Java 面试专题 - 基础知识

面向对象的三个特征

封装,继承,多态

多态的好处

允许不同类对象对同一消息做出响应,即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式(发送消息就是函数调用),主要有以下优点:

  • 可替换性: 多态对已存在代码具有可替换性.
  • 可扩充性: 增加新的子类不影响已经存在的类结构.
  • 接口性: 多态是超累通过方法签名,想子类提供一个公共接口,由子类来完善或者重写它来实现的.
  • 灵活性:

代码中如何实现多态

实现多态主要有以下三种方式:

  1. 接口实现
  2. 继承父类重写方法
  3. 同一类中进行方法重载

虚拟机是如何实现多态的

动态绑定技术(dynamic binding),执行期间判断所引用对象的实际类型,根据实际类型调用对应的方法。

接口的意义

接口的意义用三个词就可以概括:规范,扩展,回调。

抽象类的意义

抽象类的意义可以用三句话来概括:

  • 为其他子类提供一个公共的类型
  • 封装子类中重复定义的内容
  • 定义抽象方法,子类虽然有不同的实现,但是定义时一致的

接口和抽象类的区别

比较 抽象类 接口
默认方法 抽象类可以有默认的方法实现 java 8之前,接口中不存在方法的实现.
实现方式 子类使用extends关键字来继承抽象类.如果子类不是抽象类,子类需要提供抽象类中所声明方法的实现. 子类使用implements来实现接口,需要提供接口中所有声明的实现.
构造器 抽象类中可以有构造器 接口中不能
和正常类区别 抽象类不能被实例化 接口则是完全不同的类型
访问修饰符 抽象方法可以有public,protected和default等修饰 接口默认是public,不能使用其他修饰符
多继承 一个子类只能存在一个父类 一个子类可以实现多个接口
添加新方法 想抽象类中添加新方法,可以提供默认的实现,因此可以不修改子类现有的代码 如果往接口中添加新方法,则子类中需要实现该方法.

Java中==和eqauls()的区别,equals()和hashcode的区别

==是运算符,用于比较两个变量是否相等,而equals是Object类的方法,用于比较两个对象是否相等.
默认Object类的equals方法是比较两个对象的地址,此时和==的结果一样.
换句话说:基本类型比较用==,比较的是他们的值.
默认下,对象用==比较时,比较的是内存地址,如果需要比较对象内容,需要重写equal方法

equals()和hashcode()的联系

hashCode()是Object类的一个方法,返回一个哈希值.如果两个对象根据equal()方法比较相等,那么调用这两个对象中任意一个对象的hashCode()方法必须产生相同的哈希值.
如果两个对象根据eqaul()方法比较不相等,那么产生的哈希值不一定相等(碰撞的情况下还是会相等的.)

hashCode()有什么用?与a.equals(b)有什么关系

hashCode() 方法是相应对象整型的 hash 值。它常用于基于 hash 的集合类,如 Hashtable、HashMap、LinkedHashMap等等。它与 equals() 方法关系特别紧密。根据 Java 规范,两个使用 equal() 方法来判断相等的对象,必须具有相同的 hashcode。

将对象放入到集合中时,首先判断要放入对象的hashcode是否已经在集合中存在,不存在则直接放入集合.如果hashcode相等,然后通过equal()方法判断要放入对象与集合中的任意对象是否相等:如果equal()判断不相等,直接将该元素放入集合中,否则不放入.

3*0.1==0.3返回值是什么

false,因为有些浮点数不能完全精确的表示出来。

Integer 缓存

public class Demo {     
  public static void main(String[] args)  {     
    Integer a = 100, b = 100;     
    System.out.println(a == b);     
    
    Integer c = 1000, d = 1000;     
    System.out.println(c == d);     
  }     
}  

输出结果:
true
false

Integer 为了节省内存和提高性能,对于整数区间 -128 到 +127 进行了缓存和重用。

位操作符

基本的位操作符有与、或、异或、取反、左移、右移这6种,它们的运算规则如下所示:

运算符表

符号 描述 运算规则
& 两个位都为1时,结果才为1
| 两个位都为0时,结果才为0
^ 异或 两个位相同为0,相异为1
~ 取反 0变1,1变0
<< 左移 各二进制位全部左移 若干位,高位丢弃,低位补0
>> 右移 各二进制位全部右移 若干位,对于无符号数 高位补0,有符号数各编译器处理方法不一样,有的补符号位(算术右移),有的补0(逻辑右移)

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。

String,StringBuffer和StringBuilder区别

String是字符串常量,final修饰;StringBuffer字符串变量(线程安全);StringBuilder 字符串变量(线程不安全)。

Java当中使用什么类型表示价格比较好

如果不是特别关心内存和性能的话,使用BigDecimal,否则使用预定义精度的 double 类型。

Java 异常体系

Java当中定义了许多异常类,并且定义了基类java.lang.Throwable作为所有异常的超类。Java语言设计者将异常划分为两类:Error和Exception,其体系结构大致如下图所示:
Throwable:有两个重要的子类:Exception(异常)和Error(错误),两者都包含了大量的异常处理类。

