Java 语言有哪些特点?

“Write Once, Run Anywhere（一次编写，随处运行）

  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；

    Java异常分类

    image.png

    1.自动装箱和拆箱


    装箱：把基本数据类型转化为对应的包装类型 //装箱 valueOf() Integer i = Integer.valueOf(10)
    拆箱：把包装类型转化为基本数据类型 //拆箱 intValue() int n = i.intValue() ```java public class AuotoBox { public static void main(String[] args) {

    1.  //装箱 valueOf()  Integer i = Integer.valueOf(10)
    2.  Integer i = 10;
    3.  //拆箱 intValue()  int n = i.intValue()
    4.  int n = i;
    5.  System.out.println("n = " + n);

    }

    / 字节码文件为 0 bipush 10 2 invokestatic #2 5 astore_1 6 aload_1 7 invokevirtual #3 10 istore_2 / }

  2. <a name="vpaNL"></a>
  3. # 2.包装类型的常量池技术了解么？
  4. Java 基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术。<br />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。
  6. <a name="H9wea"></a>
  7. ### Interger缓存源码
  8. ```java
  9.  public static Integer valueOf(int i) {
  10.         if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
  11.             return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
  12.         return new Integer(i);
  13.     }
  16.     private static class IntegerCache {
  17.         static final int low = -128;
  18.         static final int high;
  19.         static final Integer cache[];
  21.         static {
  22.             // high value may be configured by property
  23.             int h = 127;
  25.         }

character缓存源码

  1. public static Character valueOf(char c) {
  2.     if (c <= 127) { // must cache
  3.       return CharacterCache.cache[(int)c];
  4.     }
  5.     return new Character(c);
  6. }
  8. private static class CharacterCache {
  9.     private CharacterCache(){}
  10.     static final Character cache[] = new Character[127 + 1];
  11.     static {
  12.         for (int i = 0; i < cache.length; i++)
  13.             cache[i] = new Character((char)i);
  14.     }
  16. }
  17. Boolean 缓存源码：
  20. public static Boolean valueOf(boolean b) {
  21.     return (b ? TRUE : FALSE);
  22. }

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 并没有实现常量池技术。

  1. Integer i1 = 33;
  2. Integer i2 = 33;
  3. System.out.println(i1 == i2);// 输出 true
  6. Integer c = 129;
  7. Integer d = 129;
  8. System.out.println(c == d);//false
  10. Float i11 = 333f;
  11. Float i22 = 333f;
  12. System.out.println(i11 == i22);// 输出 false
  14. Double i3 = 1.2;
  15. Double i4 = 1.2;
  16. System.out.println(i3 == i4);// 输出 false

下面我们来看一下问题。下面的代码的输出结果是 true 还是 false 呢？

  1. Integer i1 = 40; 
  2. Integer i2 = new Integer(40); 
  3. System.out.println(i1==i2); 
  4. //false

Integer i1=40 这一行代码会发生装箱，也就是说这行代码等价于 Integer i1=Integer.valueOf(40)
因此，i1 直接使用的是常量池中的对象。
而Integer i2 = new Integer(40) 会直接创建新的对象。
因此，答案是 false

记住

所有整型包装类对象之间值的比较，全部使用 equals 方法比较
image.png

  1. Integer c = 129;
  2. Integer d = 129;
  3. System.out.println(c == d); // false
  4. System.out.println(c.equals(d));//true

3.java基本数据类型

Java 中有 8 种基本数据类型，分别为：

  1. 6 种数字类型：
    • 4 种整数型：byte、short、int、long
    • 2 种浮点型：float、double
  2. 1 种字符类型：char
  3. 1 种布尔型：boolean

image.png
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。
另外，Java 的每种基本类型所占存储空间的大小不会像其他大多数语言那样随机器硬件架构的变化而变化。这种所占存储空间大小的不变性是 Java 程序比用其他大多数语言编写的程序更具可移植性的原因之一（《Java 编程思想》2.2 节有提到）
注意：

