1.Java 语言有哪些特点?

  1. 简单易学;
  2. 面向对象(封装,继承,多态);
  3. 平台无关性( Java 虚拟机实现平台无关性);
  4. 支持多线程( C++ 语言没有内置的多线程机制,因此必须调用操作系统的多线程功能来进行多线程程序设计,而 Java 语言却提供了多线程支持);
  5. 可靠性;
  6. 安全性;
  7. 支持网络编程并且很方便( Java 语言诞生本身就是为简化网络编程设计的,因此 Java 语言不仅支持网络编程而且很方便);
  8. 编译与解释并存;

2.什么是字节码?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。
好处:
1.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
2.保留了解释型语言可移植的特点

3.为什么说 Java 语言“编译与解释并存”?

JVM 类加载器首先加载字节码文件,然后通过解释器逐行解释执行,这种方式的执行速度会相对比较慢。而且,有些方法和代码块是经常需要被调用的(也就是所谓的热点代码),所以后面引进了 JIT(just-in-time compilation) 编译器,而 JIT 属于运行时编译。当 JIT 编译器完成第一次编译后,其会将字节码对应的机器码保存下来,下次可以直接使用。而我们知道,机器码的运行效率肯定是高于 Java 解释器的。这也解释了我们为什么经常会说 Java 是编译与解释共存的语言

4.Java 和 C++ 的区别?

  • 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 有自动内存管理垃圾回收机制(GC),不需要程序员手动释放无用内存。
  • C ++同时支持方法重载和操作符重载,但是 Java 只支持方法重载(操作符重载增加了复杂性,这与 Java 最初的设计思想不符)。

    5.Java 中的几种基本数据类型了解么?

    Java 中有 8 种基本数据类型,分别为:

  • 6 种数字类型:

    • 4 种整数型:byte、short、int、long
    • 2 种浮点型:float、double
  • 1 种字符类型:char
  • 1 种布尔型:boolean

这 8 种基本数据类型的默认值以及所占空间的大小如下:

基本类型 位数 字节 默认值 取值范围
byte 8 1 0 -128 ~ 127
short 16 2 0 -32768 ~ 32767
int 32 4 0 -2147483648 ~ 2147483647
long 64 8 0L -9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
char 16 2 ‘u0000’ 0 ~ 65535
float 32 4 0f 1.4E-45 ~ 3.4028235E38
double 64 8 0d 4.9E-324 ~ 1.7976931348623157E308
boolean 1 false true、false

6.基本类型和包装类型的区别?

  • 成员变量包装类型不赋值就是 null ,而基本类型有默认值且不是 null。
  • 包装类型可用于泛型,而基本类型不可以。
  • 基本数据类型的局部变量存放在 Java 虚拟机栈中的局部变量表中,基本数据类型的成员变量(未被 static 修饰 )存放在 Java 虚拟机的堆中。包装类型属于对象类型,我们知道几乎所有对象实例都存在于堆中。(HotSpot 虚拟机引入了 JIT 优化之后,会对对象进行逃逸分析,如果发现某一个对象并没有逃逸到方法外部,那么就可能通过标量替换来实现栈上分配,而避免堆上分配内存
  • 相比于对象类型, 基本数据类型占用的空间非常小。

7.包装类型的缓存机制了解么?

Java 基本数据类型的包装类型的大部分都用到了缓存机制来提升性能。
Byte,Short,Integer,Long 这 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,缓存的范围区间的大小只是在性能和资源之间的权衡。
两种浮点数类型的包装类 Float,Double 并没有实现缓存机制

8.自动装箱与拆箱了解吗?原理是什么?

什么是自动拆装箱?

  • 装箱:将基本类型用它们对应的引用类型包装起来;
  • 拆箱:将包装类型转换为基本数据类型;

装箱其实就是调用了 包装类的valueOf()方法,拆箱其实就是调用了 xxxValue()方法。如果频繁拆装箱的话,也会严重影响系统的性能。我们应该尽量避免不必要的拆装箱操作。

9.成员变量与局部变量的区别

  • 语法形式
  1. 成员变量可以被 public,private,Object,static final 修饰
  2. 局部变量可以被public,private,Object,final修饰
  • 存储方式
  1. 成员变量
  • 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,
  1. 局部变量则存在于栈内存。
  • 生存时间 :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生成,随着方法的调用结束而消亡。
  • 默认值 :从变量是否有默认值来看,成员变量如果没有被赋初始值,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(未赋值将会报错)。

    10.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,比如get,set方法。

    继承

  1. 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
  2. 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。
  3. 子类可以用自己的方式实现父类的方法。

    多态


    多态分为运行时多态和编译时多态,在底层用invokevirtual方法实现。
    编译时多态:
    编译时多态表现为,重载时, 重载要求方法名相同,参数和返回值随便改。这些都是实实在在已经确定了的事情,因此重载都是编译时多态。根据实际参数的数据类型、个数和次序,Java在编译时能够确定执行重载方法中的哪一个。
    运行时多态:
  • 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。


11.接口和抽象类有什么共同点和区别?

