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2.Java 面试题 ​

1、什么是抽象类? ​

在 Java 中,抽象类用于创建具有某些被子类实现的默认方法的类,一个抽象类可以有没有方法体的抽象方法,也可以有和普通类一样有方法体的方法。

abstract 关键字用于声明一个抽象类,抽象类无法实例化,主要用于为子类提供一个模板,子类需要覆盖抽象方法。

2、抽象类和接口有什么区别? ​

  • 声明抽象类的关键字为 abstract,声明接口的关键字为 interface。
  • 抽象类可以有具体的方法,接口不能。
  • 一个类只能继承一个抽象类,但可以实现多个接口。
  • 接口中的变量只能是隐式的常量,抽象类中可以有任意类型的变量。
  • 如果一个抽象类有 main() 方法,则可以运行它;但接口不能。
  • 抽象类是对类的一种抽象,继承抽象类的类和抽象类本身是一种 is-a 的关系。
  • 接口是对类的某种行为的一种抽象,接口和类之间并没有很强的关联关系,所有的类都可以实现 Serializable 接口,从而具有序列化的功能。

3、一个接口可以实现或者继承另外一个接口吗? ​

接口不能实现另外一个接口,但可以继承一个接口。

因为接口中不能有具体的方法,所以不会出现菱形问题,可以在一个接口中继承多个接口。

java
public interface C extends A,B{
}

从 Java 8 开始,接口可以有默认方法,所以当多个接口中存在相同的默认方法时,需要在实现接口的类中提供该方法的实现。

4、什么是标记接口? ​

标记接口是一个空的接口,没有任何方法,用于强制实现类中的某些功能。比较出名的标记接口有 Serializable 接口、Cloneable 接口。

5、什么是包装器类? ​

包装器类是 Java 中八种基本数据类型的对象表示形式,所有的包装器类都是不可变的,并且是 final 的。通过装箱和拆箱,可以将八种基本数据类型和包装器类型互相转换。

6、什么是枚举? ​

enum(枚举)是 Java 1.5 时引入的关键字,它表示一种特殊类型的类,默认继承自 java.lang.Enum。

java
public enum PlayerType {
    TENNIS,
    FOOTBALL,
    BASKETBALL
}

enum 是用于创建枚举的关键字,枚举中的常量都是隐式 static 和 final 的。

7、什么是 Java 注解? ​

注解是 Java 1.5 时引入的,同 class 和 interface 一样,也属于一种类型,注解提供了一系列数据用来装饰程序代码(类、方法、字段等),但是注解并不是所装饰代码的一部分,它对代码的运行效果没有直接影响(这句话怎么理解呢?),由编译器决定该执行哪些操作。

8、什么是 Java 反射? ​

Java 反射机制是在运行状态中,对于任意一个类,都能够知道这个类的所有字段和方法;对于任意一个对象,都能够调用它的任意字段和方法;这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能称为 Java 反射机制。

反射属于高级主题,在常规编程中应该避免使用,因为反射可以通过调用私有的构造方法来破坏设计模式,比如说单例模式。

尽管不建议使用反射机制,但反射机制的存在至关重要,因为如果没有反射,将没有 Spring 之类的框架,甚至 Tomcat 之类的服务器。它们通过反射调用适当的方法并对类实例化,省去了很多麻烦。

9、Java 中的组合指的什么? ​

通过对象组合可以实现代码的重用,Java 组合是通过引用其他对象的引用来实现的,使用组合的好处就是可以控制其他对象对使用者的可见性,并且刻意重用需要的对象。

10、与继承相比,组合有什么好处? ​

任何父类的修改都可能会影响到子类,甚至没有使用父类的一些方法。举个例子,假如子类有一个方法 test(),而父类之前是没有的,但突然有人在不知情的情况下在父类插入了一个同名但签名不同的 test() 方法,那么就会出现编译错误。组合是不会遇到这个问题的,因为仅仅会使用需要的方法。

这是父类追加的 test() 方法:

java
public class Super {
    public String test() {
        System.out.println("super");
        return null;
    }
}