  1. Java 里使用 long 类型的数据一定要在数值后面加上 L，否则将作为整型解析
  2. char a = ‘h’char —> 单引号，String a = “hello” —> 双引号

这八种基本类型都有对应的包装类分别为：
Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character、Boolean
包装类型不赋值就是 Null ，而基本类型有默认值且不是 Null
另外，这个问题建议还可以先从 JVM 层面来分析。
基本数据类型直接存放在 Java 虚拟机栈中的局部变量表中，而包装类型属于对象类型，我们知道对象实例都存在于堆中
相比于对象类型， 基本数据类型占用的空间非常小。
《深入理解 Java 虚拟机》 ：局部变量表主要存放了编译期可知的
基本数据类型 （boolean、byte、char、short、int、float、long、double）、
对象引用（reference 类型，它不同于对象本身，可能是一个指向对象起始地址的引用指针，也可能是指向一个代表对象的句柄或其他与此对象相关的位置）

4.JDK 和 JRE

JDK 是 Java Development Kit 缩写，它是功能齐全的 Java SDK。
它拥有 JRE 所拥有的一切，还有编译器（javac）和工具（如 javadoc 和 jdb）。
它能够创建和编译程序。
JRE 是 Java 运行时环境。
它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，包括 Java 虚拟机（JVM），Java 类库，java 命令和其他的一些基础构件。但是，它不能用于创建新程序。
如果你只是为了运行一下 Java 程序的话，那么你只需要安装 JRE 就可以了。
如果你需要进行一些 Java 编程方面的工作，那么你就需要安装 JDK 了。
但是，这不是绝对的。有时，即使您不打算在计算机上进行任何 Java 开发，仍然需要安装 JDK。
例如，如果要使用 JSP 部署 Web 应用程序，那么从技术上讲，您只是在应用程序服务器中运行 Java 程序。那你为什么需要 JDK 呢？因为应用程序服务器会将 JSP 转换为 Java servlet，并且需要使用 JDK 来编译 servlet。

5.什么是字节码?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。
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，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以， Java 程序运行时相对来说还是高效的（不过，和 C++，Rust，Go 等语言还是有一定差距的）
而且，由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。
Java 程序从源代码到运行的过程如下图所示：
面试八股文之Java基础 - 图4
我们需要格外注意的是 .class->机器码 这一步。在这一步 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 。
HotSpot 采用了惰性评估(Lazy Evaluation)的做法，根据二八定律，消耗大部分系统资源的只有那一小部分的代码（热点代码），而这也就是 JIT 所需要编译的部分。
JVM 会根据代码每次被执行的情况收集信息并相应地做出一些优化，因此执行的次数越多，它的速度就越快。
JDK 9 引入了一种新的编译模式 AOT(Ahead of Time Compilation)，它是直接将字节码编译成机器码，这样就避免了 JIT 预热等各方面的开销。JDK 支持分层编译和 AOT 协作使用。但是 ，AOT 编译器的编译质量是肯定比不上 JIT 编译器的。

6.编译与解释型语言

我们可以将高级编程语言按照程序的执行方式分为两种：

image.png

根据维基百科介绍：
为了改善编译语言的效率而发展出的即时编译open in new window技术，已经缩小了这两种语言间的差距。这种技术混合了编译语言与解释型语言的优点，它像编译语言一样，先把程序源代码编译成字节码open in new window。到执行期时，再将字节码直译，之后执行。Javaopen in new window与LLVMopen in new window是这种技术的代表产物。
相关阅读：基本功 | Java 即时编译器原理解析及实践open in new window

7.为什么说 Java 语言“编译与解释并存”？

这是因为 Java 语言既具有编译型语言的特征，也具有解释型语言的特征。
因为 Java 程序要经过先编译，后解释两个步骤
由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤，生成字节码（.class 文件），这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行

8.Java 和 C++ 的区别?

虽然，Java 和 C++ 都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态，但是，它们还是有挺多不相同的地方：

  • 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）


9.标识符和关键字的区别是什么？

在我们编写程序的时候，需要大量地为程序、类、变量、方法等取名字，于是就有了 标识符 。
简单来说， 标识符就是一个名字 。
有一些标识符，Java 语言已经赋予了其特殊的含义，只能用于特定的地方，这些特殊的标识符就是 关键字简单来说，关键字是被赋予特殊含义的标识符 。
比如，在我们的日常生活中，如果我们想要开一家店，则要给这个店起一个名字，起的这个“名字”就叫标识符。
但是我们店的名字不能叫“警察局”，因为“警察局”这个名字已经被赋予了特殊的含义，而“警察局”就是我们日常生活中的关键字

