2020年最新-Java基础面试题
2024-04-08 07:06:51
Java基础面试
参考文献：https://codeload.github.com/Snailclimb/JavaGuide
Java基础和常识
Java语言有哪些特点？
- 简单易学
- 面向对象（封装，继承，多态）
- 平台无关性（ Java 虚拟机实现平台无关性）
- 可靠性
- 安全性
- 支持多线程
- 支持网络编程并且很方便
- 编译与解释并存
关于 JVM JDK 和 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。字节码和不同系统的 JVM 实现是 Java 语言“一次编译，随处可以运行”的关键所在。
JRE
- 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。
JDK
- 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。
什么是字节码?采用字节码的好处是什么?
- 在 Java 中，JVM 可以理解的代码就叫做
字节码（即扩展名为.class的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以 Java 程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。
Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比
- OpenJDK 是一个参考模型并且是完全开源的，而 Oracle JDK 是 OpenJDK 的一个实现，并不是完全开源的
- Oracle JDK 比 OpenJDK 更稳定。OpenJDK 和 Oracle JDK 的代码几乎相同，但 Oracle JDK 有更多的类和一些错误修复。因此，如果您想开发企业/商业软件，我建议您选择 Oracle JDK，因为它经过了彻底的测试和稳定。某些情况下，有些人提到在使用 OpenJDK 可能会遇到了许多应用程序崩溃的问题，但是，只需切换到 Oracle JDK 就可以解决问题
- 在响应性和 JVM 性能方面，Oracle JDK 与 OpenJDK 相比提供了更好的性能
- Oracle JDK 不会为即将发布的版本提供长期支持，用户每次都必须通过更新到最新版本获得支持来获取最新版本
- Oracle JDK 根据二进制代码许可协议获得许可，而 OpenJDK 根据 GPL v2 许可获得许可
Java 和 C++的区别?
- 都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态
- Java 不提供指针来直接访问内存，程序内存更加安全
- Java 的类是单继承的，C++ 支持多重继承；虽然 Java 的类不可以多继承，但是接口可以多继承。
- Java 有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用内存
为什么说 Java 语言“编译与解释并存”？
- 高级编程语言按照程序的执行方式分为编译型和解释型两种。简单来说，编译型语言是指编译器针对特定的操作系统将源代码一次性翻译成可被该平台执行的机器码；解释型语言是指解释器对源程序逐行解释成特定平台的机器码并立即执行。
- Java 语言既具有编译型语言的特征，也具有解释型语言的特征，因为 Java 程序要经过先编译，后解释两个步骤，由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤，生成字节码（*.class 文件），这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行。因此，我们可以认为 Java 语言编译与解释并存。
Java 语法
字符型常量和字符串常量的区别?
- 形式上: 字符常量是单引号引起的一个字符; 字符串常量是双引号引起的若干个字符
- 含义上: 字符常量相当于一个整型值( ASCII 值),可以参加表达式运算; 字符串常量代表一个地址值(该字符串在内存中存放位置)
- 占内存大小 字符常量只占 2 个字节; 字符串常量占若干个字节 (注意： char 在 Java 中占两个字节)
continue、break、和return的区别是什么？
- continue ：指跳出当前的这一次循环，继续下一次循环。
- break ：指跳出整个循环体，继续执行循环下面的语句。
- return 用于跳出所在方法，结束该方法的运行。
==和equals的区别
==: 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即判断两个对象是不是同一个对象。(基本数据类型比较的是值，引用数据类型比较的是内存地址)equals(): 它的作用也是判断两个对象是否相等，它不能用于比较基本数据类型的变量。equals()方法存在于Object类中，而Object类是所有类的直接或间接父类。equals()方法存在两种使用情况：- 情况 1：类没有覆盖
equals()方法。则通过equals()比较该类的两个对象时，等价于通过“==”比较这两个对象。使用的默认是Object类equals()方法。 - 情况 2：类覆盖了