原来子类的 test() 方法就出错了。

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来个表格列举一下两者之间的优缺点:

组 合 关 系继 承 关 系
优点:不破坏封装,整体类与局部类之间松耦合,彼此相对独立缺点:破坏封装,子类与父类之间紧密耦合,子类依赖于父类的实现,子类缺乏独立性
优点:具有较好的可扩展性缺点:支持扩展,但是往往以增加系统结构的复杂度为代价
优点:支持动态组合。在运行时,整体对象可以选择不同类型的局部对象缺点:不支持动态继承。在运行时,子类无法选择不同的父类
优点:整体类可以对局部类进行包装,封装局部类的接口,提供新的接口缺点:子类不能改变父类的接口
缺点:整体类不能自动获得和局部类同样的接口优点:子类能自动继承父类的接口
缺点:创建整体类的对象时,需要创建所有局部类的对象优点:创建子类的对象时,无须创建父类的对象

11、如何在 Java 中对自定义对象的集合进行排序? ​

需要对自定义对象的类实现 Comparable 接口,重写 compareTo(T obj) 方法,该方法在排序的时候会被调用进行排序。

12、什么是内部类? ​

可以在一个类中定义一个类,这个类被称为内部类。内部类可以访问外部类的所有变量和方法,内部类中不能有任何静态变量。

13、什么是匿名内部类? ​

没有名称的内部类称为匿名内部类,它通过单个语句进行定义和实例化,总是需要扩展一个类或者实现一个接口。

由于匿名内部类没有名称,所以无法为匿名内部类定义构造方法。

14、什么是 Java 中的 Classloader(类加载器)? ​

当要访问任何类时,都需要通过 Java Classloader 将该类的字节码加在到内存当中,可以通过继承 ClassLoader 并重写 loadClass(String name) 方法来创建自定义的类加载器。

15、有哪些不同的类加载器? ​

  • Bootstrap 类加载器,用来加在 JDK 的内部类,比如说 rt.jar。
  • Extensions 类加载器,它从 JDK 扩展目录(JAVA_HOME/lib/ext)中加载类。
  • System 类加载器,它从当前类路径加载类。

16、什么是三元运算符? ​

三元运算符是 if-then-else 语句的一个替换,示例如下:

java
result = testStatement ? value1 : value2;

17、super 关键字有什么用? ​

当在子类中重写了父类方法时,可以通过 super 关键字访问父类方法。

也可以使用 super 关键字在子类构造方法中调用父类构造方法,它必须是构造方法中的第一条语句。

java
public class SuperClass {
    public SuperClass(){
    }
    public SuperClass(int i){}
    public void test(){
        System.out.println("父类的测试方法");
    }
}

来看子类中如何使用 super 关键字:

java
public class ChildClass extends SuperClass {
    public ChildClass(String str){
        // 调用父类的构造方法
        super();
        // 调用子类的 test 方法
        test();
        // 使用 super 关键字调用父类的 test 方法
        super.test();
    }
    @Override
    public void test(){
        System.out.println("child class test method");
    }
}

18、什么是 break,什么是 continue? ​

可以使用 break 关键字终止 for、while、do-while 循环;可以在 switch 语句中使用 break 退出 case 条件。

可以使用 continue 关键字在 for、while、do-while 循环跳过当前迭代;甚至可以使用带有标签的 continue 语句来跳过最外层循环的当前迭代。

19、什么是 this 关键字? ​

this 关键字提供对当前对象的引用,主要用于确保使用了当前对象的变量,而不是具有相同名称的局部变量。

java
//constructor
public Point(int x, int y) {
    this.x = x;
    this.y = y;
}

还可以使用 this 关键字在构造方法中调用其他构造方法:

java
public Rectangle() {
    this(0, 0, 0, 0);
}
public Rectangle(int width, int height) {
    this(0, 0, width, height);
}
public Rectangle(int x, int y, int width, int height) {
    this.x = x;
    this.y = y;
    this.width = width;
    this.height = height;
}