10.Java 语言关键字有哪些？

分类 关键字
访问控制 private protected public
类，方法和变量修饰符 abstract class extends final implements interface native
new static strictfp synchronized transient volatile enum
程序控制 break continue return do while if else
for instanceof switch case default assert
错误处理 try catch throw throws finally
包相关 import package
基本类型 boolean byte char double float int long
short
变量引用 super this void
保留字 goto const

Tips：所有的关键字都是小写的，在 IDE 中会以特殊颜色显示。
default 这个关键字很特殊，既属于程序控制，也属于类，方法和变量修饰符，还属于访问控制。

  • 在程序控制中，当在 switch 中匹配不到任何情况时，可以使用 default 来编写默认匹配的情况。
  • 在类，方法和变量修饰符中，从 JDK8 开始引入了默认方法，可以使用 default 关键字来定义一个方法的默认实现。
  • 在访问控制中，如果一个方法前没有任何修饰符，则默认会有一个修饰符 default，但是这个修饰符加上了就会报错。

注意 ⚠️：虽然 true, false, 和 null 看起来像关键字但实际上他们是字面值，同时你也不可以作为标识符来使用。


11.自增自减运算符

在写代码的过程中，常见的一种情况是需要某个整数类型变量增加 1 或减少 1，Java 提供了一种特殊的运算符，用于这种表达式，叫做自增运算符（++)和自减运算符（—）。
++ 和 — 运算符可以放在变量之前，也可以放在变量之后，
当运算符放在变量之前时(前缀)，先自增/减，再赋值；
当运算符放在变量之后时(后缀)，先赋值，再自增/减
例如，当 b = ++a 时，先自增（自己增加 1），再赋值（赋值给 b）；
当 b = a++ 时，先赋值(赋值给 b)，再自增（自己增加 1）。
也就是，++a 输出的是 a+1 的值，a++输出的是 a 值。
用一句口诀就是：“符号在前就先加/减，符号在后就后加/减”。

12continue、break 和 return 的区别是什么？

在循环结构中，当循环条件不满足或者循环次数达到要求时，循环会正常结束。
但是，有时候可能需要在循环的过程中，当发生了某种条件之后 ，提前终止循环，这就需要用到下面几个关键词：

  1. continue ：指跳出当前的这一次循环，继续下一次循环。
  2. break ：指跳出整个循环体，继续执行循环下面的语句。
  3. return 用于跳出所在方法，结束该方法的运行。return 一般有两种用法：
    1. return; —> 直接使用 return 结束方法执行，用于没有返回值函数的方法
    2. return value; —> return 一个特定值，用于有返回值函数的方法

思考一下：下列语句的运行结果是什么？

  1. public static void main(String[] args) {
  2.         boolean flag = false;
  3.         for (int i = 0; i <= 3; i++) {
  4.             if (i == 0) {
  5.                 System.out.println("0");
  6.             } else if (i == 1) {
  7.                 System.out.println("1");
  8.                 continue;
  9.             } else if (i == 2) {
  10.                 System.out.println("2");
  11.                 flag = true;
  12.             } else if (i == 3) {
  13.                 System.out.println("3");
  14.                 break;
  15.             } else if (i == 4) {
  16.                 System.out.println("4");
  17.             }
  18.             System.out.println("xixi");
  19.         }
  20.         if (flag) {
  21.             System.out.println("haha");
  22.             return;
  23.         }
  24.         System.out.println("heihei");
  25.     }

运行结果

  1. 0
  2. xixi
  3. 1
  4. 2
  5. xixi
  6. 3
  7. haha

13.静态方法为什么不能调用非静态成员?

这个需要结合 JVM 的相关知识，主要原因如下：

  1. 静态方法是属于类的，在类加载的时候就会分配内存，可以通过类名直接访问。而非静态成员属于实例对象，只有在对象实例化之后才存在，需要通过类的实例对象去访问。

  2. 在类的非静态成员不存在的时候静态成员就已经存在了，此时调用在内存中还不存在的非静态成员，属于非法操作。

    14.静态方法和实例方法有何不同？

    1、调用方式

    在外部调用静态方法时，可以使用 类名.方法名 的方式，也可以使用 对象.方法名 的方式，而实例方法只有后面这种方式。也就是说，调用静态方法可以无需创建对象 。
    不过，需要注意的是一般不建议使用 对象.方法名 的方式来调用静态方法。这种方式非常容易造成混淆，静态方法不属于类的某个对象而是属于这个类。
    因此，一般建议使用 类名.方法名 的方式来调用静态方法。