共同点

  • 都不能被实例化。
  • 都可以包含抽象方法。
  • 都可以有默认实现的方法(Java 8 可以用 default 关键字在接口中定义默认方法)。

区别

  • 接口主要用于对类的行为进行约束,你实现了某个接口就具有了对应的行为。抽象类主要用于代码复用,强调的是所属关系(比如说我们抽象了一个发送短信的抽象类)。
  • 一个类只能继承一个类,但是可以实现多个接口。
  • 接口中的成员变量只能是 public static final 类型的,不能被修改且必须有初始值,而抽象类的成员变量默认 default,可在子类中被重新定义,也可被重新赋值。

    12.深拷贝和浅拷贝区别了解吗?什么是引用拷贝?

  • 浅拷贝:浅拷贝会在堆上创建一个新的对象(区别于引用拷贝的一点),不过,如果原对象内部的属性是引用类型的话,浅拷贝会直接复制内部对象的引用地址,也就是说拷贝对象和原对象共用同一个内部对象。

  • 深拷贝 :深拷贝会完全复制整个对象,包括这个对象所包含的内部对象。
  • 引用拷贝: 简单来说,引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。

    13.Object 类的常见方法有哪些?

    总共11个方法。
  1. /**
    • native 方法,用于返回当前运行时对象的 Class 对象,使用了 final 关键字修饰,故不允许子类重写。
  2. */
  3. public final native Class<?> getClass ()
  4. /**
    • native 方法,用于返回对象的哈希码,主要使用在哈希表中,比如 JDK 中的HashMap。
  5. */
  6. public native int hashCode()
  7. /**
    • 用于比较 2 个对象的内存地址是否相等,String 类对该方法进行了重写以用于比较字符串的值是否相等。
  8. */
  9. public boolean equals(Object obj)
  10. /**
    • naitive 方法,用于创建并返回当前对象的一份拷贝。
  11. */
  12. protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException
  13. /**
    • 返回类的名字实例的哈希码的 16 进制的字符串。建议 Object 所有的子类都重写这个方法。
  14. */
  15. public String toString()
  16. /**
    • native 方法,并且不能重写。唤醒一个在此对象监视器上等待的线程(监视器相当于就是锁的概念)。如果有多个线程在等待只会任意唤醒一个。
  17. */
  18. public final native void notify()
  19. /**
    • native 方法,并且不能重写。跟 notify 一样,唯一的区别就是会唤醒在此对象监视器上等待的所有线程,而不是一个线程。
  20. */
  21. public final native void notifyAll()
  22. /**
    • native方法,并且不能重写。暂停线程的执行。注意:sleep 方法没有释放锁,而 wait 方法释放了锁 ,timeout 是等待时间。
  23. */
  24. public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException
  25. /**
    • 多了 nanos 参数,这个参数表示额外时间(以毫微秒为单位,范围是 0-999999)。 所以超时的时间还需要加上 nanos 毫秒。。
  26. */
  27. public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException
  28. /**
    • 跟之前的2个wait方法一样,只不过该方法一直等待,没有超时时间这个概念
  29. */
  30. public final void wait() throws InterruptedException
  31. /**
    • 实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作
  32. */
  33. protected void finalize() throws Throwable { }


14.String、StringBuffer、StringBuilder 的区别?

可变性
String 是不可变的(后面会详细分析原因)。
String 真正不可变有下面几点原因:

  1. 保存字符串的数组被 final 修饰且为私有的,并且String __类没有提供/暴露修改这个字符串的方法。
  2. String 类被 final 修饰导致其不能被继承,进而避免了子类破坏 String 不可变。

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,不过没有使用 final 和 private 关键字修饰,最关键的是这个 AbstractStringBuilder 类还提供了很多修改字符串的方法比如 append 方法。
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
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。
性能
String 效率低,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。

15.Java 9 为何要将 String 的底层实现由 char[] 改成了 byte[] ?

JAVA 9 新特性
在 Java 9 之后,**StringStringBuilderStringBuffer 的实现改用 byte** 数组存储字符串。
Java 9 为何要将 String 的底层实现由 char[] 改成了 byte[] ?
新版的 String 其实支持两个编码方案: Latin-1 和 UTF-16。如果字符串中包含的汉字没有超过 Latin-1 可表示范围内的字符,那就会使用 Latin-1 作为编码方案。Latin-1 编码方案下,byte 占一个字节(8 位),char 占用 2 个字节(16),byte 相较 char 节省一半的内存空间
JDK 官方就说了绝大部分字符串对象只包含 Latin-1 可表示的字符。

16.字符串拼接用“+” 还是 StringBuilder?

