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主题

Java 基础 已完结 ​

Java 语言 ​

Java 语言有什么特点 ​

提示

面向对象、跨平台、强语言类型

  1. Java 是面向对象的语言，具有"封装、继承、多态、抽象"四大特性。
  2. Java 可以跨平台运行，编译后的字节码文件运行在 JVM 虚拟机中。
  3. Java 是强类型语言，且有异常捕获处理机制。

Java 和 C++ 的差异 ​

提示

本地方法、指针、GC、单继承

  1. Java 的本地方法由C++实现
  2. C++ 支持多继承，Java 只能单继承
  3. Java 弱化了 C++ 的指针概念，减小的学习成本
  4. Java 有GC垃圾回收机制，不需要手动释放内存，更方便开发。

Java 如何实现跨平台 ​

提示

编译成字节码文件，通过 JVM 编译成适配不同平台的机器码，实现跨平台

Java 先编译成 Class 字节码文件，在 JVM 虚拟机中运行。通过不同系统上的 JVM 虚拟机编译成不同的机器码，实现跨平台。

JVM vs JDK vs JRE ​

  1. JVM（Java Virtual Machine）：Java 虚拟机，用于将 Class 字节码文件翻译成机器码，实现跨平台。
  2. JRE（Java Runtime Environment）：Java 运行时环境，包含 JVM 和 Java 核心类库。
  3. JDK（Java Development Kit）：Java 开发者包，包含编译器 javac、JavaDoc、调试器jdb 等和 JRE。

什么是字节码？字节码的好处是什么？ ​

提示

效率、跨平台、可读性

字节码是 javac 编译之后的代码。运行时 JVM 将字节码文件翻译成机器码执行。

字节码的好处：

  1. 方便反编译查看代码。
  2. 实现跨平台运行。
  3. Java 是编译和解释共存的语言，比纯解释性语言的效率高

基础语法 ​

注释有哪几种形式 ​

  1. 行末注释
  2. 多行注释
  3. 文档注释

标识符和关键字的区别是什么？ ​

提示

标识符：名字

关键字：特殊的名字

  1. 标识符是一个名字，用于变量名、对象名、类名等
  2. 关键字是 Java 赋予特殊含义的标识符

final、finally、finalize 的区别 ​

  1. final 用于修饰变量、方法，类，表明该变量是常量、该方法不能被重写、该类不能被继承
  2. finally 用于 try-catch-fianlly 语句中，无论是否存在异常都会执行的代码块，常见用于释放锁、释放文件等
  3. finalize 是 Object 类的一个方法，由垃圾回收机制调用

变量 ​

成员变量和局部变量的区别？ ​

提示

语法、内存、生存时间

  1. 语法形式：成员变量定义在类中，局部变量定义在方法中。成员变量可以使用修饰符，局部变量只能使用 final。
  2. 存储方式：成员变量存储在堆中，局部变量存储在栈中。
  3. 生存时间：成员变量跟随其对象的生存时间，局部变量跟随其所在代码块的开始和结束。

静态变量有什么作用？ ​

静态变量的值是属于类的，所有对象共享一份变量。

方法 ​

静态方法为什么不能调用非静态成员？ ​

静态方法是属于类的，在类加载时就已经创建了。而非静态成员需要在对象被创建时才会创建。

静态方法和实例方法的区别？ ​

  1. 调用方式：静态方法可以使用类和对象调用，实例方法只能使用对象。
  2. 类成员限制：静态方法属于类，不能访问成员变量和实例方法；实例方法没有限制。

重载和重写的区别 ​

  1. 重载是一个方法名通过不同的参数、返回值，有着不同的实现
  2. 重写是子类重写并覆盖父类的方法，要求方法名和参数一致

什么是可变长参数 ​

方法传参可以传入不限定个数的参数，底层实现是转换为数组。

基本数据类型 ​

基本类型和包装类型的区别 ​

提示

默认值、存储位置、泛型

  1. 默认值：基本类型存在默认值，包装类型默认值为null
  2. 泛型：包装类可以用于泛型，基本类型不可以
  3. 存储位置：非 static 修饰的基本类型存在栈中，包装类存在堆中。

包装类存在的意义 ​

提示

面向对象

Java 是面向对象的编程语言，很多时候需要将基本类型以对象的形式存在，比如集合。

int 存在的意义是什么 ​

提示

效率

方便进行数值计算，int 存放在栈中，相比对象占用空间少、效率高。

包装类的缓存机制 ​

  1. Byte、Short、Integer、Long 默认缓存 -127 ~ 128
  2. Character 缓存 0 ~ 128

包装类的比较需要使用 equals 方法

Integer 和 int 的区别是什么 ​

提示

类型、默认值、存储位置、比较方式

  1. 类型：int 是基本数据类型，Integer 是包装类型
  2. 默认值：int 默认值是 0， Integer 默认值是 null
  3. 存储位置：int 存储在栈中，Integer 存储在堆中。
  4. 比较方式：int 可以直接比较，Integer 需要避免缓存问题使用 equals 方法。