  • Error(错误):是程序中无法处理的错误,表示运行应用程序中出现了严重的错误。此类错误一般表示代码运行时JVM出现问题。通常有Virtual MachineError(虚拟机运行错误)、NoClassDefFoundError(类定义错误)等。比如说当jvm耗完可用内存时,将出现OutOfMemoryError。此类错误发生时,JVM将终止线程。 这些错误是不可查的,非代码性错误。因此,当此类错误发生时,应用不应该去处理此类错误。
  • Exception(异常):程序本身可以捕获并且可以处理的异常。

Exception这种异常又分为两类:运行时异常和编译异常。

  • 运行时异常(不受检异常):RuntimeException类极其子类表示JVM在运行期间可能出现的错误。比如说试图使用空值对象的引用(NullPointerException)、数组下标越界(ArrayIndexOutBoundException)。此类异常属于不可查异常,一般是由程序逻辑错误引起的,在程序中可以选择捕获处理,也可以不处理。
  • 编译异常(受检异常):Exception中除RuntimeException极其子类之外的异常。如果程序中出现此类异常,比如说IOException,必须对该异常进行处理,否则编译不通过。在程序中,通常不会自定义该类异常,而是直接使用系统提供的异常类。

可查异常与不可查异常:java的所有异常可以分为可查异常(checked exception)和不可查异常(unchecked exception)。

  1. 可查异常:编译器要求必须处理的异常。正确的程序在运行过程中,经常容易出现的、符合预期的异常情况。一旦发生此类异常,就必须采用某种方式进行处理。除RuntimeException及其子类外,其他的Exception异常都属于可查异常。编译器会检查此类异常,也就是说当编译器检查到应用中的某处可能会此类异常时,将会提示你处理本异常——要么使用try-catch捕获,要么使用throws语句抛出,否则编译不通过。
  2. 不可查异常:编译器不会进行检查并且不要求必须处理的异常,也就说当程序中出现此类异常时,即使我们没有try-catch捕获它,也没有使用throws抛出该异常,编译也会正常通过。该类异常包括运行时异常(RuntimeException极其子类)和错误(Error)。

SimpleDateFormat是线程安全的吗?

非常不幸,DateFormat 的所有实现,包括 SimpleDateFormat 都不是线程安全的,因此你不应该在多线程序中使用,除非是在对外线程安全的环境中使用,如 将 SimpleDateFormat 限制在 ThreadLocal 中。 如果你不这么做,在解析或者格式化日期的时候,可能会获取到一个不正确的结果。因此,从日期、时间处理的所有实践来说,我强力推荐 joda-time 库。

Java 中的四种引用

强引用,软引用,弱引用和虚引用。不同的引用类型主要体现在GC上。

强引用(Strong Reference):通常我们通过new来创建一个新对象时返回的引用就是一个强引用,若一个对象通过一系列强引用可到达,它就是强可达的(strongly reachable),那么它就不被回收。如果想中断强引用和某个对象之间的关联,可以显式地将引用赋值为null,这样一来的话,JVM在合适的时间就会回收该对象。

软引用(Soft Reference):在使用软引用时,如果内存的空间足够,软引用就能继续被使用,而不会被垃圾回收器回收,只有在内存不足时,软引用才会被垃圾回收器回收。

弱引用(Weak Reference):具有弱引用的对象拥有的生命周期更短暂。因为当 JVM 进行垃圾回收,一旦发现弱引用对象,无论当前内存空间是否充足,都会将弱引用回收。不过由于垃圾回收器是一个优先级较低的线程,所以并不一定能迅速发现弱引用对象

虚引用(Phantom Reference):顾名思义,就是形同虚设,如果一个对象仅持有虚引用,那么它相当于没有引用,在任何时候都可能被垃圾回收器回收。

WeakReference与SoftReference的区别?

这点在四种引用类型中已经做了解释,这里简单说明一下即可: 虽然 WeakReference 与 SoftReference 都有利于提高 GC 和 内存的效率,但是 WeakReference ,一旦失去最后一个强引用,就会被 GC 回收,而软引用虽然不能阻止被回收,但是可以延迟到 JVM 内存不足的时候。

Java中的集合及其继承关系

ArrayList和LinkedList的区别

ArrrayList底层的数据结构是数组,支持随机访问。
LinkedList 的底层数据结构是双向循环链表,不支持随机访问。
使用下标访问一个元素,ArrayList 的时间复杂度是 O(1),而 LinkedList 是 O(n)。

HashMap实现原理

数组 + 链表

TreeMap的实现原理

采用红黑树实现

遍历ArrayList时如何正确移除一个元素

该问题的关键在于面试者使用的是 ArrayList 的 remove() 还是 Iterator 的 remove()方法。 这有一段示例代码,是使用正确的方式来实现在遍历的过程中移除元素,而不会出现 ConcurrentModificationException 异常的示例代码。

WeakHashMap和HashMap的区别

WeakHashMap 的工作与正常的 HashMap 类似,但是使用弱引用作为 key,意思就是当 key 对象没有任何引用时,key所对应的value 将会自动被删除。

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