Java基础知识与集合部分面试题整理

JAVA基础知识

一、JDK与JRE

1.JDK和JRE的区别

可从面向对象、主要作用和组成部分三方面对比。如下图所示：

2.JDK – Java Development Kit

1). 主要面向开发人员。开发人员在软件开发时使用的SDK（Software Development Kit 一般指软件开发包），它提供了Java的开发环境和运行环境。
2). 如果你电脑安装了JDK，那么你不仅可以开发Java程序，也同时拥有了运行Java程序的平台。
3). 是整个Java开发环境的核心组件，并提供编译、调试和运行一个 java 程序所需要的所有工具，可执行普通文件和二进制文件，是一个平台特定的软件，其中包括了Java运行环境，Java工具和Java基础类库。

3.JRE – Java Runtime Enviroment

1). 主要面向程序使用者。
2). 如果你电脑安装了JRE，那么你的电脑只能运行Java程序，不能从事Java开发。
3). 包含JVM标准实现及Java核心类库。它包括Java虚拟机、Java平台核心类和支持文件。它不包含开发工具(编译器、调试器等)。同时还包含了编译java源码的编译器javac，还包含了很多java程序调试和分析的工具：console，jvisualvm等工具软件，还包含了java程序编写所需的文档和demo例子程序。

4.补充

1). JRE是个运行环境，JDK是个开发环境。因此，开发程序时，写的Java程序就是在JDK上，而运行Java程序的时候，就需要JRE。
2).JDK包含了JRE，但是，JRE可以独立安装的。
3). JDK、JRE、JVM的关系

5.例题

1)、Java程序在执行过程中用到一套JDK工具，其中java.exe是指（B）
A.Java文档生成器
B.Java解释器
C.Java编译器
D.Java类分解器

2)、JDK安装目录下具有多个文件夹和一些网页文件，其中为java使用者提供的一些已经编好的范例程序的文件夹是（demo）

3)、JDK安装目录下主要文件夹及文件功能：
（1）bin文件夹：提供JDK工具程序，包括javac、java、javadoc、appletviewer等可执行程序。
（2）demo文件夹：Sun公司为Java使用者提供给的一些已经编写好的范例程序。
（3）jre文件夹：存放Java运行环境文件。
（4）lib文件夹：存放Java的类库文件，即工具程序使用的Java类库。JDK中的工具程序大多也是由Java编写而成。
（5）include文件夹：存放用于本地方法的文件。

4)、（ A）称为JAVA开发包或JAVA开发工具，是一个写JAVA的Applet小程序和应用程序的程序开发环境。
A.JDK
B.JRE
C.JVM

5)、(C )可以实现Java程序的跨平台运行。
A.JDK
B.JRE
C.JVM

二、Java 中方法覆盖和方法重载

1、什么是覆盖和重载？

覆盖/重写（Override）：

​ 是指子类对父类方法的一种重写，只能比父类抛出更少的异常，访问权限不能比父类的小。被覆盖的方法不能是 private 的，否则相当于只是在子类中重新定义了一个方法（父类方法私有，子类不存在复写）。

​ 子类复写父类的方法时，要求返回值类型、方法名、参数列表必须一致，方法体可以修改。

重载（Overload）：

​ 在一个类（class）中出现了同名不同参数的方法。

2、构成重载的条件有哪些？

参数类型不同、参数个数不同、参数顺序不同。（方法的重载与方法的返回值类型无关）

3、函数的返回值不同可以构成重载吗？为什么？

不可以，因为 Java 中调用函数并不需要强制赋值。

如下两个方法：

　　　　void f(){}
　　　　int f(){ return 1;}

只要编译器可以根据语境明确判断出语义，比如在 int x = f();中，那么的确可以据此区分重载方法。不过， 有时你并不关心方法的返回值，你想要的是方法调用的其他效果 （这常被称为 “为了副作用而调用”），这时你可能会调用方法而忽略其返回值，所以如果像下面的调用：

　　　　fun();

此时 Java 如何才能判断调用的是哪一个 f() 呢？别人如何理解这种代码呢？所以，根据方法返回值来区分重载方法是行不通的。

三、抽象类

1、什么是抽象类？

​ 抽象类就是不能使用new方法进行实例化的类，即没有具体实例对象的类。

​ 抽象类有点类似于“模版”的作用，目的是根据其格式来创建和修改新的类，对象不能由抽象类直接创建，只可以通过抽象类派生出新的子类，再由其子类来创建对象，当一个类被声明为抽象类时，要在这个类前面加上修饰符abstract，在抽象类中的成员方法可以包括一般方法和抽象方法。

