写在前面

在现在的技术栈中，出现不少Spring，Mybatis，Dubbo等这样开源的优秀的框架，面试大厂时，也经常会问到框架的底层。但是对于Java来说，无论多么的花里胡哨，框架都可能会变，例如不同的公司用的RPC框架会不一样，或者再过几年，现如今如日中天的Spring也可能会落寞。那么什么是不会变的呢？那就是Java基础，在面试中，特别是校招，面试官是很看重Java基础的。基础不牢，你跟人家扯分布式、微服务、高并发，那都是虚无缥缈的事。所以本篇博客就总结了一些Java基础相关的知识，供大家学习，当然，这些问题在面试中也是经常会被问到的。

Java基本功

什么是 Java 程序的主类 应用程序和小程序的主类有何不同?

一个程序中可以有多个类，但只能有一个类是主类。在 Java 应用程序中，这个主类是指包含 main（）方法的类。而在 Java 小程序中，这个主类是一个继承自系统类 JApplet 或 Applet 的子类。应用程序的主类不一定要求是 public 类，但小程序的主类要求必须是 public 类。主类是 Java 程序执行的入口点。

import java 和 javax 有什么区别？

刚开始的时候 JavaAPI 所必需的包是 java 开头的包，javax 当时只是扩展 API 包来使用。然而随着时间的推移，javax 逐渐地扩展成为 Java API 的组成部分。但是，将扩展从 javax 包移动到 java 包确实太麻烦了，最终会破坏一堆现有的代码。因此，最终决定 javax 包将成为标准 API 的一部分。
所以，实际上 java 和 javax 没有区别。这都是一个名字。

关于JVM,JDK,JRE

JVM

Java 虚拟机（JVM）是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM 有针对不同系统的特定实现（Windows，Linux，macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。正所谓一次编译，到处运行。
Java 程序从源代码到运行一般有下面 3 步：

我们需要格外注意的是 .class->机器码 这一步。在这一步 JVM 类加载器首先加载字节码文件，然后通过解释器逐行解释执行，这种方式的执行速度会相对比较慢。而且，有些方法和代码块是经常需要被调用的(也就是所谓的热点代码)，所以后面引进了 JIT 编译器，而 JIT 属于运行时编译。当 JIT 编译器完成第一次编译后，其会将字节码对应的机器码保存下来，下次可以直接使用。而我们知道，机器码的运行效率肯定是高于 Java 解释器的。这也解释了我们为什么经常会说 Java 是编译与解释共存的语言。

JDK 和 JRE

JDK 是 Java Development Kit，它是功能齐全的 Java SDK。它拥有 JRE 所拥有的一切，还有编译器（javac）和工具（如 javadoc 和 jdb）。它能够创建和编译程序。

JRE 是 Java 运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，包括 Java 虚拟机（JVM），Java 类库，java 命令和其他的一些基础构件。但是，它不能用于创建新程序。

如果你只是为了运行一下 Java 程序的话，那么你只需要安装 JRE 就可以了。如果你需要进行一些 Java 编程方面的工作，那么你就需要安装 JDK 了。但是，这不是绝对的。有时，即使您不打算在计算机上进行任何 Java 开发，仍然需要安装 JDK。例如，如果要使用 JSP 部署 Web 应用程序，那么从技术上讲，您只是在应用程序服务器中运行 Java 程序。那你为什么需要 JDK 呢？因为应用程序服务器会将 JSP 转换为 Java servlet，并且需要使用 JDK 来编译 servlet。

Java泛型

Java泛型知识比较多，这里只涉及一些简单的。
Java 泛型（generics）是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制，该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型，也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。
Java的泛型是伪泛型，这是因为Java在编译期间，所有的泛型信息都会被擦掉，这也就是通常所说类型擦除 。
泛型一般有三种使用方式:泛型类、泛型接口、泛型方法。

常用的通配符为： T，E，K，V，？

• ？ 表示不确定的 java 类型
• T (type) 表示具体的一个java类型
• K V (key value) 分别代表java键值中的Key Value
• E (element) 代表Element

关于泛型，还有很多知识，这个等我到p6或者p7再写。

深拷贝 vs 浅拷贝

• 浅拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型进行引用传递般的拷贝，此为浅拷贝。
• 深拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型，创建一个新的对象，并复制其内容，此为深拷贝。
  

Java面向对象

面向对象和面向过程的区别

• 面向过程 ：面向过程性能比面向对象高。 因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源，所以当性能是最重要的考量因素的时候，比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix 等一般采用面向过程开发。但是，面向过程没有面向对象易维护、易复用、易扩展。
• 面向对象 ：面向对象易维护、易复用、易扩展。 因为面向对象有封装、继承、多态性的特性，所以可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护。但是，面向对象性能比面向过程低。

构造器 Constructor 是否可被 override?

