Java基础面试题

Max01
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一、 Java语言有哪些特点

  1. 简单易学，有丰富的类库
  2. 面向对象（Java最重要的特性，让程序耦合度更低，内聚性更高）
  3. 与平台无关性（JVM是Java跨平台使用的根本）
  4. 可靠安全
  5. 支持多线程

二、面向对象和面向过程的区别

面向过程： 是分析解决问题的步骤，然后用函数把这些步骤一步一步地实现，然后在使用的时候一一调用则可。性能较高，所以单片机、嵌入式开发等一般采用面向过程开发

面向对象： 是把构成问题的事务分解成各个对象，而建立对象的目的也不是为了完成一个个步骤，而是为了描述某个事物在解决整个问题的过程中所发生的行为。面向对象有封装、继承、多态的特性，所以易维护、易复用、易扩展。可以设计出低耦合的系统。 但是性能上来说，比面向过程要低。

三、instanceof 关键字的作用

instanceof 严格来说是Java中的一个双目运算符，用来测试一个对象是否为一个类的实例，

用法为：

 boolean result = obj instanceof Class

其中 obj 为一个对象，Class 表示一个类或者一个接口，当 obj 为 Class 的对象，或者是其直接或间接子类，或者是其接口的实现类，结果result 都返回 true，否则返回false。

注意： 编译器会检查 obj 是否能转换成右边的class类型，如果不能转换则直接报错，如果不能确定类型，则通过编译，具体看运行时定。

四、Java自动装箱与拆箱

装箱就是自动将基本数据类型转换为包装器类型（int-->Integer）；调用方法：Integer的valueOf(int) 方法

拆箱就是自动将包装器类型转换为基本数据类型（Integer-->int）。调用方法：Integer的intValue方法

五、重载和重写的区别

重写(Override)

从字面上看，重写就是 重新写一遍的意思。其实就是在子类中把父类本身有的方法重新写一类继承了父类原有的方法，但有时子类并不想原封不动的继承父类中的某个方法，所以在方参数列表，返回类型(除过子类中方法的返回值是父类中方法返回值的子类时)都相同的情况方法体进行修改或重写，这就是重写。但要注意子类函数的访问修饰权限不能少于父类的。

重写 总结：

  1. 发生在父类与子类之间
  2. 方法名，参数列表，返回类型（除过子类中方法的返回类型是父类中返回类型的子类）必须相同
  3. 访问修饰符的限制一定要大于被重写方法的访问修饰符（public>protected>default>private)
  4. 重写方法一定不能抛出新的检查异常或者比被重写方法声明更加宽泛的检查型异常

重载（Overload） 在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同甚至是参数顺序不同）则视为重载。同时，重载对返回类型没有要求，可以相同也可以不同，但不能通过返回类型是否相同来判断重载

重载 总结：

  1. 重载Overload是一个类中多态性的一种表现
  2. 重载要求同名方法的参数列表不同(参数类型，参数个数甚至是参数顺序)
  3. 重载的时候，返回值类型可以相同也可以不相同。无法以返回类型别作为重载函数的区分标准

六、equals与==的区别

== 比较的是变量(栈)内存中存放的对象的(堆)内存地址，用来判断两个对象的地址是否相同，即是否是指相同一个对象。比较的是真正意义上的指针操作。

  1. 比较的是操作符两端的操作数是否是同一个对象。
  2. 两边的操作数必须是同一类型的（可以是父子类之间）才能编译通过。
  3. 比较的是地址，如果是具体的阿拉伯数字的比较，值相等则为true，如： int a=10 与 long b=10L 与 double c=10.0都是相同的（为true），因为他们都指向地址为10的堆

equals用来比较的是两个对象的内容是否相等，由于所有的类都是继承自java.lang.Object类的，所以适用于所有对象，如果没有对该方法进行覆盖的话，调用的仍然是Object类中的方法，而Object中的equals方法返回的却是的判断。

