460道Java后端面试高频题答案版【模块一:Java基础】
- 面试宝典
- 时间:2021-08-13 23:05
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由于之前分享的 460道Java后端高频面试题 中只分享了题目,大家都建议附有答案。所以最近根据题目整理了下答案,因为题目比较多,所以按照原文中的模块陆续发出。因为个人水平有限,仅供参考,如有错误,可与我交流,再改正。可扫描文末二维码加我的微信(微信号:kaigejava),备注:面试题
说明:答案来自于我的秋招复习笔记,但是答案都是我复习过程中参考“别人”的以及面试过程中不断总结和整理的,并非完全原创。
1、解释下什么是面向对象?面向对象和面向过程的区别?
面向对象是一种基于面向过程的编程思想,是向现实世界模型的自然延伸,这是一种“万物皆对象”的编程思想。由执行者变为指挥者,在现实生活中的任何物体都可以归为一类事物,而每一个个体都是一类事物的实例。面向对象的编程是以对象为中心,以消息为驱动。
(3)面向对象具有继承性和多态性,而面向过程没有继承性和多态性,所以面向对象优势很明显。
关于继承的几点补充:
静态方法的补充
静态的方法可以被继承,但是不能重写。如果父类和子类中存在同样名称和参数的静态方法,那么该子类的方法会把原来继承过来的父类的方法隐藏,而不是重写。通俗的讲就是父类的方法和子类的方法是两个没有关系的方法,具体调用哪一个方法是看是哪个对象的引用;这种父子类方法也不在存在多态的性质。
6、构造器是否可以被重写?
在讲继承的时候我们就知道父类的私有属性和构造方法并不能被继承,所以 Constructor 也就不能被 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。
7、构造方法有哪些特性?
(1)名字与类名相同;
8、在 Java 中定义一个不做事且没有参数的构造方法有什么作用?
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。
JDK8中的改变:
1、在 JDK1.8中,允许在接口中包含带有具体实现的方法,使用 default 修饰,这类方法就是默认方法。
2、抽象类中可以包含静态方法,在 JDK1.8 之前接口中不能包含静态方法,JDK1.8 以后可以包含。之前不能包含是因为,接口不可以实现方法,只可以定义方法,所以不能使用静态方法(因为静态方法必须实现)。现在可以包含了,只能直接用接口调用静态方法。JDK1.8 仍然不可以包含静态代码块。
12、short s1 = 1;s1 = s1 + 1;有什么错?那么 short s1 = 1; s1 += 1;呢?有没有错误?
对于 short s1 = 1; s1 = s1 + 1; 来说,在 s1 + 1 运算时会自动提升表达式的类型为 int ,那么将 int 型值赋值给 short 型变量,s1 会出现类型转换错误。
关于 Integer 和 int 的比较的延伸:
1、由于 Integer 变量实际上是对一个 Integer 对象的引用,所以两个通过 new 生成的 Integer 变量永远是不相等的,因为其内存地址是不同的;
2、Integer 变量和 int 变量比较时,只要两个变量的值是相等的,则结果为 true。因为包装类 Integer 和基本数据类型 int 类型进行比较时,Java 会自动拆包装类为 int,然后进行比较,实际上就是两个 int 型变量在进行比较;
3、非 new 生成的 Integer 变量和 new Integer() 生成的变量进行比较时,结果为 false。因为非 new 生成的 Integer 变量指向的是 Java 常量池中的对象,而 new Integer() 生成的变量指向堆中新建的对象,两者在内存中的地址不同;
4、对于两个非 new 生成的 Integer 对象进行比较时,如果两个变量的值在区间 [-128, 127] 之间,则比较结果为 true,否则为 false。Java 在编译 Integer i = 100 时,会编译成 Integer i = Integer.valueOf(100),而 Integer 类型的 valueOf 的源码如下所示:
public static Integer valueOf(int var0) { return var0 >= -128 && var0 <= Integer.IntegerCache.high ? Integer.IntegerCache.cache[var0 + 128] : new Integer(var0); }
从上面的代码中可以看出:Java 对于 [-128, 127] 之间的数会进行缓存,比如:Integer i = 127,会将 127 进行缓存,下次再写 Integer j = 127 的时候,就会直接从缓存中取出,而对于这个区间之外的数就需要 new 了。
包装类的缓存:
自动装箱是 Java 编译器在基本数据类型和对应得包装类之间做的一个转化。比如:把 int 转化成 Integer,double 转化成 Double 等等。反之就是自动拆箱。
15、switch 语句能否作用在 byte 上,能否作用在 long 上,能否作用在 String 上?