equals()方法。一般，我们都覆盖equals()方法来两个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回 true(即，认为这两个对象相等)。
- 情况 1：类没有覆盖
hashCode()与 equals()
- hashCode()介绍:
- hashCode()
的作用是获取哈希码，也称为散列码；它实际上是返回一个 int 整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。hashCode()定义在 JDK 的Object类中，这就意味着 Java 中的任何类都包含有hashCode()` 函数,该方法通常用来将对象的 内存地址 转换为整数之后返回。
- hashCode()
- 为什么重写
equals时必须重写hashCode方法？- 如果两个对象相等，则 hashcode 一定也是相同的。两个对象相等,对两个对象分别调用 equals 方法都返回 true。但是，两个对象有相同的 hashcode 值，它们也不一定是相等的 。因此，equals 方法被覆盖过，则
hashCode方法也必须被覆盖。
- 如果两个对象相等，则 hashcode 一定也是相同的。两个对象相等,对两个对象分别调用 equals 方法都返回 true。但是，两个对象有相同的 hashcode 值，它们也不一定是相等的 。因此，equals 方法被覆盖过，则
8种基本类型的包装类和常量池
- Java 基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术，即 Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；前面 4 种包装类默认创建了数值[-128，127] 的相应类型的缓存数据，Character创建了数值在[0,127]范围的缓存数据，Boolean 直接返回True Or False。如果超出对应范围仍然会去创建新的对象。
为什么 Java 中只有值传递？
- Java 程序设计语言总是采用按值调用。也就是说，方法得到的是所有参数值的一个拷贝，也就是说，方法不能修改传递给它的任何参数变量的内容。
- 很多程序设计语言（特别是，C++和 Pascal)提供了两种参数传递的方式：值调用和引用调用。有些程序员认为 Java 程序设计语言对对象采用的是引用调用，实际上，这种理解是不对的。由于这种误解具有一定的普遍性。实际上Java 程序设计语言对对象采用的不是引用调用，实际上，对象引用是按值传递的。
重载和重写的区别
- 重载
- 发生在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不同、个数不同、顺序不同，方法返回值和访问修饰符可以不同。
- 重载就是同一个类中多个同名方法根据不同的传参来执行不同的逻辑处理
- 重写
- 重写发生在运行期，是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写。
- 重写就是子类对父类方法的重新改造，外部样子不能改变，内部逻辑可以改变
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。 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。
- 面向过程也需要分配内存，计算内存偏移量，Java 性能差的主要原因并不是因为它是面向对象语言，而是 Java 是半编译语言，最终的执行代码并不是可以直接被 CPU 执行的二进制机械码。
- 而面向过程语言大多都是直接编译成机械码在电脑上执行，并且其它一些面向过程的脚本语言性能也并不一定比 Java 好。
- 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。
成员变量与局部变量的区别有哪些？
- 从语法形式上看:成员变量是属于类的，而局部变量是在方法中定义的变量或是方法的参数；成员变量可以被 public,private,static 等修饰符所修饰，而局部变量不能被访问控制修饰符及 static 所修饰；但是，成员变量和局部变量都能被 final 所修饰。
- 从变量在内存中的存储方式来看:如果成员变量是使用
static修饰的，那么这个成员变量是属于类的，如果没有使用static修饰，这个成员变量是属于实例的。而对象存在于堆内存，局部变量则存在于栈内存。 - 从变量在内存中的生存时间上看:成员变量是对象的一部分，它随着对象的创建而存在，而局部变量随着方法的调用而自动消失。
- 成员变量如果没有被赋初值:则会自动以类型的默认值而赋值（一种情况例外:被 final 修饰的成员变量也必须显式地赋值），而局部变量则不会自动赋值。
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。
构造方法有哪些特性？
- 名字与类名相同。
- 没有返回值，但不能用 void 声明构造函数。
- 生成类的对象时自动执行，无需调用。
在调用子类构造方法之前会先调用父类没有参数的构造方法,其目的是?