总结：

所有比较是否相等时，都是用equals 并且在对常量相比较时，把常量写在前面，因为使用object的equals object可能为null 则空指针

在阿里的代码规范中只使用equals ，阿里插件默认会识别，并可以快速修改，推荐安装阿里插件来排查老代码使用“”，替换成equals

Hashcode的作用

java的集合有两类，一类是List，还有一类是Set。前者有序可重复，后者无序不重复。

当我们在set中插入的时候怎么判断是否已经存在该元素呢，可以通过equals方法。但是如果元素太多，用这样的方法就会比较满。于是有人发明了哈希算法来提高集合中查找元素的效率。 这种方式将集合分成若干个存储区域，每个对象可以计算出一个哈希码，可以将哈希码分组，每组分别对应某个存储区域，根据一个对象的哈希码就可以确定该对象应该存储的那个区域。

hashCode方法可以这样理解：它返回的就是根据对象的内存地址换算出的一个值。这样一来，当集合要添加新的元素时，先调用这个元素的hashCode方法，就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。如果这个位置上没有元素，它就可以直接存储在这个位置上，不用再进行任何比较了；如果这个位置上已经有元素了，就调用它的equals方法与新元素进行比较，相同的话就不存了，不相同就散列其它的地址。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了，几乎只需要一两次。

String、String StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是什么?

String是只读字符串，它并不是基本数据类型，而是一个对象。从底层源码来看是一个final类型的字符数组，所引用的字符串不能被改变，一经定义，无法再增删改。每次对String的操作都会生成新的String对象。

每次+操作 ： 隐式在堆上new了一个跟原字符串相同的StringBuilder对象，再调用append方法 拼接+后面的字符

StringBuffer和StringBuilder他们两都继承了AbstractStringBuilder抽象类，从AbstractStringBuilder抽象类中我们可以看到他们的底层都是可变的字符数组，所以在进行频繁的字符串操作时，建议使用StringBuffer和StringBuilder来进行操作。

另外StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

ArrayList和linkedList的区别

Array（数组）是基于索引(index)的数据结构，它使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的。

Array获取数据的时间复杂度是O(1),但是要删除数据却是开销很大，因为这需要重排数组中的所有数据, (因为删除数据以后, 需要把后面所有的数据前移)

缺点: 数组初始化必须指定初始化的长度, 否则报错

List—是一个有序的集合，可以包含重复的元素，提供了按索引访问的方式，它继承Collection。

List有两个重要的实现类：ArrayList和LinkedList

ArrayList: 可以看作是能够自动增长容量的数组

ArrayList的toArray方法返回一个数组

ArrayList的asList方法返回一个列表

ArrayList底层的实现是Array, 数组扩容实现。

LinkList是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁。

HashMap和HashTable的区别

1、两者父类不同

HashMap是继承自AbstractMap类，而Hashtable是继承自Dictionary类。不过它们都实现了同时实现了map、Cloneable（可复制）、Serializable（可序列化）这三个接口。

2、对外提供的接口不同

Hashtable比HashMap多提供了elments() 和contains() 两个方法。

elments() 方法继承自Hashtable的父类Dictionnary。elements() 方法用于返回此Hashtable中的value的枚举。

contains()方法判断该Hashtable是否包含传入的value。它的作用与containsValue()一致。事实上，contansValue() 就只是调用了一下contains() 方法。

3、对null的支持不同

Hashtable：key和value都不能为null。

HashMap：key可以为null，但是这样的key只能有一个，因为必须保证key的唯一性；可以有多个key值对应的value为null。

4、安全性不同 HashMap是线程不安全的，在多线程并发的环境下，可能会产生死锁等问题，因此需要开发人员自己处理多线程的安全问题。

Hashtable是线程安全的，它的每个方法上都有synchronized 关键字，因此可直接用于多线程中。虽然HashMap是线程不安全的，但是它的效率远远高于Hashtable，这样设计是合理的，因为大部分的使用场景都是单线程。当需要多线程操作的时候可以使用线程安全的ConcurrentHashMap。ConcurrentHashMap虽然也是线程安全的，但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因为ConcurrentHashMap使用了分段锁，并不对整个数据进行锁定。

5、初始容量大小和每次扩充容量大小不同

6、计算hash值的方法不同

Collection包结构，与Collections的区别

Collection是集合类的上级接口，子接口有 Set、List、LinkedList、ArrayList、Vector、Stack、Set；

Collections是集合类的一个帮助类， 它包含有各种有关集合操作的静态多态方法，用于实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。此类不能实例化，就像一个工具类，服务于Java的Collection框架