    1. public class Person {
    2.  public void method() {
    3.    //......
    4.  }
    6.  public static void staicMethod(){
    7.    //......
    8.  }
    9.  public static void main(String[] args) {
    10.      Person person = new Person();
    11.      // 调用实例方法
    12.      person.method();
    13.      // 调用静态方法
    14.      Person.staicMethod()
    15.  }
    16. }

2、访问类成员是否存在限制

静态方法在访问本类的成员时，只允许访问静态成员（即静态成员变量和静态方法）
不允许访问实例成员（即实例成员变量和实例方法），而实例方法不存在这个限制。

15.重载和重写的区别

重载就是同样的一个方法能够根据输入数据的不同，做出不同的处理
重写就是当子类继承自父类的相同方法，输入数据一样，但要做出有别于父类的响应时，你就要覆盖父类方法

重载

发生在同一个类中（或者父类和子类之间），方法名必须相同，参数类型不同、个数不同、顺序不同，方法返回值和访问修饰符可以不同。

《Java 核心技术》这本书是这样介绍重载的：

如果多个方法(比如 StringBuilder 的构造方法)有相同的名字、不同的参数， 便产生了重载。

  1. StringBuilder sb = new StringBuilder(); 
  2. StringBuilder sb2 = new StringBuilder("HelloWorld");

编译器必须挑选出具体执行哪个方法，它通过用各个方法给出的参数类型与特定方法调用所使用的值类型进行匹配来挑选出相应的方法。 如果编译器找不到匹配的参数， 就会产生编译时错误， 因为根本不存在匹配， 或者没有一个比其他的更好(这个过程被称为重载解析(overloading resolution))。

Java 允许重载任何方法， 而不只是构造器方法。
综上：重载就是同一个类中多个同名方法根据不同的传参来执行不同的逻辑处理。

重写

重写发生在运行期，是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写。

  1. 方法名、参数列表必须相同，子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或相等，抛出的异常范围小于等于父类，访问修饰符范围大于等于父类。
  2. 如果父类方法访问修饰符为 private/final/static 则子类就不能重写该方法，但是被 static 修饰的方法能够被再次声明。
  3. 构造方法无法被重写

综上：重写就是子类对父类方法的重新改造，外部样子不能改变，内部逻辑可以改变。

区别点 重载方法 重写方法
发生范围 同一个类 子类
参数列表 必须修改 一定不能修改
返回类型 可修改 子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或相等
异常 可修改 子类方法声明抛出的异常类应比父类方法声明抛出的异常类更小或相等；
访问修饰符 可修改 一定不能做更严格的限制（可以降低限制）
发生阶段 编译期 运行期

方法的重写要遵循“两同两小一大”

  • “两同”即方法名相同、形参列表相同；
  • “两小”指的是子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或相等，子类方法声明抛出的异常类应比父类方法声明抛出的异常类更小或相等；
  • “一大”指的是子类方法的访问权限应比父类方法的访问权限更大或相等。

⭐️ 关于 重写的返回值类型 这里需要额外多说明一下，上面的表述不太清晰准确：如果方法的返回类型是 void 和基本数据类型，则返回值重写时不可修改。但是如果方法的返回值是引用类型，重写时是可以返回该引用类型的子类的。

  1. public class Hero {
  2.     public String name() {
  3.         return "超级英雄";
  4.     }
  5. }
  6. public class SuperMan extends Hero{
  7.     @Override
  8.     public String name() {
  9.         return "超人";
  10.     }
  11.     public Hero hero() {
  12.         return new Hero();
  13.     }
  14. }
  16. public class SuperSuperMan extends SuperMan {
  17.     public String name() {
  18.         return "超级超级英雄";
  19.     }
  21.     @Override
  22.     public SuperMan hero() {
  23.         return new SuperMan();
  24.     }
  25. }

