là gì?

• Abstract class là những lớp chứa một hoặc nhiều phương thức abstract. Một phương thức abstract là một phương thức chỉ được định nghĩa chứ không được triển khai (không có thân hàm).
• Kể cả nếu chỉ có một phương thức là abstract thì cả lớp đó phải được định nghĩa là abstract.
• Các abstract class không thể được khởi tạo.
• Bạn không thể định nghĩa một lớp vừa là abstract vừa là final.
• Các phương thức non-abstract có thể truy cập các phương thức abstract.

8. Interface là gì?

• Interface chỉ định nghĩa các phương thức mà một lớp kế thừa nó sẽ cần triển khai.
• Interface không thể là final, các biến trong interface phải là static hoặc final.
• Interface không thể được khởi tạo một cách trực tiếp.
• Marker interface: marker interface là các interface không định nghĩa bất cứ phương thức nào. Ví dụ điển hình đó chính là java.io.Serializable, và mục đích chính của nó cũng chỉ là để đánh dấu.

9. Tại sao không nên gọi abstract method trong hàm khởi tạo?

Vấn đề là khi một class chưa được khởi tạo một cách hoàn toàn thì khi phương thức abstract này được gọi trong một subclass, nó có thể dẫn đến những tình huống không mong muốn.

10. Sự khác nhau giữa == và phương thức equals() trong Java?

Ta có thể sử dụng toán tử == khi so sánh tham chiếu (so sánh địa chỉ ô nhớ) của đối tượng, còn phương thức equals() để so sánh nội dung của đối tượng đó. Nói một cách đơn giản, == kiểm tra xem nếu hai đối tượng trỏ tới cùng một địa chỉ ô nhớ trong khi equals() so sánh dựa trên các giá trị của các đối tượng này.

11. String Pool trong Java

String Pool trong Java là một pool (bể chứa) của các chuỗi kí tự được lưu trữ ở trọng bộ nhớ Heap. Khi ta sử dụng "" để tạo một đối tượng String, đầu tiên nó sẽ tìm String với giá trị tương tự ở trong String pool, nếu tìm thấy nó sẽ trả về tham chiếu tương ứng còn không sẽ tạo một String mới ở trong pool và trả về tham chiếu tới đối tượng mới này. Tuy nhiên, khi sử dụng toán tử new, ta bắt buộc lớp String tạo một đối tượng String mới ở trong heap. Ta có thể sử dụng phương thức intern() để đưa nó vào trong pool hoặc tham chiếu tới đối tượng String khác ở trong pool mà có giá trị tương tự.

12. String.intern() là gì? Khi nào thì nên sử dụng nó?

• Phương thức String.intern() có thể được sử dụng để giải quyết vấn đề lặp String trong Java. Bằng cách cẩn thận sử dụng intern(), bạn có thể tiết kiệm khá nhiều bộ nhớ bị tiêu thụ bởi việc lặp các String instance. Một string bị lặp khi nó chứa cùng nội dung so với string khác nhưng chiếm vị trí bộ nhớ khác nhau.
• Bằng cách gọi phương thức intern() cho một string (ví dụ "abc"), JVM sẽ đưa chuỗi này vào một pool và bất cứ khi nào một chuỗi "abc" khác được tạo ra, đối tượng ở trong pool sẽ được trả về thay vì tạo ra một đối tượng mới. Do vậy, bạn sẽ tiết kiệm được rất nhiều tài nguyên bộ nhớ, tùy thuộc vào việc các chuỗi của bạn có bị lặp nhiều hay không.

13. Final modifier?

Final modifier: một khi đã được định nghĩa thì không thể sửa đổi được.

• Final class: không thể kế thừa từ final class được.
• Final variable: các biến final không thể bị thay đổi một khi nó đã được khởi tạo.
• Final method: các phương thức final không thể bị ghi đè.

14. Phương thức finalize() là gì?

finalize() là phương thức được sử dụng để thực hiện quá trình "clean up" trước khi một đối tượng được garbage collector thu thập lại. Nói đơn giản, nó được gọi trên đối tượng khi GC quyết định rằng đối tượng này không được tham chiếu tới nữa.

15. Từ khóa finally.

Finally là một đoạn code và được sử dụng để đặt những dòng code quan trọng mà bạn muốn nó được thực thi cho dù ngoại lệ có được xử lý hay không. (try - catch - finally).

16. Từ khóa synchronized.

Khi bạn có hai thread cùng đọc và ghi tới cùng một tài nguyên, ví dụ một biến test, bạn cần phải đảm bảo rằng các thread này truy cập biến trên một cách tuần tự. Nếu không sử dụng từ khóa synchronized, thread 1 có thể không biết những thay đổi mà thread 2 tạo ra đối với biến test và ngược lại. synchronized sẽ block lời gọi tiếp theo của thread tới tài nguyên nếu tài nguyên đó chưa được sử dụng trong một thread khác. Nói cách khác, chỉ có duy nhất một thread được truy cập tới tài nguyên này tại một thời điểm.

17. Từ khóa volatile.

Giả sử hai thread đang cùng chạy trong một phương thức. Nếu hai thread này được chạy trên các processor khác nhau thì mỗi thread có thể có một bản ghi copy cục bộ riêng của biến. Nếu một thread chỉnh sửa giá trị của nó, thread còn lại có thể không biết được sự thay đổi của biến ban đầu (the original variable) một cách ngay lập tức. Điều này dẫn tới vấn đề không đồng nhất dữ liệu. Về cơ bản, volatile được sử dụng để chỉ định rằng giá trị của một biến sẽ bị chỉnh sửa bởi những thread khác nhau. volatile nói cho trình biên dịch rằng giá trị của một biến không nên được cache vì giá trị của nó có thể thay đổi ngoài phạm vi của chương trình. Giá trị của biến này sẽ không bao giờ được cache một cách cục bộ trên thread: tất cả quá trình đọc, ghi sẽ được thực hiện thẳng trong main memory.

