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Java基础面试速查表

覆盖 Java 平台无关性、JVM/JRE/JDK、对象模型、内存管理、克隆与常见基础知识的面试速查记录。

Java面试

概念

Java的特点

面向对象
平台无关性
内存管理

Java的优势和劣势是什么？

优势：跨平台、面向对象、优秀的社区生态、自动垃圾回收机制、安全性。
劣势：速度比原生语言慢、JVM对资源有限的环境不友好、面向对象过于严格。

Java为什么可以跨平台

因为由Java运行依托的JVM有不同平台的版本，Java编译生成的字节码文件可以直接在JVM上运行。

JVM、JRE、JDK区别和关系

JVM：Java虚拟机，负责将Java字节码翻译成机器码并运行程序。提供内存管理、垃圾回收等机制，使得Java可以跨平台。
JRE：Java运行时环境，包括一组类库和JVM。
JDK：包含了Java运行、编译的所有环境。包括类库，JVM、Java编译器（javac）和Java调试器（jbd）等等。

Java为什么解释和编译都有？

Java经过编译后生成字节码文件，再由JVM解释字节码文件运行。

数据类型

八种基本数据类型

数值型：整数：byte(8)、short(16)、int(32)、long(64) 浮点型：float(32)、double(64)
字符型：char(2)
布尔型：boolean(无明确上限) 引用数据类型：class、interface和数组

数据类型的转换方式

隐式类型转换：当目标类型大于原类型时，会自动转换，如int转换为long
显式类型转换：int = (long) long
字符串转换：可以将字符串转换为其他数据类型。可以使用包装类下的方法，如Integer.parseInt()
数值之间的转换：可以使用包装类中的方法将字符型转换为整型。

类型转换会出现什么问题

数据丢失
数据溢出
精度丢失
类型不匹配

为什么用BigDecimal不用double

double会出现精度丢失的问题，在牵扯金钱计算的时候，都使用BigDecimal BigDecimal使用字符串创建，不能使用double创建。

装箱和拆箱是什么

基本数据类型和对应的包装类之间进行转化的过程。

自动装箱发生的时间：赋值、方法调用
自动装箱的弊端：在循环中进行自动装箱会创建多余的对象，影响程序的性能

为什么Java要有Integer

能够将数据和处理这些数据的方法结合在一起。例如Integer可以用parseint来处理字符串转换。
Java中的绝大部分方法都只能处理类型，例如不能给List传入int参数。
Java中基本类型和引用类型不能直接转换，必须使用包装类包装才能转换。
集合中只能储存包装类。

Integer缓存

在Integer类内部有一个缓存池，用来存储-128到127的数据。当用到这些数据时，会直接从内存中取出，不需要新建对象。

面向对象

怎么理解面向对象

面向对象是将现实生活中的事物抽象为对象。对象拥有属性（字段）和行为（方法） Java面向对象的三大特性：封装、继承、多态

封装：只能通过对象提供的方法与外界交互。
继承：继承可以使子类复用父类方法。是代码重用的重要手段。
多态：可以使不同类的对象对同一操作做出反应，包括重载和重写。

多态体现在哪里

方法重写
方法重载
接口与实现
向上转型和向下转型

面向对象的六大设计原则

单一职责原则
开放封闭原则
里氏替换原则
接口隔离原则
依赖倒置原则
最少知识原则

重载和重写的区别

重载：在一个类中，可以有多个同名的方法，它们的参数列表不同。
重写：在子类中可以重写父类的方法。但是方法名、参数列表和返回类型必须和父类一致。

抽象类和普通类的区别

抽象类不能被实例化。
普通类必须有方法实现，抽象类可以没有。

抽象类和接口的区别

抽象类可以有成员变量，构造方法和具体方法。
接口只能有常量和抽象方法。区别：
一个类只能继承一个抽象类，但是可以继承多个接口
接口只能有方法定义，不能有实现。抽象类可以有默认方法。
接口成员变量默认为public static final，必须有初值，不能被修改。成员方法为public、abstarct的。抽象类中的成员变量可以被重新定义。

接口中可以定义哪些方法

抽象（abstract）、默认、静态（static）、私有（private）方法。、私有方法只能在接口内部访问，不能被实现类访问。

Java中的静态变量和静态方法

静态意味着它是和类本身关联的，而不是和类的对象关联的。它们在内存中只存在一份，可以通过类本身调用，被类的所有实例共享。静态方法不能访问非静态的成员变量和方法。但可以直接调用其他静态变量和静态方法。静态方法不能被重写，但可以被隐藏。