16.面向对象和面向过程的区别

两者的主要区别在于解决问题的方式不同：

  • 面向过程把解决问题的过程拆成一个个方法，通过一个个方法的执行解决问题。
  • 面向对象会先抽象出对象，然后用对象执行方法的方式解决问题。

另外，面向对象开发的程序一般更易维护、易复用、易扩展。


17.成员变量与局部变量的区别有哪些？

  • 语法形式 ：
    • 从语法形式上看，成员变量是属于类的，而局部变量是在代码块或方法中定义的变量或是方法的参数；
    • 成员变量可以被 public,private,static 等修饰符所修饰，而局部变量不能被访问控制修饰符及 static 所修饰；
    • 但是，成员变量和局部变量都能被 final 所修饰。
  • 存储方式 ：
    • 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，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消失。

  • 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。

      18.创建一个对象用什么运算符?对象实体与对象引用有何不同?

      new 运算符，new 创建对象实例（对象实例在堆内存中），对象引用指向对象实例（对象引用存放在栈内存中）。
      一个对象引用可以指向 0 个或 1 个对象（一根绳子可以不系气球，也可以系一个气球）;
      一个对象可以有 n 个引用指向它（可以用 n 条绳子系住一个气球）。

      19.对象的相等与指向他们的引用相等,两者有什么不同?

  • 对象的相等一般比较的是内存中存放的内容是否相等。

  • 引用相等一般比较的是他们指向的内存地址是否相等。

    20.一个类的构造方法的作用是什么?

    构造方法是一种特殊的方法，主要作用是完成对象的初始化工作。

    21.如果一个类没有声明构造方法，该程序能正确执行吗?

    如果一个类没有声明构造方法，也可以执行！
    因为一个类即使没有声明构造方法也会有默认的不带参数的构造方法。
    如果我们自己添加了类的构造方法（无论是否有参），Java 就不会再添加默认的无参数的构造方法了，这时候，就不能直接 new 一个对象而不传递参数了，所以我们一直在不知不觉地使用构造方法，这也是为什么我们在创建对象的时候后面要加一个括号（因为要调用无参的构造方法）。
    如果我们重载了有参的构造方法，记得都要把无参的构造方法也写出来（无论是否用到），因为这可以帮助我们在创建对象的时候少踩坑。

    22.构造方法有哪些特点？是否可被 override?

    构造方法特点如下：

  • 名字与类名相同。

  • 没有返回值，但不能用 void 声明构造函数。
  • 生成类的对象时自动执行，无需调用。

构造方法不能被 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。

23.面向对象三大特征

1.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。
就好像我们看不到挂在墙上的空调的内部的零件信息（也就是属性），但是可以通过遥控器（方法）来控制空调。
如果属性不想被外界访问，我们大可不必提供方法给外界访问。
但是如果一个类没有提供给外界访问的方法，那么这个类也没有什么意义了。就好像如果没有空调遥控器，那么我们就无法操控空凋制冷，空调本身就没有意义了（当然现在还有很多其他方法 ，这里只是为了举例子）。

  1. public class Student {
  2.     private int id;//id属性私有化
  3.     private String name;//name属性私有化
  5.     //获取id的方法
  6.     public int getId() {
  7.         return id;
  8.     }
  10.     //设置id的方法
  11.     public void setId(int id) {
  12.         this.id = id;
  13.     }
  15.     //获取name的方法
  16.     public String getName() {
  17.         return name;
  18.     }
  20.     //设置name的方法
  21.     public void setName(String name) {
  22.         this.name = name;
  23.     }
  24. }

2.继承

不同类型的对象，相互之间经常有一定数量的共同点。例如，小明同学、小红同学、小李同学，都共享学生的特性（班级、学号等）。同时，每一个对象还定义了额外的特性使得他们与众不同。例如小明的数学比较好，小红的性格惹人喜爱；小李的力气比较大。
继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术，新类的定义可以增加新的数据或新的功能，也可以用父类的功能，但不能选择性地继承父类。
通过使用继承，可以快速地创建新的类，可以提高代码的重用，程序的可维护性，节省大量创建新类的时间 ，提高我们的开发效率。
关于继承如下 3 点请记住：

  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。（以后介绍）。

    3.多态

    多态，顾名思义，表示一个对象具有多种的状态，具体表现为父类的引用指向子类的实例。
    多态的特点:
  • 对象类型和引用类型之间具有继承（类）/实现（接口）的关系；
  • 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。