自动拆箱和装箱：int 和 Integer 可以自动转换

自动装箱与拆箱是什么？原理是什么？ ​

  • 自动装箱：基本类型转换成包装类型
  • 自动拆箱：包装类型转换成基本类型

原理：调用 Integer.valueOf()、num.intValue()

为什么浮点运算会丢失精度 ​

浮点数的位数是无限的，计算机会进行截断，导致精度丢失

如何解决精度丢失问题 ​

使用 Java 的 BigDecimal 类进行浮点数运算

超过 long 的整数应该如何处理 ​

使用 Java 的 BigInteger 类

面向对象 ​

面向对象和面向过程的区别 ​

  1. 面向过程将问题拆成多个方法调用
  2. 面向对象会先抽象出对象，通过调用对象的方法解决问题

如何创建一个对象？对象实例和对象引用的区别 ​

使用 new 关键字可以创建对象

  • 对象实例时创建出来的对象，存放在堆中
  • 对象引用时对象实例的地址，存在在栈中

对象相等和引用相等的区别 ​

  1. 对象相等是指两个对象实例的内容是否相同，引用相等是指两个对象引用所指向的是否为同一个对象实例
  2. 对象相等需要重写 equals 方法后，调用 equals 比较；引用相等使用 == 操作符

如果一个类没有构造方法可以正确执行吗？ ​

可以的，默认会存在默认的无参构造方法。但是如果重写了有参构造方法会导致不存在默认的无参构造。

构造方法有什么特点？是否能被重写？ ​

特点：

  1. 方法的返回值是该类
  2. 方法名是类名
  3. 对象被创建时无需显式调用

不能被重写

面向对象的特征 ​

封装继承多态

  1. 封装：将具体实现封装成方法
  2. 继承：子类可以继承父类，存在从属关系
  3. 多态：同一个方法可以被不同的对象以不同的方式执行。

Java 支持多继承吗？ ​

类不支持多继承，接口支持多继承

接口和抽象类的关系 ​

共同点：

  1. 不能实例化
  2. 可以存在默认方法和抽象方法

差异：

  1. 接口是自上向下的，抽象类的自下而上的。接口是规范实现类的，抽象类是在类中找到共同点，用于代码复用。
  2. 接口可以多继承，抽象类只能单继承，但是可以实现多个接口
  3. 接口中的成员变量需要是 public static fianl 类型的常量，抽象类可以定义成员方法。