Constructor 不能被 override（重写）,但是可以 overload（重载）,所以你可以看到一个类中有多个构造函数的情况。

在 Java 中定义一个不做事且没有参数的构造方法的作用

Java 程序在执行子类的构造方法之前，如果没有用 super()来调用父类特定的构造方法，则会调用父类中“没有参数的构造方法”。因此，如果父类中只定义了有参数的构造方法，而在子类的构造方法中又没有用 super()来调用父类中特定的构造方法，则编译时将发生错误，因为 Java 程序在父类中找不到没有参数的构造方法可供执行。解决办法是在父类里加上一个不做事且没有参数的构造方法。

一个类的构造方法的作用是什么? 若一个类没有声明构造方法，该程序能正确执行吗? 为什么?

主要作用是完成对类对象的初始化工作。可以执行。因为一个类即使没有声明构造方法也会有默认的不带参数的构造方法。如果我们自己添加了类的构造方法（无论是否有参），Java 就不会再添加默认的无参数的构造方法了，这时候，就不能直接 new 一个对象而不传递参数了，所以我们一直在不知不觉地使用构造方法，这也是为什么我们在创建对象的时候后面要加一个括号（因为要调用无参的构造方法）。如果我们重载了有参的构造方法，记得都要把无参的构造方法也写出来（无论是否用到），因为这可以帮助我们在创建对象的时候少踩坑。

面向对象三大特征

封装

封装是指把一个对象的状态信息（也就是属性）隐藏在对象内部，不允许外部对象直接访问对象的内部信息。但是可以提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。就好像我们看不到挂在墙上的空调的内部的零件信息（也就是属性），但是可以通过遥控器（方法）来控制空调。如果属性不想被外界访问，我们大可不必提供方法给外界访问。但是如果一个类没有提供给外界访问的方法，那么这个类也没有什么意义了。就好像如果没有空调遥控器，那么我们就无法操控空凋制冷，空调本身就没有意义了（当然现在还有很多其他方法 ，这里只是为了举例子）。

继承

不同类型的对象，相互之间经常有一定数量的共同点。例如，小明同学、小红同学、小李同学，都共享学生的特性（班级、学号等）。同时，每一个对象还定义了额外的特性使得他们与众不同。例如小明的数学比较好，小红的性格惹人喜爱；小李的力气比较大。继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术，新类的定义可以增加新的数据或新的功能，也可以用父类的功能，但不能选择性地继承父类。通过使用继承，可以快速地创建新的类，可以提高代码的重用，程序的可维护性，节省大量创建新类的时间 ，提高我们的开发效率。
关于继承如下 3 点请记住：

• 子类拥有父类对象所有的属性和方法（包括私有属性和私有方法），但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问，只是拥有。
• 子类可以拥有自己属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
• 子类可以用自己的方式实现父类的方法。

多态

多态，顾名思义，表示一个对象具有多种的状态。具体表现为父类的引用指向子类的实例。
多态的特点:

• 对象类型和引用类型之间具有继承（类）/实现（接口）的关系；
• 对象类型不可变，引用类型可变；
• 方法具有多态性，属性不具有多态性；
• 引用类型变量发出的方法调用的到底是哪个类中的方法，必须在程序运行期间才能确定；
• 多态不能调用“只在子类存在但在父类不存在”的方法；
• 如果子类重写了父类的方法，真正执行的是子类覆盖的方法，如果子类没有覆盖父类的方法，执行的是父类的方法。

接口和抽象类的区别是什么？

• 接口的方法默认是 public，所有方法在接口中不能有实现(Java 8 开始接口方法可以有默认实现），而抽象类可以有非抽象的方法。
• 接口中除了 static、final 变量，不能有其他变量，而抽象类中则不一定。
• 一个类可以实现多个接口，但只能实现一个抽象类。接口自己本身可以通过 extends 关键字扩展多个接口。
• 接口方法默认修饰符是 public，抽象方法可以有 public、protected 和 default 这些修饰符（抽象方法就是为了被重写所以不能使用 private 关键字修饰！）。
• 从设计层面来说，抽象是对类的抽象，是一种模板设计，而接口是对行为的抽象，是一种行为的规范。