字符串对象通过“+”的字符串拼接方式,实际上是通过 StringBuilder 调用 append() 方法实现的,拼接完成之后调用 toString() 得到一个 String 对象 。
不过,在循环内使用“+”进行字符串的拼接的话,存在比较明显的缺陷:编译器不会创建单个 StringBuilder 以复用,会导致创建过多的 StringBuilder 对象。StringBuilder 对象是在循环内部被创建的,这意味着每循环一次就会创建一个 StringBuilder 对象。如果直接使用 StringBuilder 对象进行字符串拼接的话,就不会存在这个问题了。

17.String#equals() 和 Object#equals() 有何区别?

String 中的 equals 方法是被重写过的,比较的是 String 字符串的值是否相等。 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址。


18.字符串常量池的作用了解吗?

字符串常量池 是 JVM 为了提升性能和减少内存消耗针对字符串(String 类)专门开辟的一块区域,主要目的是为了避免字符串的重复创建。
HotSpot 虚拟机中字符串常量池的实现是StringTable ,StringTable 本质上就是一个HashSet ,容量为 StringTableSize(可以通过 -XX:StringTableSize 参数来设置)。
StringTable 中保存的是字符串对象的引用,字符串对象的引用指向堆中的字符串对象。
JDK1.7 之前,字符串常量池存放在永久代。JDK1.7 字符串常量池和静态变量从永久代移动了 Java 堆中。

19.JDK 1.7 为什么要将字符串常量池移动到堆中?

主要是因为永久代(方法区实现)的 GC 回收效率太低,只有在整堆收集 (Full GC)的时候才会被执行 GC。Java 程序中通常会有大量的被创建的字符串等待回收,将字符串常量池放到堆中,能够更高效及时地回收字符串内存。

20.String s1 = new String(“abc”);这句话创建了几个字符串对象?

会创建 1 或 2 个字符串对象。
1、如果字符串常量池中不存在字符串对象“abc”的引用,那么会在堆中创建 2 个字符串对象“abc”。
2、如果字符串常量池中已存在字符串对象“abc”的引用,则只会在堆中创建 1 个字符串对象“abc”。

21.intern 方法有什么作用?

String.intern() 是一个 native(本地)方法,其作用是将指定的字符串对象的引用保存在字符串常量池中,可以简单分为两种情况:

  • 如果字符串常量池中保存了对应的字符串对象的引用,就直接返回该引用。
  • 如果字符串常量池中没有保存了对应的字符串对象的引用,那就在常量池中创建一个指向该字符串对象的引用并返回。


22.Exception 和 Error 有什么区别?

  • Exception :程序本身可以处理的异常,可以通过 catch 来进行捕获。
  • Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常,必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常,可以不处理)。
  • Error :Error 属于程序无法处理的错误 ,我们没办法通过 catch 来进行捕获不建议通过catch捕获 。例如 Java 虚拟机运行错误(Virtual MachineError)、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误(NoClassDefFoundError)等 。这些异常发生时,Java 虚拟机(JVM)一般会选择线程终止。

    23.Throwable 类常用方法有哪些?

  • String getMessage(): 返回异常发生时的简要描述

  • String toString(): 返回异常发生时的详细信息
  • String getLocalizedMessage(): 返回异常对象的本地化信息。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法,可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法,则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同
  • void printStackTrace(): 在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息

    24.Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别?

    RuntimeException及其子类以外,其他的Exception类及其子类都属于受检查异常 。常见的受检查异常有: IO 相关的异常、ClassNotFoundException 、SQLException…。

Unchecked Exception不受检查异常 ,Java 代码在编译过程中 ,我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。
RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常,常见的有(建议记下来,日常开发中会经常用到):

  • NullPointerException(空指针错误)
  • IllegalArgumentException(参数错误比如方法入参类型错误)
  • NumberFormatException(字符串转换为数字格式错误,IllegalArgumentException的子类)
  • ArrayIndexOutOfBoundsException(数组越界错误)
  • ClassCastException(类型转换错误)
  • ArithmeticException(算术错误)
  • SecurityException (安全错误比如权限不够)
  • UnsupportedOperationException(不支持的操作错误比如重复创建同一用户)

25.try-catch-finally 如何使用?

26.finally 中的代码一定会执行吗?

27.如何使用 try-with-resources 代替try-catch-finally?

28.异常使用有哪些需要注意的地方?

  • 不要把异常定义为静态变量,因为这样会导致异常栈信息错乱。每次手动抛出异常,我们都需要手动 new 一个异常对象抛出。
  • 抛出的异常信息一定要有意义。
  • 建议抛出更加具体的异常比如字符串转换为数字格式错误的时候应该抛出NumberFormatException而不是其父类IllegalArgumentException。
  • 使用日志打印异常之后就不要再抛出异常了(两者不要同时存在一段代码逻辑中)。