泛型常用特点

泛型是Java SE 1.5之后的特性， 《Java 核心技术》中对泛型的定义是：

“泛型” 意味着编写的代码可以被不同类型的对象所重用

“泛型”，顾名思义，“泛指的类型”。我们提供了泛指的概念，但具体执行的时候却可以有具体的规则来约束，比如我们用的非常多的ArrayList就是个泛型类，ArrayList作为集合可以存放各种元素，如Integer, String，自定义的各种类型等，但在我们使用的时候通过具体的规则来约束，如我们可以约束集合中只存放Integer类型的元素，如

 List<Integer> iniData = new ArrayList<>()

使用泛型的好处？

以集合来举例，使用泛型的好处是我们不必因为添加元素类型的不同而定义不同类型的集合，如整型集合类，浮点型集合类，字符串集合类，我们可以定义一个集合来存放整型、浮点型，字符串型数据，而这并不是最重要的，因为我们只要把底层存储设置了Object即可，添加的数据全部都可向上转型为Object。 更重要的是我们可以通过规则按照自己的想法控制存储的数据类型。

Java创建对象有几种方式？

  • new创建新对象
  • 通过反射机制
  • 采用clone机制
  • 通过序列化机制

有没有可能两个不相等的对象有相同的hashcode

有可能.在产生hash冲突时,两个不相等的对象就会有相同的 hashcode 值.当hash冲突产生时,一般有以下几种方式来处理:

  • 拉链法:每个哈希表节点都有一个next指针,多个哈希表节点可以用next指针构成一个单向链表，被分配到同一个索引上的多个节点可以用这个单向链表进行存储.
  • 开放定址法:一旦发生了冲突,就去寻找下一个空的散列地址,只要散列表足够大,空的散列地址总能找到,并将记录存入
  • 再哈希:又叫双哈希法,有多个不同的Hash函数.当发生冲突时,使用第二个,第三个….等哈希函数计算地址,直到无冲突

深拷贝和浅拷贝的区别是什么?

  • 浅拷贝:被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象.换言之,浅拷贝仅仅复制所考虑的对象,而不复制它所引用的对象.
  • 深拷贝:被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值.而那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象.而不再是原有的那些被引用的对象.换言之.深拷贝把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍

final有哪些用法?

  • 被final修饰的类不可以被继承
  • 被final修饰的方法不可以被重写
  • 被final修饰的变量不可以被改变.如果修饰引用,那么表示引用不可变,引用指向的内容可变.
  • 被final修饰的方法,JVM会尝试将其内联,以提高运行效率
  • 被final修饰的常量,在编译阶段会存入常量池中

除此之外,编译器对final域要遵守的两个重排序规则更好:

在构造函数内对一个final域的写入,与随后把这个被构造对象的引用赋值给一个引用变量,这两个操作之间不能重排序 初次读一个包含final域的对象的引用,与随后初次读这个final域,这两个操作之间不能重排序。

static都有哪些用法?

所有的人都知道static关键字这两个基本的用法:静态变量和静态方法.也就是被static所修饰的变量/方法都属于类的静态资源,类实例所共享. 除了静态变量和静态方法之外,static也用于静态块,多用于初始化操作:

 public calss PreCache{
   static{
   //执行相关操作
   }
 }

此外static也多用于修饰内部类,此时称之为静态内部类.

最后一种用法就是静态导包,即 import static .import static是在JDK 1.5之后引入的新特性,可以用来指定导入某个类中的静态资源,并且不需要使用类名,可以直接使用资源名,比如:

 import static java.lang.Math.*;
 public class Test{
   public static void main(String[] args){
   //System.out.println(Math.sin(20));传统做法
   System.out.println(sin(20));
   }
 }

try catch finally，try里有return，finally还执行么？

执行，并且finally的执行早于try里面的return 结论：

  1. 不管有木有出现异常，finally块中代码都会执行；
  2. 当try和catch中有return时，finally仍然会执行；
  3. finally是在return后面的表达式运算后执行的（此时并没有返回运算后的值，而是先把要返回的值保存起来，管finally中的代码怎么样，返回的值都不会改变，任然是之前保存的值），所以函数返回值是在finally执行前确定的；
  4. finally中最好不要包含return，否则程序会提前退出，返回值不是try或catch中保存的返回值。