Object 类的常见方法总结

Object 类是一个特殊的类，是所有类的父类。它主要提供了以下 11 个方法：

public final native Class<?> getClass()//native方法，用于返回当前运行时对象的Class对象，使用了final关键字修饰，故不允许子类重写。public native int hashCode() //native方法，用于返回对象的哈希码，主要使用在哈希表中，比如JDK中的HashMap。
public boolean equals(Object obj)//用于比较2个对象的内存地址是否相等，String类对该方法进行了重写用户比较字符串的值是否相等。protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException//naitive方法，用于创建并返回当前对象的一份拷贝。一般情况下，对于任何对象 x，表达式 x.clone() != x 为true，x.clone().getClass() == x.getClass() 为true。Object本身没有实现Cloneable接口，所以不重写clone方法并且进行调用的话会发生CloneNotSupportedException异常。public String toString()//返回类的名字@实例的哈希码的16进制的字符串。建议Object所有的子类都重写这个方法。public final native void notify()//native方法，并且不能重写。唤醒一个在此对象监视器上等待的线程(监视器相当于就是锁的概念)。如果有多个线程在等待只会任意唤醒一个。public final native void notifyAll()//native方法，并且不能重写。跟notify一样，唯一的区别就是会唤醒在此对象监视器上等待的所有线程，而不是一个线程。public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException//native方法，并且不能重写。暂停线程的执行。注意：sleep方法没有释放锁，而wait方法释放了锁 。timeout是等待时间。public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException//多了nanos参数，这个参数表示额外时间（以毫微秒为单位，范围是 0-999999）。 所以超时的时间还需要加上nanos毫秒。public final void wait() throws InterruptedException//跟之前的2个wait方法一样，只不过该方法一直等待，没有超时时间这个概念protected void finalize() throws Throwable { }//实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作

Java 核心技术

集合

集合问题我会单独写一篇博客。

异常

Java 异常类层次结构图

在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable： 有两个重要的子类：Exception（异常） 和 Error（错误） ，二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。
Error（错误）:是程序无法处理的错误，表示运行应用程序中较严重问题。大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。例如，Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError），当 JVM 不再有继续执行操作所需的内存资源时，将出现 OutOfMemoryError。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

这些错误表示故障发生于虚拟机自身、或者发生在虚拟机试图执行应用时，如 Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些错误是不可查的，因为它们在应用程序的控制和处理能力之 外，而且绝大多数是程序运行时不允许出现的状况。对于设计合理的应用程序来说，即使确实发生了错误，本质上也不应该试图去处理它所引起的异常状况。在 Java 中，错误通过 Error 的子类描述。

Exception（异常）:是程序本身可以处理的异常。Exception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 异常由 Java 虚拟机抛出。NullPointerException（要访问的变量没有引用任何对象时，抛出该异常）、ArithmeticException（算术运算异常，一个整数除以 0 时，抛出该异常）和 ArrayIndexOutOfBoundsException （下标越界异常）。

注意：异常和错误的区别：异常能被程序本身处理，错误是无法处理。

多线程

这一块请看我之前的博客：多线程与高并发系列

文件与 I\O 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。

按操作方式分类结构图：

按操作对象分类结构图：

既然有了字节流,为什么还要有字符流?

问题本质想问：不管是文件读写还是网络发送接收，信息的最小存储单元都是字节，那为什么 I/O 流操作要分为字节流操作和字符流操作呢？

回答：字符流是由 Java 虚拟机将字节转换得到的，问题就出在这个过程还算是非常耗时，并且，如果我们不知道编码类型就很容易出现乱码问题。所以， I/O 流就干脆提供了一个直接操作字符的接口，方便我们平时对字符进行流操作。如果音频文件、图片等媒体文件用字节流比较好，如果涉及到字符的话使用字符流比较好。

BIO,NIO,AIO 有什么区别?

• BIO (Blocking I/O): 同步阻塞 I/O 模式，数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高（小于单机 1000）的情况下，这种模型是比较不错的，可以让每一个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单，也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗，可以缓冲一些系统处理不了的连接或请求。但是，当面对十万甚至百万级连接的时候，传统的 BIO 模型是无能为力的。因此，我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。
• NIO (Non-blocking/New I/O): NIO 是一种同步非阻塞的 I/O 模型，在 Java 1.4 中引入了 NIO 框架，对应 java.nio 包，提供了 Channel , Selector，Buffer 等抽象。NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking，不单纯是 New。它支持面向缓冲的，基于通道的 I/O 操作方法。 NIO 提供了与传统 BIO 模型中的 Socket 和 ServerSocket 相对应的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现,两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的支持一样，比较简单，但是性能和可靠性都不好；非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序，可以使用同步阻塞 I/O 来提升开发速率和更好的维护性；对于高负载、高并发的（网络）应用，应使用 NIO 的非阻塞模式来开发
• AIO (Asynchronous I/O): AIO 也就是 NIO 2。在 Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2,它是异步非阻塞的 IO 模型。异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。AIO 是异步 IO 的缩写，虽然 NIO 在网络操作中，提供了非阻塞的方法，但是 NIO 的 IO 行为还是同步的。对于 NIO 来说，我们的业务线程是在 IO 操作准备好时，得到通知，接着就由这个线程自行进行 IO 操作，IO 操作本身是同步的。查阅网上相关资料，我发现就目前来说 AIO 的应用还不是很广泛，Netty 之前也尝试使用过 AIO，不过又放弃了。

夯实Java基础，努力挺进大厂相关推荐

1. 夯实Java基础系列6：一文搞懂抽象类和接口，从基础到面试题，揭秘其本质区别！

   本系列文章将整理到我在GitHub上的<Java面试指南>仓库,更多精彩内容请到我的仓库里查看 https://github.com/h2pl/Java-Tutorial 喜欢的话麻烦点下 ...

