【八股】java基础

微张张
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1. java语言具有哪些特点？

  1. 面向对象：java语言是面向对象的语言，能够直接反映现实生活中的对象
  2. java为解释型语言：编译器把java代码编译成平台无关的中间代码，java利用java虚拟机运行字节码，无论是在windows还是linux或者macos上对java程序进行编译，编译后的程序都能在其他平台运行然后在jvm上解释运行，具有平台无关性，所以有很好的移植性
  3. java语言提供了很多内置类库。如对多线程支持，对网络通信支持，最重要的是提供了垃圾回收器
  4. java具有较好的安全性和健壮性。java提供了异常处理和垃圾回收机制，去除了c++难以理解的指针特性
  5. java语言提供了对web应用开发的支持

2. 面向对象的三大特性？

  1. 继承：一个新类可以从现有的类中派生，派生类可以从它的基类那里继承方法和实例变量，且派生类可以修改或者新增方法使之更适合新的需求
  2. 封装：将客观事物抽象成类，每个类可以把自身数据和方法只让可信的类或对象操作，对不可信的进行信息隐藏
  3. 多态：允许不同类的对象对同一消息做出响应。不同对象调用相同方法，即使参数相同，最终表现行为不一样。

3. 字节序定义以及java属于哪种字节序？

字节序是指多字节数据在计算机内存中存储或者网络传输时的存储顺序。通常有小端和大端两组方式。

  1. 小端：低位字节存放在低位地址，高位字节存放在高位地址
  2. 大端：低位字节存放在高位地址，高位字节存放在低位地址

java的字节序是大端。

4. JDK和JRE有什么区别

  1. JDK：java开发工具包（java development kit）， 提供了java的开发环境和运行环境
  2. JRE：java运行环境（java runtime environment），提供了java运行所需的环境

JDK包含了JRE。如果只运行java程序，安装JRE即可，如果要编写java程序则需安装JDK。

5. java修饰符

  • default 默认访问修饰符，在同一包内可见
  • private 在同一类内可见，但不能修饰类
  • protected 对同一包的类和所有子类可见，不能修饰类
  • public 对所有类可见

四种访问修饰符对元素的访问限制，由强到弱依次是private、default、protected、public

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6. 构造方法、成员变量初始化以及静态成员变量三者的初始化顺序？

先后顺序：静态成员变量、成员变量、构造方法。 详细的先后顺序：父类静态变量、父类静态代码块、子类静态变量、子类静态代码块、父类非静态变量、父类非静态代码块、父类构造函数、子类非静态变量、子类非静态代码块、子类构造函数。
链接：组合的初始化和继承的初始化分析。 (24条消息) Java 类初始化（详解）_Acherie的博客-CSDN博客

7. 接口和抽象类的相同点和区别

相同点：

  1. 接口和抽象类本身都不能被实例化
  2. 接口的实现类或者抽象类的子类需要实现接口或者抽象类中的方法，否则不能被实例化

区别：

  1. 目的不同
  • 接口：为了不同类规范相同行为。如果希望支持差别较大的对象间的特定交互行为，推荐使用接口，可以降低软件系统的耦合度，便于日后维护，添加或删除方法。
  • 抽象类：为相同特点的类的代码复用。子类和父类存在逻辑上的层次结构，推荐使用抽象类，有利于功能的积累。
  1. 使用方式不同
  • 接口：可以用implement关键字继承多个接口
  • 抽象类：可以用extends继承，但只能继承一个抽象类
  1. 方法实现不同
  • 接口：只能由方法的定义，不能有方法的实现
  • 抽象类：可以有方法的定义和实现

8. 用过哪些设计模式？

9. java提供的多态机制？

  1. 重载：重载是指一个类中有多个同名的方法，但这些方法有不同的参数，在编译期间通过输入的参数不同可以确定调用哪个方法。
  2. 覆盖：覆盖也叫重写，是指派生类重写基类的方法，使用基类指向其子类的实例对象，或者接口的引用变量指向其实现类的实例对象，在程序调用的运行期间，根据引用变量所指的具体实例对象调用正在运行对象的方法，也就是说，需要到运行期才能确定调用哪个方法。

