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20 道经典 Java 基础面试题

Java 面试题

1、ArrayListLinkedList 有什么区别?

可以从它们的底层数据结构、效率、开销进行阐述

  • ArrayList 是数组的数据结构,LinkedList 是链表的数据结构。
  • 随机访问的时候,ArrayList 的效率比较高,因为 LinkedList 要移动指针,而 ArrayList 是基于索引 (index) 的数据结构,可以直接映射到。
  • 插入、删除数据时,LinkedList 的效率比较高,因为 ArrayList 要移动数据。
  • LinkedList 比 ArrayList 开销更大,因为 LinkedList 的节点除了存储数据,还需要存储引用。

2、final, finally, finalize 的区别

  • final 用于声明属性,方法和类,分别表示属性不可变,方法不可覆盖,类不可继承.
  • finally 是异常处理语句结构的一部分,表示总是执行.
  • finalize 是 Object 类的一个方法,在垃圾收集器执行的时候会调用被回收对象的此方法,可以覆盖此方法提供垃圾收集时的其他资源回收,例如关闭文件等。JVM 不保证此方法总被调用.

3、重写和重载的区别

  • 作用范围:重写的作用范围是父类和子类之间;重载是发生在一个类里面
  • 参数列表:重载必须不同;重写不能修改
  • 返回类型:重载可修改;重写方法返回相同类型或子类
  • 抛出异常:重载可修改;重写可减少或删除,一定不能抛出新的或者更广的异常
  • 访问权限:重载可修改;重写一定不能做更严格的限制

4、Java 8 的接口新增了哪些特性?

JDK8 的新特性

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  • lambada 表达式
  • 函数式接口
  • 方法引用
  • 默认方法
  • Stream API
  • Optional
  • Date Time API(如 LocalDate)
  • 重复注解
  • Base64
  • JVM 的新特性(如元空间 Metaspace 代替持久代)

5、两个对象的 hashCode()相同,则 equals() 是否也一定为 true?

两个对象 equals相等,则它们的hashcode必须相等,如果两个对象的hashCode()相同,则equals() 不一定为 true。

hashCode 的常规协定:

在 Java 应用程序执行期间,在对同一对象多次调用 hashCode 方法时,必须一致地返回相同的整数,前提是将对象进行 equals 比较时所用的信息没有被修改。从某一应用程序的一次执行到同一应用程序的另一次执行,该整数无需保持一致。

两个对象的 equals() 相等,那么对这两个对象中的每个对象调用 hashCode 方法都必须生成相同的整数结果。

两个对象的 equals() 不相等,那么对这两个对象中的任一对象上调用 hashCode 方法不要求一定生成不同的整数结果。但是,为不相等的对象生成不同整数结果可以提高哈希表的性能。

6、抽象类和接口有什么区别

  • 抽象类要被子类继承,接口要被子类实现。
  • 抽象类可以有构造方法,接口中不能有构造方法。
  • 抽象类中可以有普通成员变量,接口中没有普通成员变量,它的变量只能是公共的静态的常量
  • 一个类可以实现多个接口,但是只能继承一个父类,这个父类可以是抽象类。
  • 接口只能做方法声明,抽象类中可以作方法声明,也可以做方法实现。
  • 抽象级别(从高到低):接口>抽象类>实现类。
  • 抽象类主要是用来抽象类别,接口主要是用来抽象方法功能。
  • 抽象类的关键字是 abstract,接口的关键字是 interface

7、BIO、NIO、AIO 有什么区别?