在 switch(expr 1) 中,expr1 只能是一个整数表达式或者枚举常量。而整数表达式可以是 int 基本数据类型或者 Integer 包装类型。由于,byte、short、char 都可以隐式转换为 int,所以,这些类型以及这些类型的包装类型也都是可以的。而 long 和 String 类型都不符合 switch 的语法规定,并且不能被隐式的转换为 int 类型,所以,它们不能作用于 switch 语句中。不过,需要注意的是在 JDK1.7 版本之后 switch 就可以作用在 String 上了。
在 Java 中将 String 设计成不可变的是综合考虑到各种因素的结果。主要的原因主要有以下三点:
StringBuffer的补充:
说明:StringBuffer 中并不是所有方法都使用了 Synchronized 修饰来实现同步:
@Override public StringBuffer insert(int dstOffset, CharSequence s) { // Note, synchronization achieved via invocations of other StringBuffer methods // after narrowing of s to specific type // Ditto for toStringCache clearing super.insert(dstOffset, s); return this; }
当用 String 类型来对字符串进行修改时,其实现方法是首先创建一个 StringBuffer,其次调用 StringBuffer 的 append() 方法,最后调用 StringBuffer 的 toString() 方法把结果返回。
20、String str = "i" 与 String str = new String("i") 一样吗?
不一样,因为内存的分配方式不一样。String str = "i" 的方式,Java 虚拟机会将其分配到常量池中;而 String str = new String("i") 则会被分到堆内存中。
public class StringTest { public static void main(String[] args) { String str1 = "abc"; String str2 = "abc"; String str3 = new String("abc"); String str4 = new String("abc"); System.out.println(str1 == str2); // true System.out.println(str1 == str3); // false System.out.println(str3 == str4); // false System.out.println(str3.equals(str4)); // true } }
在执行 String str1 = "abc" 的时候,JVM 会首先检查字符串常量池中是否已经存在该字符串对象,
如果已经存在,那么就不会再创建了,直接返回该字符串在字符串常量池中的内存地址;
如果该字符串还不存在字符串常量池中,那么就会在字符串常量池中创建该字符串对象,然后再返回。
所以在执行 String str2 = "abc" 的时候,因为字符串常量池中已经存在“abc”字符串对象了,就不会在字符串常量池中再次创建了,所以栈内存中 str1 和 str2 的内存地址都是指向 "abc" 在字符串常量池中的位置,
所以 str1 = str2 的运行结果为 true。
而在执行 String str3 = new String("abc") 的时候,JVM 会首先检查字符串常量池中是否已经存在“abc”字符串,
如果已经存在,则不会在字符串常量池中再创建了;
如果不存在,则就会在字符串常量池中创建 "abc" 字符串对象,然后再到堆内存中再创建一份字符串对象,把字符串常量池中的 "abc" 字符串内容拷贝到内存中的字符串对象中,然后返回堆内存中该字符串的内存地址,
即栈内存中存储的地址是堆内存中对象的内存地址。
String str4 = new String("abc") 是在堆内存中又创建了一个对象,所以 str 3 == str4 运行的结果是 false。str1、str2、str3、str4 在内存中的存储状况如下图所示:
可以。final 修饰的是一个引用变量,那么这个引用始终只能指向这个对象,但是这个对象内部的属性是可以变化的。
官方文档解释:
once a final variable has been assigned, it always contains the same value. If a final variable holds a reference to an object, then the state of the object may be changed by operations on the object, but the variable will always refer to the same object.
一个很明显的原因是 Java 提供的锁是对象级的而不是线程级的,每个对象都有锁,通过线程获得。如果线程需要等待某些锁,那么调用对象中的 wait() 方法就有意义了。如果 wait() 方法定义在 Thread 类中,线程正在等待的是哪个锁就不明显了。简单的说,由于 wait,notify 和 notifyAll 都是锁级别的操作,所以把他们定义在 Object 类中因为锁属于对象。
25、final、finally、finalize 的区别?