    24.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。

    25.深拷贝和浅拷贝区别了解吗？什么是引用拷贝？

    关于深拷贝和浅拷贝区别，我这里先给结论：

  • 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。（浅拷贝拷贝的是对象的地址，原对象改变，拷贝对象也会改变）

  • 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。

（ 深拷贝拷贝的是对象的内容，原对象改变，拷贝对象不会改变）
通过有参构造，new 对象，创建两个完全不相关的对象）

  1. new Student("cx",22);
  2. new Student("xx",111)

上面的结论没有完全理解的话也没关系，我们来看一个具体的案例！
浅拷贝
浅拷贝的示例代码如下，我们这里实现了 Cloneable 接口，并重写了 clone() 方法。
clone() 方法的实现很简单，直接调用的是父类 Object 的 clone() 方法。

  1. public class Address implements Cloneable{
  2.     private String name;
  3.     // 省略构造函数、Getter&Setter方法
  4.     @Override
  5.     public Address clone() {
  6.         try {
  7.             return (Address) super.clone();
  8.         } catch (CloneNotSupportedException e) {
  9.             throw new AssertionError();
  10.         }
  11.     }
  12. }
  14. public class Person implements Cloneable {
  15.     private Address address;
  16.     // 省略构造函数、Getter&Setter方法
  17.     @Override
  18.     public Person clone() {
  19.         try {
  20.             Person person = (Person) super.clone();
  21.             return person;
  22.         } catch (CloneNotSupportedException e) {
  23.             throw new AssertionError();
  24.         }
  25.     }
  26. }

测试 ：

  1. Person person1 = new Person(new Address("武汉"));
  2. Person person1Copy = person1.clone();
  3. // true
  4. System.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出， person1 的克隆对象和 person1 使用的仍然是同一个 Address 对象。
深拷贝
这里我们简单对 Person 类的 clone() 方法进行修改，连带着要把 Person 对象内部的 Address 对象一起复制。

  1. @Override
  2. public Person clone() {
  3.     try {
  4.         Person person = (Person) super.clone();
  5.         person.setAddress(person.getAddress().clone());
  6.         return person;
  7.     } catch (CloneNotSupportedException e) {
  8.         throw new AssertionError();
  9.     }
  10. }

测试 ：

  1. Person person1 = new Person(new Address("武汉"));
  2. Person person1Copy = person1.clone();
  3. // false
  4. System.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出，虽然 person1 的克隆对象和 person1 包含的 Address 对象已经是不同的了。
那什么是引用拷贝呢？ 简单来说，引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。
我专门画了一张图来描述浅拷贝、深拷贝、引用拷贝：
面试八股文之Java基础 - 图6

26.Java 常见对象

1.Object

Object 类的常见方法有哪些？

Object 类是一个特殊的类，是所有类的父类。它主要提供了以下 11 个方法：

  1. public final native Class<?> getClass()//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。
  3. public native int hashCode() //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。
  4. public boolean equals(Object obj)//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用户比较字符串的值是否相等。
  6. protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException//naitive方法，用于创建并返回当前对象的一份拷贝。一般情况下，对于任何对象 x，表达式 x.clone() != x 为true，x.clone().getClass() == x.getClass() 为true。Object本身没有实现Cloneable接口，所以不重写clone方法并且进行调用的话会发生CloneNotSupportedException异常。
  8. public String toString()//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。
  10. public final native void notify()//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。
  12. public final native void notifyAll()//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。
  14. public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException//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。
  16. public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException//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。
  18. public final void wait() throws InterruptedException//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
  20. protected void finalize() throws Throwable { }//实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作

String

string、StringBuffer、StringBuilder 的区别？String 为什么是不可变的?

可变性
简单的来说：String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串，所以String~~ ~~对象是不可变的。

  1. public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
  2.     private final char value[];
  3.     //...
  4. }

🐛 修正 ： 我们知道被 final 关键字修饰的类不能被继承，修饰的方法不能被重写，修饰的变量是基本数据类型则值不能改变，修饰的变量是引用类型则不能再指向其他对象。因此，final 关键字修饰的数组保存字符串并不是 String 不可变的根本原因，因为这个数组保存的字符串是可变的（final 修饰引用类型变量的情况）。
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。

相关阅读：如何理解 String 类型值的不可变？ - 知乎提问open in new window
补充（来自issue 675open in new window）：在 Java 9 之后，String 、StringBuilder 与 StringBuffer 的实现改用 byte 数组存储字符串。
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。