BIO 是同步并阻塞的,NIO 是同步非阻塞,AIO 是异步非阻塞。

  • BIO:线程发起 IO 请求,不管内核是否准备好 IO 操作,从发起请求起,线程一直阻塞,直到操作完成。
  • NIO:线程发起 IO 请求,立即返回;内核在做好 IO 操作的准备之后,通过调用注册的回调函数通知线程做 IO 操作,线程开始阻塞,直到操作完成。
  • AIO:线程发起 IO 请求,立即返回;内存做好 IO 操作的准备之后,做 IO 操作,直到操作完成或者失败,通过调用注册的回调函数通知线程做 IO 操作完成或者失败。

BIO 是一个连接一个线程。NIO 是一个请求一个线程。AIO 是一个有效请求一个线程。

  • BIO:同步并阻塞,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销,当然可以通过线程池机制改善。
  • NIO:同步非阻塞,服务器实现模式为一个请求一个线程,即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到连接有 I/O 请求时才启动一个线程进行处理。
  • AIO:异步非阻塞,服务器实现模式为一个有效请求一个线程,客户端的 IO 请求都是由 OS 先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。

8、StringStringbufferStringBuilder 的区别

String

  • String 类是一个不可变的类,一旦创建就不可以修改。
  • String 是 final 类,不能被继承
  • String实现了 equals()方法和hashCode() 方法

StringBuffer

  • 继承自 AbstractStringBuilder,是可变类。
  • StringBuffer 是线程安全的
  • 可以通过 append 方法动态构造数据。

StringBuilder

  • 继承自 AbstractStringBuilder,是可变类。
  • StringBuilder 是非线性安全的。
  • 执行效率比 StringBuffer 高。

9、静态代理和动态代理的区别

静态代理中代理类在编译期就已经确定,而动态代理则是 JVM 运行时动态生成,静态代理的效 率相对动态代理来说相对高一些,但是静态代理代码冗余大,一单需要修改接口,代理类和委 托类都需要修改。

10、JAVA 中的几种基本数据类型是什么,各自占用多少字节呢

基本类型位数字节
int324
short162
long648
byte81
char162
float324
double648
boolean

对于 boolean,官方文档未明确定义,它依赖于 JVM 厂商的具体实现。逻辑上理解是占用 1 位,但是实际中会考虑计算机高效存储因素

11、ComparatorComparable 有什么区别?

  • Comparable & Comparator 都是用来实现集合中元素的比较、排序的,只是 Comparable 是在集合内部定义的方法实现的排序,Comparator 是在集合外部实现的排序,所以,如想实现排序,就需要在集合外定义 Comparator 接口的方法或在集合内实现 Comparable 接口的方法。
  • Comparator 位于包 java.util 下,而 Comparable 位于包 java.lang 下。
  • Comparable 是一个对象本身就已经支持自比较所需要实现的接口(如 String、Integer 自己就可以完成比较大小操作,已经实现了 Comparable 接口) 自定义的类要在加入 list 容器中后能够排序,可以实现 Comparable 接口,在用 Collections 类的 sort 方法排序时,如果不指定 Comparator,那么就以自然顺序排序, 这里的自然顺序就是实现 Comparable 接口设定的排序方式。
  • 而 Comparator 是一个专用的比较器,当这个对象不支持自比较或者自比较函数不能满足你的要求时,你可以写一个比较器来完成两个对象之间大小的比较。
  • 可以说一个是自已完成比较,一个是外部程序实现比较的差别而已。用 Comparator 是策略模式(strategy design pattern),就是不改变对象自身,而用一个策略对象(strategy object)来改变它的行为。比如:你想对整数采用绝对值大小来排序,Integer 是不符合要求的,你不需要去修改 Integer 类(实际上你也不能这么做)去改变它的排序行为,只要使用一个实现了 Comparator 接口的对象来实现控制它的排序就行了。

12、JDK 动态代理和 CGLIB 动态代理的区别

  • JDK 动态代理只能对实现了接口的类生成代理,而不能针对类。
  • CGLIB 是针对类实现代理,主要是对指定的类生成一个子类,覆盖其中的方法。因为是继承, 所以该类或方法最好不要声明成 final。

13、String 类能被继承吗,为什么。

首先,String 是一个 final 修饰的类,final 修饰的类不可以被继承。

java
public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {

String 类为什么不能被继承呢?