10. 重载与覆盖的区别？

  1. 覆盖是父类与子类之间的关系，是垂直关系；重载是同一类中方法之间的关系，是水平关系
  2. 覆盖只能由一个方法或一对方法产生关系；重载是多个方法之间的关系
  3. 覆盖要求参数列表相同，而重载要求参数列表不同
  4. 覆盖中，调用方法体是根据对象的类型来决定的，而重载是根据调用时实参表与行参表来对应选择方法体
  5. 重载方法可以改变返回值的类型，覆盖方法不能改变返回值的类型

11. final、finally和finalize的区别是什么？

  1. final用于修饰属性、方法和类，分别表示属性不可变，方法不可覆盖，类不可继承
  2. finally是异常处理的一部分，只能在try catch语句中使用，finally后附带的语句块一定会被执行，通常被用在需要释放资源的情况下
  3. finalize是Oject类的一个方法，在垃圾回收器要回收对象时会调用被回收对象的finalize()方法，当垃圾回收器准备好释放对象占用空间时，首先会调用finalize方法，并在下一次垃圾回收动作发生时，真正回收对象占用的内存。

注意：调用finalize时，垃圾回收动作不一定会立刻发生

Java中一维数组和二维数组的声明方式？

一维数组的声明方式：

  1. type arrayname[]
  2. type[] arrayname

二维数组的声明方式：

  1. type arrayname[][]
  2. type[] arrayname[]
  3. type[][] arrayname[]

16. String和StringBuffer有什么区别？

  1. String 用于字符串操作，属于不可变类。string对象一旦被创建，其值将不可改变。
  2. StringBuffer是可变类，当对象创建后，仍然可以对其值进行修改
  3. 还有种StringBuilder字符串，也是可变类，但是线程不安全，而StringBuffer是线程安全的

17. 判等运算符==与equals的区别？

== 是比较的是引用地址，equals比较的是内容

  1. 如果变量是基础数据类型，==用于比较对应值是否相等。如果比较的变量是对象，那么==用于比较两个对象是否指向同一存储地址。
  2. equals是Oject类提供的方法，每个对象都具有equals方法，在Object类中定义的equals方法内部是直接调用==来比较对象。但可以通过覆盖equal是方法来让它比较内容而不是引用。

18. 为什么要把String设计为不变量？

  1. 节省空间：字符串常量存储在JVM的字符串池中可以被用户共享
  2. 提高效率：String会被不同线程共享，是线程安全的，在设计多线程操作中不需要同步操作
  3. 安全：String常被用于用户名，密码、文件名等，由于其不变性，可避免黑客对其恶意修改

21 java的反射机制是什么？

java反射机制是指在程序运行过程中，可以：

  1. 构造任意一个类的对象
  2. 获取任意一个类的成员变量
  3. 获取任意一个类的成员方法
  4. 获取任意一个对象所属的类信息
  5. 调用任意一个对象的属性和方法
  • Class类可获得类属性方法
  • Construct获取类的构造方法
  • Field类可获得类的成员变量（静态变量+实例变量）
  • Method类获取类的方法信息

注：必须先获得Class才能获取Method、Constructor、Field。

23.简述元注解

元注解是负责对其它注解进行说明的注解，自定义注解时可以使用元注解。java5定义了4个注解，分别是@Documented、@Target、@Retention 和 @Inherited。Java 8 又增加了 @Repeatable 和 @Native 两个注解。这些注解都可以在 java.lang.annotation 包中找到。

  • @Documented：将注解的元素包含到javadoc中
  • @Target：表示注解作用的范围
  • @Retention：表示该注解的存在阶段是在源码、字节码还是在运行期
  • @Inherited：某个类使用了被@Inherited修饰的注解，那么子类在没有其他注解修饰的情况下，会继承该注解
  • @Repeatable:被这个元注解修饰的注解可以同时作用一个对象多次，但是每次作用注解可以代表不同含义

25.throw和throws的区别

  1. throw一般是用在方法体的内部，由开发者定义，当程序语言出现问题后主动抛出一个异常
  2. throws一般用于方法声明上，代表该方法可能会抛出的异常列表

