毕业季--Java基础面试题
2024-04-30 15:44:46
面向对象三大特征
- 封装
含义：封装就是把同一类事物的共性（包括属性和方法）归到同一类中，方便使用。实现：1.对成员变量进行私有化（使用private修饰）；2.写成员变量对应的getter/setter方法 （用于属性的读写）；3.在getter/setter方法中加入属性控制语句（用于判断属性值的合法性）；优点：1.将变化隔离2.便于使用3.提高重用性4.提高安全性缺点：将变量等使用private修饰，或者封装进方法内，使其不能直接被访问，增加了访问步骤与难度
- 继承
含义：在JAVA中， 被继承的类叫父类(parent class)或超类(superclass)， 继承父类的类叫子类(subclass)或派生类(derivedclass)。 因此， 子类是父类的一个专门用途的版本， 它继承了父类中定义的所有实例变量和方法， 并且增加了独特的元素 。实现：extends，子类继承父类优点：1.减少代码量，能很好的提高复用率2.使类与类之间存在继承关系，是实现多态操作的前提缺点：继承使得多个类之间具有了子父类关系，当一个类存在多个子类的时候，如果父类发生变化，那么这些子类会跟着一同变化，造成类与类之间的“强耦合”关系
- 多态
含义：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父类型的引用指向子类型的对象如: father f=new son()实现：满足三个条件：有继承、 有重写、 有父类引用指向子类对象优点：1.可替换性，多态对一存在的代码具有可替代性2.可扩充性：增加的子类不影响已存在的类的特性的运行和操作3.接口性：多态时超类通过方法签名想子类提供了一个公共的接口，由子类来完善或者覆盖它而实现的4.灵活性：在应用中体现了灵活多样的操作，提高了使用的效率5.简化性： 多态简化对应用软件的代码的编写和修改过程，尤其在处理大量的对象的运算和操作时，这个特点尤为突出和重要
缺点：1.只能使用父类的引用访问父类的成员2.成员变量：编译与运行时期都看父类3.成员方法：编译时期看父类，运行时期看子类
Collection 和 Collections 的区别
Collection 是集合类的上级接口，继承与他的接口主要有 Set 和 ListCollections 是针对集合类的一个帮助类，他提供一系列静态方法实现对各种集合的搜索、 排序、线程安全化等操作
Object 中有哪些公共方法
Object 是所有类的父类，任何类都默认继承 Object
- clone 保护方法，实现对象的浅复制， 只有实现了 Cloneable 接口才可以调用该方法，否则抛出 CloneNotSupportedException 异常
- equals 在 Object 中与==是一样的，子类一般需要重写该方法
- hashCode 该方法用于哈希查找，重写了 equals 方法一般都要重写
- getClass final 方法，获得运行时类型 wait 使当前线程等待该对象的锁，当前线程必须是该对象的拥有者，也就是具有该对象的锁
- wait()方法一直等待，直到获得锁或者被中断
方法重载、方法重写他们之间的区别
重载 : 发生在一个类里，方法名相同，参数列表不同，与方法返回值和访问修饰符无关，即重载的方法不能根据返回类型进行区分重写 : 发生在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值类型等于父类，抛出的异常小于等于父类，访问修饰符大于等于父类
面向对象设计的原则有哪些
1. 开闭原则：开发的模块必须是开放的，支持扩展的，而不是僵化的。封闭指的是对模块的功能进行扩展时，不应该影响或者大规模地影响以有的程序模块，而是通过增加新类的方式去扩展功能。
2. 里氏替换原则:子类型必须能够替换掉他们的父类型、并出现在父类能够出现的任何地方。LSP原则能让我们正确地设计出合理的对象继承设计、合理地应用抽象机制。
3. 单一职能原则：避免相同的职责分散到不同的类中。避免一个类承担太多的职责。
4. 接口隔离原则：一个类对另外一个类的依赖是建立在一个最小的接口之上的。客户端程序不应该依赖它不需要的接口方法。
5. 依赖倒转原则:上层模块不应该依赖于下层模块，他们共同依赖于一个抽象。抽象不能依赖于具体，具体应该依赖于抽象。
6. 迪米特法则:一个对象应当对其他对象有尽可能少的了解,不和陌生人说话.降低各个对象之间的耦合，提高系统的可维护性。又称最少知识原则。
7. 组合聚合复用原则:尽量使用对象组合，而不是继承来达到复用的目的继承关系是强耦合，组合关系是低耦合。
ThreadLocal的理解和底层结构
1. 本地线程，线程绑定技术。简单： 将一个对象存入当前线程对象中，在后续执行流程中，任意位置都可以获得该对象数据，从而实现线程内的数据共享。2. 应用场景* service控制事务和dao访问db，使用conn，必须是同一个。* mybatis控制事务的sqlsession和访问db的使用sqlsession，必须是同一个。* 在filter中，拦截通用的参数，处理完毕后，在后续controller service 任意位置都可以直接获取值，比如分页参数。3. ThreadLocal底层数据结构是一个map结构key：当前threadlocal对象value：共享数据对象。
Map实现类和底层数据结构
# Map实现类HashMap使用HashSet实现, key无序.TreeMap 使用Tree实现, key可以进行排序.HashMap底层使用数组+链表方式实现
HashMap将将要存储的值按照key计算其对应的数组下标，如果对应的数组下标的位置上是没有元素的，那么就将存储的元素存放上去，但是如果该位置上已经存在元素了，那么这就需要用到我们上面所说的链表存储了，将数据按照链表的存储顺序依次向下存储就可以了。
当HashMap的链表长度超过一个固定值(8),并且数组长度超过64后，会将当前这个链表转化为红黑树.