  1. abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
  2.     char[] value;
  3.     public AbstractStringBuilder append(String str) {
  4.         if (str == null)
  5.             return appendNull();
  6.         int len = str.length();
  7.         ensureCapacityInternal(count + len);
  8.         str.getChars(0, len, value, count);
  9.         count += len;
  10.         return this;
  11.     }
  12.       //...
  13. }

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。
AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。
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
每次对 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。
对于三者使用的总结：

  1. 操作少量的数据: 适用 String
  2. 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuilder
  3. 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuffer

    字符串拼接用“+” 还是 StringBuilder?

    Java 语言本身并不支持运算符重载，“+”和“+=”是专门为 String 类重载过的运算符，也是 Java 中仅有的两个重载过的元素符。
    1. String str1 = "he";
    2. String str2 = "llo";
    3. String str3 = "world";
    4. String str4 = str1 + str2 + str3;

对象引用和“+”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 。
面试八股文之Java基础 - 图7
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。

  1. String[] arr = {"he", "llo", "world"};
  2. String s = "";
  3. for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
  4.     s += arr[i];
  5. }
  6. System.out.println(s);

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。
面试八股文之Java基础 - 图8
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。

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。

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。

  1. String aa = "ab"; // 放在常量池中
  2. String bb = "ab"; // 从常量池中查找
  3. System.out.println(aa==bb);// true

JDK1.7 之前运行时常量池逻辑包含字符串常量池存放在方法区。
JDK1.7 的时候，字符串常量池被从方法区拿到了堆中。

反射实现原理和应用场景

解答步骤

1.反射的定义

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属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；
这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能称为java语言的反射机制。

2.从JVM入门简介

要想解剖一个类,必须先要获取到该类的字节码文件对象。而解剖使用的就是Class类中的方法.所以先要获取到每一个字节码文件对应的Class类型的对象

.java———->.class
通过类加载器进入到jvm
加载 java.lang.Class
链接
初始化

image.png

3.获取Class方式

  1. 1.
  2.     类名.class
  3. 2.   
  4.     对象名.getClass
  5. 3.
  6.     class.forName("全类名")

注意：在运行期间，一个类，只有一个Class对象产生

三种方式常用第三种
第一种需要导入类的包，依赖太强，不导包就抛编译错误
第二种对象都有了还要反射干什么
一般都第三种，一个字符串可以传入也可写在配置文件中等多种方法

4.拿到信息的方法

能够得到父类公共的方法，不能得到私有的方法

  1. getName
  2. setName
  3. getPrice
  4. setPrice
  5. getDad
  6. getMom
  7. setMom
  8. wait
  9. wait
  10. wait
  11. equals
  12. toString
  13. hashCode
  14. getClass
  15. notify
  16. notifyAll
  1. clazz.getMethod()
  2.     可以得到所有的公共方法(父类的，实现接口的子类的)
  1. clazz.getConstructor();
  2. 获取所有构造方法
  1. 暴力反射 可以获取私有方法
  2. 可以提升性能
  3. setAccessiable(true);
  4. 为true时，只开启取消jdk安全检查机制，性能提高很多

对于有空构造函数的类 可以直接用字节码文件获取实例：

  1. Object o = clazz.newInstance();  // 会调用空参构造器 如果没有则会报错

对于没有空的构造函数的类则需要先获取到他的构造对象 在通过该构造方法类获取实例：

  1. Constroctor constroctor 
  2. = clazz.getConstructor(String. class , int . class ); // 获取构造函数


Object obj = constroctor.newInstance( “jack” , 18 ); // 通过构造器对象的newInstance方法进行对象的初始化