Java 序列化中如果有些字段不想进行序列化，怎么办？

对于不想进行序列化的变量，使用 transient 关键字修饰。

transient 关键字的作用是：阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化；当对象被反序列化时，被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。transient 只能修饰变量，不能修饰类和方法。

说说Java 中 IO 流

Java 中 IO 流分为几种?

  • 按照流的流向分，可以分为输入流和输出流；
  • 按照操作单元划分，可以划分为字节流和字符流；
  • 按照流的角色划分为节点流和处理流。

Java Io 流共涉及 40 多个类，这些类看上去很杂乱，但实际上很有规则，而且彼此之间存在非常紧密的联系， Java I0 流的 40 多个类都是从如下 4 个抽象类基类中派生出来的。

InputStream/Reader: 所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。

OutputStream/Writer: 所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流。

按操作方式分类结构图

Java IO与 NIO的区别（补充）

NIO即New IO，这个库是在JDK1.4中才引入的。NIO和IO有相同的作用和目的，但实现方式不同，NIO主要用到的是块，所以NIO的效率要比IO高很多。在Java API中提供了两套NIO，一套是针对标准输入输出NIO，另一套就是网络编程NIO.

java反射的作用于原理

1、定义

反射机制是在运行时，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意个对象，都能够调用它的任意一个方法。在java中，只要给定类的名字，就可以通过反射机制来获得类的所有信息

这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java语言的反射机制。

2、哪里会用到反射机制？

jdbc就是典型的反射

 Class.forName('com.mysql.jdbc.Driver.class');//加载MySQL的驱动类

3、反射的实现方式：

第一步：获取Class对象，有4中方法：

  1. lass.forName(“类的路径”)；
  2. 类名.class
  3. 对象名.getClass()
  4. 基本类型的包装类，可以调用包装类的Type属性来获得该包装类的Class对象

4、实现Java反射的类：

  1. Class：表示正在运行的Java应用程序中的类和接口 注意： 所有获取对象的信息都需要Class类 来实现。
  2. Field：提供有关类和接口的属性信息，以及对它的动态访问权限。
  3. Constructor：提供关于类的单个构造方法的信息以及它的访问权限
  4. Method：提供类或接口中某个方法的信息

5、反射机制的优缺点：

优点：

  1. 能够运行时动态获取类的实例，提高灵活性；
  2. 与动态编译结合

缺点：

  1. 使用反射性能较低，需要解析字节码，将内存中的对象进行解析。
  2. 相对不安全，破坏了封装性（因为通过反射可以获得私有方法和属

说说List,Set,Map三者的区别？

  • List(对付顺序的好帮手)： List接口存储一组不唯一（可以有多个元素引用相同的对象），有序的对象
  • Set(注重独一无二的性质): 不允许重复的集合。不会有多个元素引用相同的对象。
  • Map(用Key来搜索的专家): 使用键值对存储。Map会维护与Key有关联的值。两个Key可以引用相同的对象，但Key不能重复，典型的Key是String类型，但也可以是任何对象。

获取一个类Class对象的方式有哪些？

搞清楚类对象和实例对象，但都是对象。

第一种：通过类对象的 getClass() 方法获取，细心点的都知道，这个 getClass 是 Object 类里面的方法。

 User user=new User();
 //clazz就是一个User的类对象
 Class<?> clazz=user.getClass();

第二种：通过类的静态成员表示，每个类都有隐含的静态成员 class。

 //clazz就是一个User的类对象
 Class<?> clazz=User.class;

第三种：通过 Class 类的静态方法 forName() 方法获取。

 Class<?> clazz = Class.forName("com.tian.User");

ArrayList 和 LinkedList 的区别有哪些？

ArrayList

  • 优点： ArrayList 是实现了基于动态数组的数据结构，因为地址连续，一旦数据存储好了，查询操作效率会比较高（在内存里是连着放的）。
  • 缺点：因为地址连续，ArrayList 要移动数据，所以插入和删除操作效率比较低。