- 帮助子类做初始化工作。
对象的相等与指向他们的引用相等,两者有什么不同?
- 对象的相等，比的是内存中存放的内容是否相等。而引用相等，比较的是他们指向的内存地址是否相等。
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。
继承
- 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。
- 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
- 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。
在一个静态方法内调用一个非静态成员为什么是非法的?
- 由于静态方法可以不通过对象进行调用，因此在静态方法里，不能调用其他非静态变量，也不可以访问非静态变量成员。
静态方法和实例方法有何不同
- 在外部调用静态方法时，可以使用"类名.方法名"的方式，也可以使用"对象名.方法名"的方式。而实例方法只有后面这种方式。也就是说，调用静态方法可以无需创建对象。
- 静态方法在访问本类的成员时，只允许访问静态成员（即静态成员变量和静态方法），而不允许访问实例成员变量和实例方法；实例方法则无此限制。
final关键字
- final关键字，意思是最终的、不可修改的，最见不得变化 ，用来修饰类、方法和变量，具有以下特点：
- final修饰的类不能被继承，final类中的所有成员方法都会被隐式的指定为final方法；
- final修饰的方法不能被重写；
- final修饰的变量是常量，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能让其指向另一个对象。
static关键字
- static 关键字主要有以下四种使用场景：
- 修饰成员变量和成员方法: 被 static 修饰的成员属于类，不属于单个这个类的某个对象，被类中所有对象共享，可以并且建议通过类名调用。被static 声明的成员变量属于静态成员变量，静态变量 存放在 Java 内存区域的方法区。调用格式：
类名.静态变量名类名.静态方法名() - 静态代码块: 静态代码块定义在类中方法外, 静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块—>非静态代码块—>构造方法)。 该类不管创建多少对象，静态代码块只执行一次.
- 静态内部类（static修饰类的话只能修饰内部类）： 静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别: 非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用，该引用是指向创建它的外围类，但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着：1. 它的创建是不需要依赖外围类的创建。2. 它不能使用任何外围类的非static成员变量和方法。
- 静态导包(用来导入类中的静态资源，1.5之后的新特性): 格式为：
import static这两个关键字连用可以指定导入某个类中的指定静态资源，并且不需要使用类名调用类中静态成员，可以直接使用类中静态成员变量和成员方法。
- 修饰成员变量和成员方法: 被 static 修饰的成员属于类，不属于单个这个类的某个对象，被类中所有对象共享，可以并且建议通过类名调用。被static 声明的成员变量属于静态成员变量，静态变量 存放在 Java 内存区域的方法区。调用格式：
this关键字
- 普通的直接引用，this相当于是指向当前对象本身。
- 形参与成员名字重名，用this来区分：
- 引用本类的构造函数
super关键字
- 理解为是指向自己超（父）类对象的一个指针，而这个超类指的是离自己最近的一个父类。
- 普通的直接引用
- 子类中的成员变量或方法与父类中的成员变量或方法同名时，用super进行区分
- 引用父类构造函数
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。
其他知识点：
String StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是什么? String 为什么是不可变的?
- 简单的来说：
String类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串，private final char value[]，所以String对象是不可变的。 - 而
StringBuilder与StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串char[]value但是没有用final关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。 - StringBuilder
与StringBuffer的构造方法都是调用父类构造方法也就是AbstractStringBuilder` 实现的， - 线程安全性
- String
中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。AbstractStringBuilder是StringBuilder与StringBuffer的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。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。
- String
- 性能
- 每次对
String类型进行改变的时候，都会生成一个新的String对象，然后将指针指向新的String对象。StringBuffer每次都会对StringBuffer对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用StringBuilder相比使用StringBuffer仅能获得 10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。
- 每次对
- 总结
- 操作少量的数据: 适用 String
- 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuilder
- 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用
StringBuffer
Java 序列化中如果有些字段不想进行序列化，怎么办？
- 不想进行序列化的变量，使用 transient 关键字修饰。
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