有两个原因:

  • 效率性,String 类作为最常用的类之一,禁止被继承和重写,可以提高效率。
  • 安全性,String 类中有很多调用底层的本地方法,调用了操作系统的 API,如果方法可以重写,可能被植入恶意代码,破坏程序。

14、说说 Java 中多态的实现原理

  • 多态机制包括静态多态(编译时多态)和动态多态(运行时多态)
  • 静态多态比如说重载,动态多态一般指在运行时才能确定调用哪个方法。
  • 通常所说的多态一般指运行时多态,也就是编译时不确定究竟调用哪个具体方法,一直等到运行时才能确定。
  • 多态实现方式:子类继承父类(extends)和类实现接口(implements)
  • 多态核心之处就在于对父类方法的改写或对接口方法的实现,以取得在运行时不同的执行效果。
  • Java 里对象方法的调用是依靠类信息里的方法表实现的,对象方法引用调用和接口方法引用调用的大致思想是一样的。当调用对象的某个方法时,JVM 查找该对象类的方法表以确定该方法的直接引用地址,有了地址后才真正调用该方法。

举个例子吧,假设有个 Fruit 父类,一个 taste 味道方法,两个子类 Apple 和 Pear,如下:

java
abstract class Fruit {
    abstract String taste() ;
}

class Apple extends Fruit {
    @Override
    String taste() {
        return "酸酸的";
    }
}

class Pear extends Fruit {
    @Override
    String taste() {
        return "甜甜的";
    }
}
public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        Fruit f = new Apple();
        System.out.println(f.taste());
    }
}

程序运行,当调用对象 Fruit f 的方法 taste 时,JVM 查找 Fruit 对象类的方法表以确定 taste 方法的直接引用地址,到底来自 Apple 还是 Pear,确定后才真正调用对应子类的 taste 方法,

15、说下面向对象四大特性

封装、继承、多态、抽象。

16、int 和 Integer 有什么区别,还有 Integer 缓存的实现

这里考察 3 个知识点吧:

  • int 是基本数据类型,interger 是 int 的封装类
  • int 默认值为 0 ,而 interger 默认值为 null, Interger 使用需要判空处理
  • Integer 的缓存机制:为了节省内存和提高性能,Integer 类在内部通过使用相同的对象引用实现缓存和重用,Integer 类默认在-128 ~ 127 之间,可以通过 -XX:AutoBoxCacheMax 进行修改,且这种机制仅在自动装箱的时候有用,在使用构造器创建 Integer 对象时无用。

看个 Integer 的缓存的例子,加深一下印象哈:

java
Integer a = 10;
Integer b = 10;

Integer c = 129;
Integer d = 129;
System.out.println(a == b);
System.out.println(c == d);

输出结果:

java
true
false

17、说说反射的用途及实现原理,Java 获取反射的三种方法

Java 获取反射的三种方法:

  • 第一种,使用 Class.forName 静态方法。
  • 第二种,使用类的.class 方法
  • 第三种,使用实例对象的 getClass() 方法。

18、&和&&的区别

  • 按位与,a&b 表示把 a 和 b 都转换成二进制数,再进行与的运算;
  • &和&&都是逻辑运算符号,&&又叫短路运算符
  • 逻辑与,a&& b ,a&b 都表示当且仅当两个操作数均为 true 时,其结果才为 true,否则为 false。
  • 逻辑与跟短路与的差别是非常巨大的,虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是 true,整个表达式的值才是 true。但是,&&之所以称为短路运算,是因为如果&&左边的表达式的值是 false,右边的表达式会被直接短路掉,不会进行运算。

19、Java 中 IO 流分为几种?

  • Java 中的流分为两种:一种是字节流,另一种是字符流。
  • IO 流分别由四个抽象类来表示(两输入两输出):InputStream,OutputStream,Reader,Writer。

20、Java 有哪些数据类型

定义:Java 语言是强类型语言,对于每一种数据都定义了明确的具体的数据类型,在内存中分 配了不同大小的内存空间。

基本数据类型

  • 数值型
  • 整数类型 (byte,short,int,long)
  • 浮点类型 (float,double)
  • 字符型 (char)
  • 布尔型 (boolean)

引用数据类型

  • 类 (class)
  • 接口 (interface)
  • 数组 ([])

更新: 2023-11-18 09:35:11
原文: <https://www.yuque.com/fcant/notes/acghkp&gt;

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