5.应用场景

1.对工厂模式的改进

2.tomcat

  1. 1).Tomcat服务器应用到的Java的三大技术
  3. IO技术、ServerSocket技术和反射技术。
  5. 2).Tomcat服务器大致处理用户应答的思路
  7. (1).对外暴露接口---->著名的Servlet (服务器脚本片段)
  9. [1]. 对外提供接口的原因：具体处理客户端应答请求的方式是不一样的。
  10. 应该根据具体的请求来进行具体的处理。向上抽取形成Servlet接口并提供给客户端使用。
  12. [2]. 由开发者来实现Servlet接口中定义的具体应答请求的处理方式。
  14. (2).提供配置文件---->web.xml (WEB宏观部署描述文件)
  16. 每个Web应用程序都有自己的配置文件web.xml来告知Tomcat服务器（App）
  17. 有哪些用户自定义的Servlet实现类。
  19. 3).Tomcat具体加载处理细节
  20. (1). Tomcat(App)首先读取配置文件web.xml中配置好的Servlet的子类名称
  22. (2).Tomcat根据读取到的客户端实现的Servlet子类的类名字符串去寻找对应的字节码文件。
  23. 如果找到就将其加载到内存。
  25. (3).Tomcat通过预先设置好的Java反射处理机制解析字节码文件并创建相应的实例对象。
  26. 之后调用所需要的方法。
  28. 【最后】Tomcat一启动，用户自定义的Servlet的子类通过Tomcat内部的反射框架也随之运行。

3.ioc,aop

拦截器，注解，xml,token登录拦截

SpringMVC执行流程

思路：
1.先解释MVC
三层架构模型
image.png

转发和重定向

步骤

1.定义

转发是 由服务器端进行的页面跳转，一种在服务器内部的资源跳转方式
重定向是 由客户端（浏览器）通过各种方法把网络请求重新定位到其他位置

2.特点

Forward Redirect
位置 服务器 客户端（浏览器）
地址栏 不发生变化 显示新的地址
请求次数 1 2
数据丢失 不会丢失 丢失（request作用域）

3.什么时候使用转发，什么时候使用重定向？

如果要保留请求域中的数据，使用转发，否则使用重定向。
以后访问数据库，增删改使用重定向，查询使用转发。

4.转发或重定向后续的代码是否还会运行？

无论转发或重定向后续的代码都会执行。

5.总结：重定向和转发的区别

image.png

image.pngimage.pngimage.png

response.sendRedirect(“要跳转的地址”)

GET和POST区别

GET和POST是HTTP协议中的两种发送请求的方法。

HTTP的底层是TCP/IP，所以GET和POST的底层也是TCP/IP。

即GET和POST本质上就是TCP链接，并无差别。但是由于HTTP的规定和浏览器/服务器的限制，导致他们在应用过程中体现出一些不同。

区别：

  1. GET方法提交的数据会放在URL之后，以？分割URL和传输数据。POST方法是把提交的数据放在HTTP包的request body中。
  2. GET方法提交的数据大小有限制（因为浏览器对URL的长度有限制），而POST方法提交的数据没有限制。
  3. GET比POST更不安全，因为参数直接暴露在url中，但是POST方法提交的参数也可以通过F12查看，从安全性考量区别不大。
  4. GET产生一个TCP数据包；POST产生两个TCP数据包。对于GET方式的请求，浏览器会把http header和data一并发送出去，服务器响应200（返回数据）；而对于POST，浏览器先发送header，服务器响应100 continue，浏览器再发送data，服务器响应200 ok（返回数据）。在网络环境好的情况下，发一次包的时间和发两次包的时间差别基本可以无视。而在网络环境差的情况下，两次包的TCP在验证数据包完整性上，有非常大的优点。并不是所有浏览器都会在POST中发送两次包，Firefox就只发送一次。

说一下对象的创建过程

new Instance();
JVM首先检查目标对象是否已经被加载并初始化，如果没有这个类，JVM先加载类的信息，再调用构造器进行初始化
1.类加载器
2.初始化 （静态变量，静态代码块，成员变量）常量池可以找到类元信息 目标对象大小在类加载完成后就已经确定了
3.堆内存根据大小分配内存空间 （1.指针碰撞2.空闲列表）根据Java堆内存是否规整来决定内存的分配方法
4.普通成员变量初始化“零值” int —> 0 String —> null
5.设置对象头（对象的类元信息，GC分代年龄，hashCode，锁标记）对于JVM来说对象完成创建 对于Java来说才刚开始
6.执行目标对象内部生成的方法 初始化成员变量的值，执行构造快，然后调用目标对象的构造器方法，去完成对象的创建 是在字节码文件生成的，是一个实例构造器，把构造块，变量初始化和调用父类的构造器这些操作组织在一起，所以调用就能完成一系列的初始化动作。

笔记借鉴 JavaGuide 和 其他