18. Autoboxing và Unboxing là gì?

Autoboxing là quá trình tự động chuyển đổi mà trình biên dịch Java tạo ra giữa kiểu dữ liệu nguyên thủy và các lớp wrapper tương ứng của chúng (ví dụ: int - Integer, long - Long, double - Double...). Quá trình chuyển đổi ngược lại chính là unboxing.

19. Externalization là gì?

Trong serialization, JVM chịu trách nhiệm cho qúa trình ghi và đọc các đối tượng. Việc này khá là hữu ích trong đa số các tình huống bởi lập trình viên không cần tốn thời gian hay công sức quan tâm tới chi tiết của các tầng hoạt động phía dưới của quá trình serialization. Tuy nhiên, theo mặc định thì serialization không thể bảo vệ các thông tin nhạy cảm ví dụ như mật khẩu, thông tin nhân dạng, ... Bởi vậy, externalization sinh ra cho phép lập trình viên quyền điều khiển hoàn toàn quá trình đọc, ghi các đối tượng trong quá trình serialization. Việc bạn cần làm là implement java.io.Externalizable, sau đó triển khai code của riêng mình để ghi trạng thái của đối tượng trong phương thức writeExternal() và đọc trạng thái đối tượng trong phương thức readExternal().

20. Sự khác nhau giữa ArrayList và Vector?

Vector là thread safe (synchronized) trong khi ArrayList thì không. Vì vậy hiệu năng của ArrayList sẽ tốt hơn so với Vector, nhưng Vector an toàn đối với những bài toán đa luồng mà bạn cần đồng bộ dữ liệu. Tuy nhiên nếu bạn sử dụng phương thức Collections.synchronizedList() thì nó cũng sẽ trả về cho bạn một synchronized list tương tự như Vector. Thực chất, cả hai đều chứa các phần tử của chúng ở trong một Array (mảng). Khi một phần tử mới được thêm vào một ArrayList hay Vector, chúng cần phải mở rộng mảng chứa phần tử của mình nếu kích thước của nó đã đạt giới hạn. Một Vector mặc định sẽ mở rộng ra gấp đôi kích thước mảng của nó, trong khi ArrayList thì chỉ gấp rưỡi.

21. Việc chèn và xóa phần tử trong ArrayList có chậm hơn so với LinkedList không?

ArrayList sử dụng một mảng để lưu trữ các phần tử, khi mảng đó được lấp đầy thì một mảng mới có kích thước khoảng 1,5 lần kích thước của mảng ban đầu được tạo ra và tất cả dữ liệu của mảng cũ sẽ được sao chép sang mảng mới. Đối với quá trình xóa, tất cả phần tử trong mảng phải được lùi lại một index để lấp vào khoảng trống mà phần tử bị xóa để lại. Trong LinkedList, dữ liệu được lưu trữ trong các node và các node này có thể tham chiếu tới phần tử trước hoặc sau nó; vì vậy việc thêm phần tử mới vào rất đơn giản và nhanh chóng. Đó là tạo ra node mới, cập nhật con trỏ next của node cuối cùng và con trỏ previous của node mới. Quá trình xóa phần tử trong linked list cũng nhanh hơn vì nó chỉ cần cập nhật con trỏ next của node ngay trước node bị xóa và con trỏ previous của node nằm ngay sau node bị xóa.

22. HashMap hoạt động như thế nào?

HashMap trong Java hoạt động dựa trên nguyên tắc băm. Đó là một cấu trúc dữ liệu cho phép chúng ta lưu trữ đối tượng và lấy nó với thời gian thực hiện là hằng số (độ khó O(1)) nếu ta biết trước key. Khi ta gọi phương thức put(), phương thức hashCode() của đối tượng đóng vai trò là key sẽ được gọi theo để hàm băm của map có thể tìm thấy vị trí để lưu trữ đối tượng Map.Entry (chính là đối tượng mà HashMap sử dụng để lưu trữ cả cặp key và value). Về cơ bản, HashMap sử dụng một mảng để lưu trữ các đối tượng Map.Entry này, và vì mảng có kích thước cố định nên nếu bạn tiếp tục đẩy vào các phần tử mới, đến một lúc hàm băm sẽ trả về cùng một địa chỉ cho hai key khác nhau, việc này được gọi là collision (xung đột) trong HashMap. Trong trường hợp này, một linked list sẽ hình thành tại vị trí đó và một entry mới được lưu trữ lại dưới dạng node tiếp theo. Nếu bạn cần lấy đối tượng từ linked list này, bạn sẽ cần phải thực hiện một quá trình kiểm tra thêm để tìm kiếm đúng giá trị mình mong muốn, điều này được thực hiện thông qua phương thức equals(). Vì mỗi node đều chứa một entry, HashMap sẽ liên tục so sánh key của các entry này với key được truyền vào sử dụng phương thức equals() và khi nó trả về true, Map sẽ trả về giá trị tương ứng cho bạn.

Cảm ơn các bạn đã đọc bài của mình. Nếu có đóng góp hay thắc mắc các bạn hãy để lại ở phần comment nhé, mình sẽ cố gắng trả lời một cách sớm nhất có thể. Chúc các bạn thành công.

Nguồn tham khảo: https://android.jlelse.eu/android-interview-questions-cheat-sheet-part-ii-bea0633f0da7?fbclid=IwAR1SrotwUVAcCIaXr2DoGNN8pjjm5Xp10Horp45-1JAw3fk7CWcgjqvv1iY