在 Java 语言的异常处理中,finally 块的作用就是为了保证无论出现什么情况,finally 块里的代码一定会被执行。由于程序执行 return 就意味着结束对当前函数的调用并跳出这个函数体,因此任何语句要执行都只能在 return 前执行(除非碰到 exit 函数),因此 finally 块里的代码也是在 return 之前执行的。
此外,如果 try-finally 或者 catch-finally 中都有 return,那么 finally 块中的 return 将会覆盖别处的 return 语句,最终返回到调用者那里的是 finally 中 return 的值。
不一定。下面列举两种执行不到的情况:
会。程序在执行到 return 时会首先将返回值存储在一个指定的位置,其次去执行 finally 块,最后再返回。因此,对基本数据类型,在 finally 块中改变 return 的值没有任何影响,直接覆盖掉;而对引用类型是有影响的,返回的是在 finally 对 前面 return 语句返回对象的修改值。
catch 可以省略。try 只适合处理运行时异常,try+catch 适合处理运行时异常+普通异常。也就是说,如果你只用 try 去处理普通异常却不加以 catch 处理,编译是通不过的,因为编译器硬性规定,普通异常如果选择捕获,则必须用 catch 显示声明以便进一步处理。而运行时异常在编译时没有如此规定,所以 catch 可以省略,你加上 catch 编译器也觉得无可厚非。
public static String staticField = "静态变量"; static { System.out.println("静态语句块"); ---- 1 } public String field = "实例变量"; ---- 2 { System.out.println("普通语句块"); ----3 } // 最后才是构造函数的初始化 public InitialOrderTest() { System.out.println("构造函数"); ----4 }
存在继承的情况下,初始化顺序为:
1. 父类(静态变量、静态语句块)
2. 子类(静态变量、静态语句块)
3. 父类(实例变量、普通语句块)
4. 父类(构造函数)
5. 子类(实例变量、普通语句块)
6. 子类(构造函数)
33、== 和 equals 的区别?
两个对象的 hashCode() 相同,equals() 不一定为 true。因为在散列表中,hashCode() 相等即两个键值对的哈希值相等,然而哈希值相等,并不一定能得出键值对相等【散列冲突】。
这个问题应该是有个前提,就是你需要用到 HashMap、HashSet 等 Java 集合,用不到哈希表的话,其实仅仅重写 equals() 方法也可以。而工作中的场景是常常用到 Java 集合,所以 Java 官方建议重写 equals() 就一定要重写 hashCode() 方法。
对于对象集合的判重,如果一个集合含有 10000 个对象实例,仅仅使用 equals() 方法的话,那么对于一个对象判重就需要比较 10000 次,随着集合规模的增大,时间开销是很大的。但是同时使用哈希表的话,就能快速定位到对象的大概存储位置,并且在定位到大概存储位置后,后续比较过程中,如果两个对象的 hashCode 不相同,也不再需要调用 equals() 方法,从而大大减少了 equals() 比较次数。
所以从程序实现原理上来讲的话,既需要 equals() 方法,也需要 hashCode() 方法。那么既然重写了 equals(),那么也要重写 hashCode() 方法,以保证两者之间的配合关系。
hashCode()与equals()的相关规定:
Java 中 && 和 & 都是表示与的逻辑运算符,都表示逻辑运输符 and,当两边的表达式都为 true 的时候,整个运算结果才为 true,否则为 false。
37、Java 中的参数传递时传值呢?还是传引用?
等于 -1,因为在数轴上取值时,中间值(0.5)向右取整,所以正 0.5 是往上取整,负 0.5 是直接舍弃。
补充:
Math.ceil()执行向上舍入,即它总是将数值向上舍入为最接近的整数;
Math.floor()执行向下舍入,即它总是将数值向下舍入为最接近的整数;
Math.round()执行标准舍入,即它总是将数值四舍五入为最接近的整数(这也是我们在数学课上学到的舍入规则)。
两个二进制数异或结果是这两个二进制数差的绝对值。表达式如下:a^b = |a-b|。
两个二进制 a 与 b 异或,即 a 和 b 两个数按位进行运算。如果对应的位相同,则为 0(相当于对应的算术相减),如果不同即为 1(相当于对应的算术相加)。由于二进制每个位只有两种状态,要么是 0,要么是 1,则按位异或操作可表达为按位相减取值相对值,再按位累加。
Error 类和 Exception 类的父类都是 Throwable 类。主要区别如下:
线程设计的理念:“线程的问题应该线程自己本身来解决,而不要委托到外部”。
正常情况下,如果不做特殊的处理,在主线程中是不能够捕获到子线程中的异常的。如果想要在主线程中捕获子线程的异常,我们可以用如下的方式进行处理,使用 Thread 的静态方法。
Thread.setDefaultUncaughtExceptionHandler(new MyUncaughtExceptionHandle());
泛型是通过类型擦除来实现的,编译器在编译时擦除了所有类型相关的信息,所以在运行时不存在任何类型相关的信息。例如:List<String> 在运行时仅用一个 List 来表示。这样做的目的,是确保能和 Java 5 之前的版本开发二进制类库进行兼容。