深拷贝、浅拷贝和引用拷贝 ​

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向上转型和向下转型 ​

  1. 向上转型：子类转为父类，导致丢失子类独有的成员变量
  2. 向下转型：父类转为子类，会导致安全问题，可以使用 instanceof 判断类型

Java 是值传递还是引用传递 ​

值传递

常见类 ​

Object 类的常见方法 ​

  1. toString
  2. equals
  3. clone
  4. getClass
  5. hashcode

== 和 equals() 的区别 ​

==：

  • 基本数据类型：比较值的大小
  • 引用数据类型：比较引用地址

equals()：

  • 未重写：比较引用地址，相当于 ==
  • 重写：按照重写的规则比较

hashcode 的作用 ​

为对象生成一个整数哈希值，该值可以用于哈希表等数据结构中快速查找和比较对象。

hashcode 存在的意义 ​

hashcode 和 equals 方法都是为了判断两个对象是否相同

hashcode 可以在哈希表结构中快速获取索引，提高查找效率。但是由于哈希冲突问题，哈希值相同时也需要 equals 方法进行比较。

为什么重写 hashcode 方法时必须重写 equals 方法 ​

提示

正确性和一致性

equals 方法和 hashCode 方法应该具有一致性，从而保证哈希表等数据结构的正确性和一致性。

String ​

String、StringBuilder、StringBuffer的区别 ​

String：不可变的

StringBuffer：可变，线程安全

StringBuilder：可变，线程不安全

为什么String是不可变的 ​

String 中使用 final 修饰的字符数组保存字符串

为什么 String 被设计成不可变的 ​

线程安全、避免篡改、缓存

  1. 避免字符串通过其他对象引用修改
  2. 线程安全，效率高
  3. 可以缓存为字符串常量

字符串拼接用 + 还是 StringBuilder ​

字符串中的 +、+= 是 Java 中唯二被重载的运算符

对于少量拼接可以使用 + 提高编写效率

对于大量拼接应使用 StringBuilder，因为 + 会被重载，会创建多个 StringBuilder 对象。

String 的 equals 和 Object 的 equals 有什么区别 ​

String 类重写了 equals 方法，用于比较两个字符串是否相同。

Object 类的 equals 方法比较对象的内存地址。

字符串常量池了解吗？ ​

字符串常量池存在堆中。

字符串常量池保存所有在编译期就已经确定的字符串字面量。

在创建字符串时，JVM 会检查是否常量池中是否存在，存在则直接返回引用，不存在会创建后返回引用。避免重复创建相同的字符串。

String s1=new String("abc")这句话创建了几个字符串对象？ ​

1个或2个

intern 方法的作用 ​

将字符串存到常量池并返回引用

异常 ​

Java 的异常体系 ​

Java 的异常体系是由 Throwable 类及其子类构成的。

Throwable 包含两个子类：Error（错误）和 Exception（异常）

  1. Error 表示错误，通常不需要程序员处理，如内存溢出。
  2. Exception 分为受检异常和非受检异常。
    1. 受检异常必须被显式捕获或声明，如 IOException，强制捕获。可以通过 try-catch 语句块或 throws 关键字处理异常，提升程序的健壮性。
    2. 非受检异常包括运行时异常，如 NullPointerException，不强制捕获。

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throw 和 throws 的区别 ​

  • throw 用于抛出一个具体的异常
  • throws 用于方法签名中，声明该方法存在异常需要处理

finally 的代码在 catch 中遇到 return 会执行吗？ ​

会执行

反射 ​

什么是反射 ​

在运行时动态创建对象，调用对象方法

反射优缺点？ ​

优点：提高代码灵活性，可以用于实现动态代理，解析注解

缺点：提高代码复杂度，存在安全性问题，效率较低

反射的应用场景 ​

  1. 用于实现框架
  2. 实现动态代理
  3. 解析注解

动态代理的几种方式及其差异 ​

CGLIB 动态代理和 JDK 动态代理

  1. 实现⽅式
    1. JDK：反射
    2. CGLIB：继承⽬标类
  2. ⽬标类限制
    1. JDK：⽬标类必须要实现接⼝
    2. CGLIB：没有限制。
  3. 性能：JDK 动态代理相对于 CGLIB 动态代理较低
  4. 对象类型：
    1. JDK：只能代理实现了接⼝的类
    2. CGLIB：通过继承实现，不能代理 final 类
  5. 依赖库：
    1. JDK： Java ⾃带的库，不需要额外的依赖
    2. CGLIB ：依赖 cglib 库

泛型 ​

什么是泛型？有什么作用？ ​

泛型允许在定义类或接口时使用类型参数。在使用时使用具体类型替换。

作用：提高代码复用性。

注解的解析方式有什么？ ​

  1. 编译时解析：@override
  2. 运行时通过反射解析：@Bean

SPI ​

什么是 SPI 机制 ​

服务使用者为服务提供者定义的接口规范，由服务提供者实现。

通过定义接口实现调用方和提供方的解耦。

SPI 和 API 有什么区别 ​

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SPI 的缺点 ​

  1. 需要遍历所有的实现类，不能按需加载。
  2. 存在多个 ServiceLoader 同时 load，存在并发问题

IO ​

BIO、NIO、AIO 的区别 ​

  • BIO（同步阻塞式IO）：线程阻塞等待 IO 操作
  • NIO（同步非阻塞式IO）：后台线程进行 IO 操作，前台线程轮询查看状态
  • AIO（异步非阻塞IO）：后台线程执行 IO，通过回调函数通知前台线程

同步和异步的区别？ ​

  1. 同步：调用未得到结果时会一直等待结果
  2. 异步：调用后使用后台线程执行，返回结果时会通知调用方或通过回调函数处理

阻塞和非阻塞的区别 ​

阻塞和非阻塞指的是线程的状态

  1. 阻塞：当前线程在结果返回前会被挂起，得到结果后恢复
  2. 非阻塞：未得到结果时也能继续执行其他代码

序列化和反序列化是什么 ​

  1. 序列化：将 Java 的对象转换为二进制数据
  2. 反序列化：将二进制数据转换回 Java 的对象

常用于数据持久化、网络传输等。

新特性 ​

Java 8 有什么新特性 ​

  1. Stream：流式编程
  2. Lambda 表达式：代替匿名内部类实现函数式接口
  3. Optional：处理 null 值，解决空指针异常
  4. 接口默认方法：接口中可以写默认的方法实现

设计模式 ​

双检锁单例模式 ​

提示

  1. 私有构造方法
  2. volatile 关键字
  3. 双检锁
Java
public class Singleton {
    // 私有构造方法
    private Singleton() {
    }

    // 创建本类对象
    // 需要使用 volatile 关键字
    private static volatile Singleton instance;

    // 提供访问方法
    public static Singleton getInstance() {
        // 如果 instance 不为 null，不需要抢占锁
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

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code by wmh