LinkedList

  • 优点： LinkedList 基于链表的数据结构，地址是任意的，所以在开辟内存空间的时候不需要等一个连续的地址。对于新增和删除操作，LinkedList 比较占优势。LinkedList 适用于要头尾操作或插入指定位置的场景。
  • 缺点: 因为 LinkedList 要移动指针，所以查询操作性能比较低。

适用场景分析

  • 当需要对数据进行对随机访问的时候，选用 ArrayList。
  • 当需要对数据进行多次增加删除修改时，采用 LinkedList。

如果容量固定，并且只会添加到尾部，不会引起扩容，优先采用 ArrayList。当然，绝大数业务的场景下，使用 ArrayList 就够了，但需要注意避免 ArrayList 的扩容，以及非顺序的插入。

有数组了为什么还要搞个 ArrayList 呢？

通常我们在使用的时候，如果在不明确要插入多少数据的情况下，普通数组就很尴尬了，因为你不知道需要初始化数组大小为多少，而 ArrayList 可以使用默认的大小，当元素个数到达一定程度后，会自动扩容。

可以这么来理解：我们常说的数组是定死的数组，ArrayList 却是动态数组。

用过 ArrayList 吗？说一下它有什么特点？

只要是搞 Java 的肯定都会回答“用过”。所以，回答题目的后半部分——ArrayList 的特点。

可以从这几个方面去回答：

  1. Java 集合框架中的一种存放相同类型的元素数据，是一种变长的集合类，基于定长数组实现，当加入数据达到一定程度后，会实行自动扩容，即扩大数组大小。

  2. 底层是使用数组实现，添加元素。

    • 如果 add(o)，添加到的是数组的尾部，如果要增加的数据量很大，应该使用 ensureCapacity() 方法，该方法的作用是预先设置 ArrayList 的大小，这样可以大大提高初始化速度。
    • 如果使用 add(int,o)，添加到某个位置，那么可能会挪动大量的数组元素，并且可能会触发扩容机制。

  3. 高并发的情况下，线程不安全。多个线程同时操作 ArrayList，会引发不可预知的异常或错误。

  4. ArrayList 实现了 Cloneable 接口，标识着它可以被复制。注意：ArrayList 里面的 clone() 复制其实是浅复制。

说说你平时是怎么处理 Java 异常的

try-catch-finally

  • try 块负责监控可能出现异常的代码
  • catch 块负责捕获可能出现的异常，并进行处理
  • finally 块负责清理各种资源，不管是否出现异常都会执行
  • 其中 try 块是必须的，catch 和 finally 至少存在一个标准异常处理流程

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抛出异常→捕获异常→捕获成功（当 catch 的异常类型与抛出的异常类型匹配时，捕获成功）→异常被处理，程序继续运行 抛出异常→捕获异常→捕获失败（当 catch 的异常类型与抛出异常类型不匹配时，捕获失败）→异常未被处理，程序中断运行

在开发过程中会使用到自定义异常，在通常情况下，程序很少会自己抛出异常，因为异常的类名通常也包含了该异常的有用信息，所以在选择抛出异常的时候，应该选择合适的异常类，从而可以明确地描述该异常情况，所以这时候往往都是自定义异常。

自定义异常通常是通过继承 java.lang.Exception 类，如果想自定义 Runtime 异常的话，可以继承 java.lang.RuntimeException 类，实现一个无参构造和一个带字符串参数的有参构造方法。

在业务代码里，可以针对性的使用自定义异常。比如说：该用户不具备某某权限、余额不足等。

说说深拷贝和浅拷贝？

浅拷贝（shallowCopy）只是增加了一个指针指向已存在的内存地址，

深拷贝（deepCopy）是增加了一个指针并且申请了一个新的内存，使这个增加的指针指向这个新的内存。

使用深拷贝的情况下，释放内存的时候不会因为出现浅拷贝时释放同一个内存的错误。

最好是结合克隆已经原型模式联系在一起哈，记得复习的时候，把这几个联系起来的。

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