类型擦除:泛型信息只存在于代码编译阶段,在进入 JVM 之前,与泛型相关的信息会被擦除掉,专业术语叫做类型擦除。在泛型类被类型擦除的时候,之前泛型类中的类型参数部分如果没有指定上限,如 <T> 则会被转译成普通的 Object 类型,如果指定了上限如 <T extends String> 则类型参数就被替换成类型上限。
List<String> list = new ArrayList<String>();
1、两个 String 其实只有第一个起作用,后面一个没什么卵用,只不过 JDK7 才开始支持 List<String>list = new ArrayList<> 这种写法。
2、第一个 String 就是告诉编译器,List 中存储的是 String 对象,也就是起类型检查的作用,之后编译器会擦除泛型占位符,以保证兼容以前的代码。
限定通配符对类型进行了限制。有两种限定通配符,一种是<? extends T> 它通过确保类型必须是 T 的子类来设定类型的上界,另一种是<? super T>它通过确保类型必须是 T 的父类来设定类型的下界。泛型类型必须用限定内的类型来进行初始化,否则会导致编译错误。另一方面 <?> 表示了非限定通配符,因为 <?> 可以用任意类型来替代。
这两个 List 的声明都是限定通配符的例子,List<? extends T> 可以接受任何继承自 T 的类型的 List,而List <? super T> 可以接受任何 T 的父类构成的 List。例如 List<? extends Number> 可以接受 List<Integer> 或 List<Float>。
补充:
Array 不支持泛型,要用 List 代替 Array,因为 List 可以提供编译器的类型安全保证,而 Array却不能。
48、如何实现对象的克隆?
49、深克隆和浅克隆的区别?
克隆的补充:
对象序列化是一个用于将对象状态转换为字节流的过程,可以将其保存到磁盘文件中或通过网络发送到任何其他程序。从字节流创建对象的相反的过程称为反序列化。而创建的字节流是与平台无关的,在一个平台上序列化的对象可以在不同的平台上反序列化。序列化是为了解决在对象流进行读写操作时所引发的问题。
序列化的实现:将需要被序列化的类实现 Serializable 接口,该接口没有需要实现的方法,只是用于标注该对象是可被序列化的,然后使用一个输出流(如:FileOutputStream)来构造一个 ObjectOutputStream 对象,接着使用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(Object obj) 方法可以将参数为 obj 的对象写出,要恢复的话则使用输入流。
每个类都有一个 Class 对象,包含了与类有关的信息。当编译一个新类时,会产生一个同名的 .class 文件,该文件内容保存着 Class 对象。类加载相当于 Class 对象的加载,类在第一次使用时才动态加载到 JVM 中。也可以使用 Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver") 这种方式来控制类的加载,该方法会返回一个 Class 对象。
反射可以提供运行时的类信息,并且这个类可以在运行时才加载进来,甚至在编译时期该类的 .class 不存在也可以加载进来。Class 和 java.lang.reflect 一起对反射提供了支持,java.lang.reflect 类库主要包含了以下三个类:
优点:
运行期类型的判断,class.forName() 动态加载类,提高代码的灵活度;
54、Java 中的动态代理是什么?有哪些应用?
首先必须定义一个接口,还要有一个 InvocationHandler(将实现接口的类的对象传递给它)处理类。再有一个工具类 Proxy(习惯性将其称为代理类,因为调用它的 newInstance() 可以产生代理对象,其实它只是一个产生代理对象的工具类)。利用到 InvocationHandler,拼接代理类源码,将其编译生成代理类的二进制码,利用加载器加载,并将其实例化产生代理对象,最后返回。
每一个动态代理类都必须要实现 InvocationHandler 这个接口,并且每个代理类的实例都关联到了一个 handler,当我们通过代理对象调用一个方法的时候,这个方法的调用就会被转发为由 InvocationHandler 这个接口的 invoke 方法来进行调用。我们来看看 InvocationHandler 这个接口的唯一一个方法 invoke 方法:
Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws Throwable
public static Object newProxyInstance(ClassLoader loader, Class<?>[] interfaces, InvocationHandler handler) throws IllegalArgumentException
通过 Proxy.newProxyInstance 创建的代理对象是在 Jvm 运行时动态生成的一个对象,它并不是我们的 InvocationHandler 类型,也不是我们定义的那组接口的类型,而是在运行是动态生成的一个对象。
字符流:Reader/Writer 是字符的抽象类,这两个抽象类也派生了若干子类,不同的子类分别处理不同的操作类型。
57、字节流和字符流有什么区别?
字节流按 8 位传输,以字节为单位输入输出数据,字符流按 16 位传输,以字符为单位输入输出数据。
但是不管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。
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