2. string substring的用法_夯实Java基础系列3：一文搞懂String常见面试题，从基础到实战...

   本系列文章将整理到我在GitHub上的<Java面试指南>仓库,更多精彩内容请到我的仓库里查看 https://github.com/h2pl/Java-Tutorial 喜欢的话麻烦点下 ...

3. java中this_夯实Java基础系列7：一文读懂Java 代码块和执行顺序

   目录 #java中的构造方法 #构造方法简介 #构造方法实例 #例-1 #例-2 #java中的几种构造方法详解 #普通构造方法 #默认构造方法 #重载构造方法 #java子类构造方法调用父类构造方法 ...

4. [转载] 夯实Java基础系列8：深入理解Java内部类及其实现原理

   参考链接: Java内部类 本系列文章将整理到我在GitHub上的<Java面试指南>仓库,更多精彩内容请到我的仓库里查看 https://github.com/h2pl/Java-Tut ...

5. 夯实Java基础系列9：深入理解Class类和Object类

   本系列文章将整理到我在GitHub上的<Java面试指南>仓库,更多精彩内容请到我的仓库里查看 https://github.com/h2pl/Java-Tutorial 喜欢的话麻烦点下 ...

6. 夯实Java基础系列22：一文读懂Java序列化和反序列化

   本系列文章将整理到我在GitHub上的<Java面试指南>仓库,更多精彩内容请到我的仓库里查看 https://github.com/h2pl/Java-Tutorial 喜欢的话麻烦点下 ...

7. 夯实JAVA基础（个人笔记）

   夯实JAVA基础(个人笔记) 一.Java 异常处理 二.泛型 三.集合 四.算法 五.输入与输出(字节流和字符流) 六.并发和多线程 七.网络连接 八.lambda表达式 九.反射 十.Java S ...

8. 夯实Java基础系列15：Java注解简介和最佳实践

   Java注解简介 注解如同标签 Java 注解概述 什么是注解? 注解的用处 注解的原理 元注解 JDK里的注解 注解处理器实战 不同类型的注解 类注解 方法注解 参数注解 变量注解 Java注解相关 ...

9. 夯实Java基础系列11：深入理解Java中的回调机制

   本系列文章将整理到我在GitHub上的<Java面试指南>仓库,更多精彩内容请到我的仓库里查看 https://github.com/h2pl/Java-Tutorial 喜欢的话麻烦点下 ...

最新文章

1. Eclipse新建工程编译R cannot be resolved to a variable问题
2. 【学习笔记】《数据挖掘：理论与算法》CH3 从贝叶斯到决策树
3. 要是想让程序跳转到绝对地址是0x100000去执行
4. Leetcode: Validate Binary Search Tree
5. mysql 5.0.22_mysql-5.0.22安装
6. Android学习之简单地使用碎片
7. TCP的慢启动、拥塞避免、重传、快恢复乱七八糟总是记不清？11个连环问让你一次性打通任督二脉
8. Qt中pro文件如何从相对路径导入库
9. @class与#import
10. 百度通用文字识别离线SDK部署（c#）
11. 计算机网络 吕林涛,吕林涛简介
12. 利用AI强化学习训练50级比卡超单挑70级超梦！
13. 市场调研方法:焦点小组访谈法
14. 第二课：为什么要教授财务知识
15. 国内数字藏品的乱象与未来
16. WSL无法访问网络的解决办法
17. 鸿蒙系统会给其它厂商用,中国通信知名观察家项立刚：鸿蒙系统多终端互通，势必会给其他硬件厂商带来压力...
18. 笔记本双网卡实现同时访问内外网
19. wamp虚拟主机配置
20. 微软认证考试心得：微软认证考试的几种形式

热门文章

1. ncl批量处理多个nc文件_【批处理】批量创建多个文件夹
2. 微信tinker 热修复
3. Flask开发删除功能，点击删除实现弹出确认框
4. python做彩色字_python在命令行打印彩色文字
5. 电脑gpedit.msc文件/本地组策略编辑器找不到，解决办法
6. ESP8266读DHT11温湿度，开发微信小程序实时显示
7. C#理论 —— 窗体应用WinForm
8. python中绘制折线图s是什么意思_python用pandas和matplotlib画折线图和条形图
9. windows下 c++多进程
10. linux创建标准组和私有组,Linux之用户和用户组