26. 简述泛型

泛型即参数化类型，解决不确定对象具体类型的问题。泛型在编译阶段有效，在泛型使用过程中，操作的数据类型被指定为一个参数，这种参数类型在类中被称为泛型类，在接口中被成为泛型接口，在方法中被成为泛型方法。

27. 简述泛型擦除

java编译器生成的字节码是不包含泛型信息的，泛型信息在遍历处理后被擦除，这个过程被称为泛型擦除。

28. 简述java基本数据类型

  • byte：占用一个字节，取值范围是-128~127
  • short：占用两个字节，取值范围是-2^15 ~ 2^15-1
  • int:占用四个字节，取值范围是-2^31 ~ 2^31-1（-32768~32767）
  • long：占用八个字节
  • float：占用4个字节
  • double：占用8个字节
  • char：占用2个字节
  • boolean：占用大小根据实现虚拟机不同有所差异

注意：一个字节是8bit

29.简述自动装箱和拆箱

what java基本数据类型都对应一个包装类 装箱就是自动将基本数据类型转换成包装器类型，如int-->Integer 拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型，如Integer-->int

why 利用装箱和拆箱功能，可允许值类型的任何值与Object 类型的值相互转换，将值类型与引用类型链接起来。

Java是一种完全面向对象的语言。因此，包括数字、字符、日期、布尔值等等在内的一切，都是对象。似乎只需要一种方式来对待这些对象就可以了。 对于CPU来说，处理一个完整的对象，需要很多的指令，对于内存来说，又需要很多的内存。如果连整数都是对象，那么性能自然很低。 于是创造了这样一种机制，使得这些基本类型在一般的编程中被当作非对象的简单类型处理，在另一些场合，又允许它们被视作是一个对象。 这就是装箱和拆箱。 作用：为了保证通用性和提高系统性能

how int装箱的时候自动调用Integer的valueOf(int)方法；Integer拆箱的时候自动调用Integer的intValue方法

30. 简述重载与重写的区别

简述：简单回答。

  • 重写是指子类继承父类时，可以重写父类的方法，方法对应的形参和返回值类型都不能改变；
  • 重载是指在一个类中，相同的方法名，参数类型或者数量不同

31. 简述java的多态

wwh=what why how java多态可以分为编译时多态和运行时多态。

编译时多态主要指方法的重载，即通过参数列表的不同来区分不同的方法

运行时多态是指在继承父类和实现接口时，用父类引用指向子类对象。运行时多态主要依靠方法表实现，方法表中最先存放的是Object类的方法，接下来是该类的父类的方法，最后是该类本身的方法。如果子类改写了父类的方法，那么子类和父类的同名方法共享一个方法列表，都被人做是父类的方法。因此可以实现运行时多态。

32. Object类常用方法

  1. hashcode：通过对象计算出的散列码。用于map或equals方法，需要保证同一个对象多次调用该方法，总返回相同的整型值。
  2. equals：判断两个对象是否一致。需要保证equals方法相同，对应的对象hashcode也相同。
  3. toString：用于字符串表示该对象
  4. clone：深拷贝一个对象

注意：hashcode和equals配合好，才能让类结合集合正常工作(24条消息) 基础知识点-Object类的hashCode方法（理解equals与hashCode）_object类hashcode_WYFVV的博客-CSDN博客

if(e.hash == hash && ((k = e.key) == key || key.equals(k)))

34. 简述内部类及其作用

  • 成员内部类：作为成员对象的内部类，可以访问private及以上外部类的属性和方法。外部类想要访问内部类属性或方法时，必须要创建一个内部类对象，然后通过该对象访问内部类的属性和方法，外部类也可以访问private修饰的内部类属性。

  • 局部内部类：存在于方法中的内部类。访问权限类似局部变量，只能访问外部类的final变量。

  • 匿名内部类：只能使用一次，不用类名，只能访问外部类的final变量

  • 静态内部类：类似类的静态成员变量

38.简述java的TreeMap

TreeMap是底层利用红黑树实现的Map结构，底层实现是一棵平衡的排序二叉树，由于红黑树的插入、删除、遍历时间复杂度都为O(logN)，所以性能上低于哈希表。但是哈希表无法提供键值对的有序输出，红黑树可以按照键的值的大小有序输出。