关键字

Java中final关键字的作用是什么

修饰类时：这个类不能被继承
修饰变量时：常量，不能修改
修饰方法：不能被子类重写

深拷贝与浅拷贝

深拷贝和浅拷贝的区别

浅拷贝只赋值对象中的值类型字段，对于引用字段，不会创建一个新的对象。
深拷贝既赋值值类型字段，也会重新创建一个新的对象。

深拷贝的三种实现方法

实现Cloneable()接口并重写clone()方法

public class ClassB implements Cloneable{ private int b; private ClassA cla;

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    ClassB clonedClass = (ClassB) super.clone();
    clonedClass.cla = (ClassA) cla.clone();
    return clonedClass;
}

}

public class ClassA implements Cloneable{ private int a;

@Override
protected Object clone() throws CloneNotSupportedException {
    return super.clone();
}

} ```

使用序列化和反序列化
手动递归复制

对象

Java创建对象有几种方式

通过new创建
通过反射机制创建可以通过反射获取类名，然后调用newInstance()获取
通过clone()方法获取
通过反序列化获取

New出的对象什么时候回收

Java垃圾回收器会周期性地检测不再被引用的对象。

使用计数器检测对象是否被引用。
使用可达性分析算法，分析一个对象是否可达。

如何获得私有对象

如果类遵循了良好的代码规范的话，可以使用getter方法获取对象。
可以通过反射方法绕过private获取对象。

反射

反射机制是指在运行过程中，可以获得并调用一个类的所有字段和方法，同时可以获得他的类名、包名、父类等等。

运行时类信息访问：可以在运行时获得类的类名、包名、父类等等
动态对象创建：即使不知道具体类名，也可以通过Class的newInstance创建对象
动态方法调用：可以调用对象的私有方法。
访问和修改字段值：可以访问并修改字段值，即使是私有的。

异常

Java异常的分类

Java异常主要有两部分：Error和Exception

错误Error：这是指运行环境的错误，程序不应该捕获这类错误。错误是无法处理的严重错误。
异常Exception：表示程序本身可以处理的错误。
- 非运行时异常：在编译期就应该捕获并抛出的异常，比如类不存在
- 运行时异常：在运行期捕获的异常，如数组越界

Java的异常处理

使用try-catch块处理异常。

try {
        //可能抛出异常的代码
        } catch(ExceptionType1 e) {
            //异常类型1的处理
        } catch(ExceptionType2 e) {
            //异常类型2的处理
        } catch(ExceptionType3 e) {
            //异常类型3的处理
        } finally {
            //可选的finally块，用于定义无论是否发生异常都会执行的代码
}

使用throw语句手动抛出异常。

throw new Exception();

使用throws关键字：如果不想在方法内部处理异常，可以使用throws关键字将异常传递给调用者处理。

public void method() throws Exception {
}

finally块：无论是否发生异常都会执行的代码块。

Object

==和equal有什么区别

对于字符串对象，==对比的是两个变量在内存中的首地址，属于数值比较。对于非字符串对象，两者效果是相同的。
equals比较的内容，比较两个字符串的内容是否相等。

hashCode和equal方法有什么关系

一致性：如果a.equal(b)，则两个对象的hashcode一定相等。
非一致性：如果两个对象的hashcode相等，a.equal(b)不一定为true。

String、StringBuffer、StringBuilder

String线程安全，因为每次修改都会创建一个新的对象。但是开销最大。
StringBuilder非线程安全。可以直接修改，不会创建新对象，适合单线程使用。性能开销最小。
StringBuffer线程安全，可以直接修改。性能开销比StringBuilder大，因为增加了线程安全机制。

Java8新特性

Lambda表达式

Lambda用于创建匿名函数，有两种表示方法。

(parameters) -> expression 表达式的值作为返回值
(parameters) → { statements; } 需要在statments中手动return Lambda可以使代码更加清晰明了，但是过多使用lambda会增加调试困难。

Stream API

流API提供了一种高效处理集合对象的方式，包括过滤、映射、排序等。

Stream流的并行API是什么

是ParallelStream。并行流将元数据拆分成数个小任务多线程进行流操作，操作结束之后将结果合并。底层是使用通用的fork/join池来进行的。