对于初始长度为16的数组，当其中存储的数据长度等于16*0.75=12时。就会对数组元素进行扩容，扩容量是原来数组容量的2倍。
集合List Set Map特点
# List集合:有序号(从0开始)对象可以重复有顺序(维持了存入的顺序)# Set集合:无序号对象不可以重复注意：① 默认set认为对象的地址是一样的，才是重复对象。对象的属性值一样，不属于重复对象。② set对存入对象判定是否是同一对象的规则：先判断对象hashcode是否一样。(类似对象地址)。如果hashcode不同， 会继续调用对象equals方法，判定对象是否相同。如果希望set认为对象的属性值一样， 就是同一对象只保留1份。重写对象hashcode方法和equals重写规则： 尽量让相同对象的hashcode相同， 对象属性不一样的对象的equals返回false无顺序(对象存入set后,顺序混乱)# Map集合每个对象Entry，包含key-valuekey不可以重复value可以重复无顺序
String，StringBuilder，StringBuffer的区别?
# String不可变性
1. 串池中的字符串, 是jvm级别, 多线程共享, 一旦某个线程修改字符串内容, 导致其他线程对于该字符串引用内容, 发生意外修改, 不安全.
2. String对象,在做字符串拼接,修改字符串, 必须新创建一个新的字符串.---(字符串不可变性)
总结: 字符串对象一旦创建, 内容是不会改变.# 题目答案：
1. String不可变性导致拼接会产生大量中间对象, 浪费时间, 浪费空间 效率降低.
2. StringBuilder可变字符串, 在拼接, 避免中间对象的产生,节省空间, 节省时间. 效率高. # 补充
String 字符串常量 不可变 使用字符串拼接时是不同的2个空间
StringBuffer 字符串变量 可变 字符串拼接直接在后面追加 线程安全
StringBuilder 字符串变量 可变 字符串拼接直接在后面追加 非线程安全equals和==的区别是什么?
# 区别1. equals方法：equals比较对象的信息(内容 属性值)，是否相同。【关键在于需要在类中重写equals方法】注意， 默认一个对象调用的equals是从Object类继承来的，默认内部比较的方式还是==比较地址。2. == boolean运算符：比较对象的地址是否相同。
Integer a = 128;Integer b = 128; a == b的结果是什么?