41. 简述java的List

List是一个有序队列，在JAVA中有两种实现方式:

ArrayList 使用数组实现，是容量可变的非线程安全列表，随机访问快，集合扩容时会创建更大的数组，把原有数组复制到新数组。

LinkedList 本质是双向链表，与 ArrayList 相比插入和删除速度更快，但随机访问元素很慢。

简述java的hashmap

可以从数据结构和实现方式两方面来讲

  1. 数据结构：jdk8之前hashmap的底层实现是数组+链表，jdk8之后改为数组+链表/红黑树。hashmap类的主要成员变量包括存储数据的table数组，元素数量size，加载因子loadFactor。如果当前数据容量与总数据容量的比值大于负载因子，hashmap会执行扩容操作。默认初始化容量为16，扩容容量是2的幂次方，默认加载因子是0.75.

  2. 实现方式：table数组记录hashmap的数据，根据传入的key键值来计算存放的下标，数据以键值对的形式存在，entry节点包含四个成员变量，key， value， next指针和hash值。如果发生hash碰撞，数据会存放到该位置链表的末尾，当链表长度超过8并且总容量超过64会转化成红黑树。

45. ArrayList、Vector和LinckedList有什么共同点和区别？

  1. ArrayList、Vector和LinckedList都是可伸缩的数组，即可以动态改变数组长度
  2. ArrayList和Vector都是基于存储元素的Object[] array来实现的，它们会在内存中开辟一块连续的空间来存储，支持下标、索引访问。但在涉及插入元素时可能需要移动容器中的元素，插入效率较低。当存储元素超过容器的初始化容量大小，ArrayList与Vector均会进行扩容。
  3. LinkedList采用双向列表实现，对数据索引需要从头开始遍历，因此随机访问效率较低，但在插入元素的时候不需要对数据进行移动，插入效率较高。
  4. Vector是线程安全的，其大部分方法是直接或间接同步的。ArrayList和LinkedList不是线程安全的。

注意：增删操作多的用双向链表；查询多的用ArrayList

HashMap和Hashtable有什么区别？

  1. HashMap是Hashtable的轻量级实现，HashMap允许key和value为null，但最多允许一条记录的key为null.而HashTable不允许。
  2. HashTable中的方法是线程安全的，而HashMap不是。在多线程访问HashMap需要提供额外的同步机制。
  3. Hashtable使用Enumeration进行遍历，HashMap使用Iterator进行遍历。

如何决定使用HashMap还是TreeMap?

一个有序一个无序，但有序的代价是增删成本大

如果对Map进行插入、删除或定位一个元素的操作更频繁，HashMap是更好的选择。如果需要对key集合进行有序的遍历，TreeMap是更好的选择。

？？？fail-fast和fail-safe迭代器的区别是什么？

  1. fail-fast直接在容器上进行，在遍历过程中，一旦发现容器中的数据被修改，就会立刻抛出ConcurrentModificationException异常从而导致遍历失败。常见的使用fail-fast方式的容器有HashMap和ArrayList等。
  2. fail-safe这种遍历基于容器的一个克隆。因此对容器中的内容修改不影响遍历。常见的使用fail-safe方式遍历的容器有ConcurrentHashMap和CopyOnWriteArrayList。

HashSet中，equals与hashCode之间的关系？

equals和hashCode这两个方法都是从object类中继承过来的,equals主要用于判断对象的内存地址引用是否是同一个地址；hashCode根据定义的哈希规则将对象的内存地址转换为一个哈希码。HashSet中存储的元素是不能重复的，主要通过hashCode与equals两个方法来判断存储的对象是否相同：

  1. 如果两个对象的hashCode值不同，说明两个对象不相同。
  2. 如果两个对象的hashCode值相同，接着会调用对象的equals方法，如果equlas方法的返回结果为true，那么说明两个对象相同，否则不相同。
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