20、什么是默认的构造方法? ​

一个类的无参构造方法被称为默认构造方法。当没有为一个类定义构造方法时,Java 编译器会自动为该类创建一个默认的无参构造方法。如果定义了其他构造方法,编译器就不会在创建默认构造方法了。

21、try 块可以没有 catch 吗? ​

是的,可以直接使用 try-finally,而不需要 catch 捕获异常。

22、什么是垃圾回收? ​

垃圾回收(Garbage Collection,简称 GC)会查看堆内存,识别正在使用和未使用的对象,以及会自动删除未使用的对象,用来释放内存。

23、什么是序列化和反序列化? ​

可以把一个 Java 对象转化成一个数据流,这被称为序列化。一旦对象被转化为数据流后,就可以将其保存到文件或者通过网络套接字发送。

如果一个对象实现了 Serializable 接口,就可以使用 java.io.ObjectOutputStream 将对象写入文件。

将数据流再转化为 Java 对象被称为反序列化。

24、如何通过命令提示符运行 jar 文件? ​

可以通过 java 命令运行 jar 文件,但需要 jar 文件中有 main 方法。

25、System 类有什么用? ​

System 类是 Java 的一个核心类,比较常用的就是 System.out.println()。

System 类是 final 的,因此不能通过继承来重写它的方法,System 类没有提供任何 public 的构造方法,因此无法实例化,它的所有方法都是 static 的。

26、什么是 instanceof 关键字? ​

可以使用 instanceof 关键字检查对象是否属于一个类。

java
public static void main(String args[]){
    Object str = new String("Fcant");
    if(str instanceof String){
        System.out.println("字符串值为:" + str);
    }
    if(str instanceof Integer){
        System.out.println("数字的值是:" + str);
    }
}

27、可以在 switch 中使用字符串吗? ​

Java 7 改进的一个功能就是允许在 switch 语句中使用字符串。

28、Java 是按值传递还是按引用传递? ​

可以很确定地说,Java 是按值传递的。

29、堆(heap)和栈(stack)有什么区别? ​

  • 堆内存被应用程序的所有部分使用,而栈内存仅由执行线程使用。
  • 当创建对象时,它始终存储在堆空间上;栈仅存储该对象的引用,栈内存还可以存储局部的基本类型数据变量。
  • 栈的内存管理方式是 LIFO(后进先出)形式,而堆的内存管理方式更复杂。

30、Java 编译在 JDK 中,还是 JRE,还是 JVM 中? ​

Java 编译器的任务是将 Java 源代码转换为字节码,可以通过 javac 命令执行,因此它在 JDK 中,JRE 中不需要它。

31、下面这段程序输出什么? ​

java
public class Test {
    public static String toString(){
        System.out.println("测试 toString 方法有没有被调用");
        return "";
    }
    public static void main(String args[]){
        System.out.println(toString());
    }
}

这段代码无法编译通过,因为 java.lang.Object 中的 toString() 方法不是 static 的,它无法被 static 修饰的方法重写。

那下面这段代码呢?

java
public class Test {
    public static String foo(){
        System.out.println("测试 foo 方法有没有被调用");
        return "";
    }
    public static void main(String args[]){
        Test obj = null;
        System.out.println(obj.foo());
    }
}

这段代码会输出 测试 foo 方法有没有被调用,没有出现 NullPointerException。为什么呢?

命名 obj 为 null 啊,通过 obj 调用 foo() 方法的时候应该抛出 NullPointerException 异常才对啊!

之所以没有抛出异常,是因为 Java 编译器对这段代码做出了优化,因为 foo() 方法是静态方法,所以 obj.foo() 会被优化为 foo(),所以就不会抛出异常了。

来看一下这段代码的字节码就明白了:

java
public class Test {
    public Test() {
    }
    public static String foo() {
        System.out.println("测试 foo 方法有没有被调用");
        return "";
    }
    public static void main(String[] args) {
        Test obj = null;
        System.out.println(foo());
    }
}

更新: 2020-07-28 19:43:42
原文: <https://www.yuque.com/fcant/notes/cwst1h&gt;

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