# 常量池：
1. jvm认为数字 -128 ~ 127之间的数字在java程序使用频率是最高。
2. 每次使用数字， 都需在内存中开辟空间(占用空间)， 初始化数据(消耗时间)
3. jvm启动时候，会在内存中先初始化一定数量的数字：-128~127之间。
4. 后续java程序运行期间， 凡是需要使用-128~127之间数字的，都直接从常量池获取，减少数字重复占用内存， 减少数字创建等待时间。效率提升了。
包装类和基本数据类型的区别
# 说明基本数据类型: byte short int long float double boolean char (8种)包装数据类型: Integer Long Byte Short Double Boolean Character区别:1. 包装类型属于对象类型2. 包装类型的默认值是null;例子: Double score = null;Double score = 0.0;
反射原理以及使用场景
Java反射：是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且都能够调用它的任意一个方法；反射原理：反射首先是能够获取到Java中的反射类的字节码，然后将字节码中的方法，变量，构造函数等映射成 相应的 Method、Filed、Constructor 等类如何得到Class的实例:1.类名.class(就是一份字节码)2.Class.forName(String className);根据一个类的全限定名来构建Class对象3.每一个对象多有getClass()方法:obj.getClass();返回对象的真实类型使用场景：开发通用框架： 反射最重要的用途就是开发各种通用框架。很多框架（比如 Spring）都是配置化的（比如通过 XML 文件配置 JavaBean、Filter 等），为了保证框架的通用性，需要根据配置文件运行时动态加载不同的对象或类，调用不同的方法。动态代理： 在切面编程（AOP）中，需要拦截特定的方法，通常，会选择动态代理方式。这时，就需要反射技术来实现了。JDK：spring默认动态代理，需要实现接口CGLIB：通过asm框架序列化字节流，可配置，性能差自定义注解：注解本身仅仅是起到标记作用，它需要利用反射机制，根据注解标记去调用注解解释器，执行行为。抽象类和接口
抽象类：包含抽象方法的类，即使用abstract修饰的类；抽象类只能被继承，所以不能使用final修饰，抽象类不能被实例化，
接口：接口是一个抽象类型，是抽象方法的集合，接口支持多继承，接口中定义的方法，默认是public abstract修饰的抽象方法相同点：① 抽象类和接口都不能被实例化② 抽象类和接口都可以定义抽象方法，子类/实现类必须覆写这些抽象方法不同点：① 抽象类有构造方法，接口没有构造方法③抽象类可以包含普通方法，接口中只能是public abstract修饰抽象方法（Java8之后可以）③ 抽象类只能单继承，接口可以多继承④ 抽象类可以定义各种类型的成员变量，接口中只能是public static final修饰的静态常量抽象类的使用场景：既想约束子类具有共同的行为（但不再乎其如何实现），又想拥有缺省的方法，又能拥有实例变量接口的应用场景：约束多个实现类具有统一的行为，但是不在乎每个实现类如何具体实现；实现类中各个功能之间可能没有任何联系Java的四种引用，强弱软虚
# 强引用强引用是平常中使用最多的引用，强引用在程序内存不足（OOM）的时候也不会被回收，使用方式：String str = new String("str");
# 软引用软引用在程序内存不足时，会被回收，使用方式：// 注意：wrf这个引用也是强引用，它是指向SoftReference这个对象的， // 这里的软引用指的是指向new String("str")的引用，也就是SoftReference类中T SoftReference<String> wrf = new SoftReference<String>(new String("str"));可用场景： 创建缓存的时候，创建的对象放进缓存中，当内存不足时，JVM就会回收早先创建的对象。
# 弱引用弱引用就是只要JVM垃圾回收器发现了它，就会将之回收，使用方式：WeakReference<String> wrf = new WeakReference<String>(str);可用场景： Java源码中的 java.util.WeakHashMap 中的 key 就是使用弱引用，我的理解就是，一旦我不需要某个引用，JVM会自动帮我处理它，这样我就不需要做其它操作。# 虚引用虚引用的回收机制跟弱引用差不多，但是它被回收之前，会被放入 ReferenceQueue 中。注意哦，其它引用是被JVM回收后才被传入 ReferenceQueue 中的。由于这个机制，所以虚引用大多被用于引用销毁前的处理工作。还有就是，虚引用创建的时候，必须带有 ReferenceQueue ，使用例子：PhantomReference<String> prf = new PhantomReference<String>(new String("str"), new ReferenceQueue<>());可用场景： 对象销毁前的一些操作，比如说资源释放等。** Object.finalize() 虽然也可以做，这类动作，但是这个方式即不安全又低效上诉所说的几类引用，都是指对象本身的引用，而不是指 Reference 的四个子类的引用
( SoftReference 等)。
深拷贝和浅拷贝的区别
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,浅拷贝仅仅复制所拷贝的对象,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.
HashSet的底层实现
（1）基于HashMap实现的，默认构造函数是构建一个初始容量为16，负载因子为0.75 的HashMap。封装了一个 HashMap 对象来存储所有的集合元素，所有放入 HashSet 中的集合元素实际上由 HashMap 的 key 来保存，而 HashMap 的 value 则存储了一个 PRESENT，它是一个静态的 Object 对象。（2）当我们试图把某个类的对象当成 HashMap的 key，或试图将这个类的对象放入 HashSet 中保存时，重写该类的equals(Object obj)方法和 hashCode() 方法很重要，而且这两个方法的返回值必须保持一致：当该类的两个的 hashCode() 返回值相同时，它们通过 equals() 方法比较也应该返回 true。通常来说，所有参与计算 hashCode() 返回值的关键属性，都应该用于作为 equals() 比较的标准。（3）HashSet的其他操作都是基于HashMap的。
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