2、什么是抽象方法？

​ 抽象方法就是以abstract修饰的方法，这种方法只声明返回的数据类型，方法名称和所需要的参数，没有方法体，也就是说抽象方法只需要声明而不需要实现，当一个方法为抽象方法时，意味着这个方法必须被子类的方法所重写，否则其子类的该方法仍然是abstract的，而这个子类也必须是抽象的，即声明为avstract。

3、抽象类一定是父类吗？

​ 一定是父类，但它不会是最顶层父类。一般要求：抽象类都会有子类，目的是让子类来复写抽象类中的抽象方法，完成符合子类自己特有的行为属性。

​ 注意：如果一个子类继承一个抽象类，子类没有将抽象类中的所有抽象方法全部复写掉，相当于这个子类中依然有抽象方法，这个子类也会是一个抽象类。

4、抽象类能创建对象吗？

​ 不能。一般抽象类中都有抽象方法，如果这个类可以让创建对象，就意味着可以去调用抽象方法了，由于抽象方法是没有方法体，调用是没有任何的意义。

5、抽象类中有构造方法吗？

​ 有。虽然抽象类不能创建对象，但是它有子类，子类的构造方法中有隐式的super语句，需要找父类的构造方法。抽象类中的构造方法是为创建子类时进行初始化而提供服务的。

6、抽象类中能不能不写抽象方法？

​ 能。它的存在只有一个目的，就是不让创建这个类的对象。它的存在是为了完成一种设计模式（适配器设计模式）。如：

abstract class Cat {
	public static void sayHi() {
		System. out. println("hi~");
	}
}

7、抽象类和接口有哪些异同？

相同点：

​ 1）都不能被直接实例化，都可以通过继承实现其抽象方法。

​ 2）都是面向抽象编程的技术基础，实现了诸多的设计模式。

不同点：

​ 1）抽象类只能单继承，接口可以继承多个父接口；

​ 2）抽象类中可以没有抽象方法，接口中的方法必须是抽象方法；

​ 3）抽象类中可有普通的成员变量，接口中变量必须是 static final 类型，必须被初始化（其实都是常量） ；

​ 4）接口是一组行为规范，抽象类是一个不完全的类；

​ 5）Java8 中接口中会有 default 方法，即方法可以被实现；

8、抽象类和接口如何选择？

​ 1）如果要创建不带任何方法定义和成员变量的基类，那么就应该选择接口而不是抽象类；

​ 2）如果知道某个类应该是基类，那么第一个选择的应该是让它成为一个接口，只有在必须要有方法定义和成员变量的时候，才应该选择抽象类。因为抽象类中允许存在一个或多个被具体实现的方法，只要方法没有被全部实现该类就仍是抽象类。

9、abstract不能和哪些关键字共存？

​ abstract不能和final、static、private共存。

因为：

​ final修饰的类不能被继承，修饰的方法不能被复写；而abstract关键字修饰的类要求必须有子类，修饰的方法要求子类必须复写。

​ static修饰的方法可以通过类名直接调用；abstract关键字修饰的方法是没有方法体，如果可以共存，意味着可以通过类名直接调用。

​ private修饰的方法只能在本类中使用；abstract修饰的方法要求子类复写的。私有了，子类根本就继承不到，没法复写。

四、Java 和 C++ 的区别

1、都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态（面向对象的三大特性：封装、继承、多态）；

2、指针：Java 不提供指针来直接访问内存，使得程序更加安全；

3、继承： Java 的类是单继承的，C++ 支持多重继承； Java 通过一个类实现多个接口来实现 C++ 中的多重继承； Java 中类不可以多继承，但是接口可以多继承；

4、内存： Java 有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用内存。（垃圾回收器：Gabage Collection）

五、Java 中的值传递和引用传递

值传递：是指对象被值传递，意味着传递了对象的一个副本，即使副本被改变，也不会影响原来的对象。

引用传递：是指对象被引用传递，意味着传递的并不是实际的对象，而是对象的引用。

左侧为引用传递，右侧为值传递：

[外链图片转存失败(img-Bcig4GZA-1565011896968)(C:\Users\DELL\Documents\Tencent Files\2461540049\FileRecv\MobileFile\img-612edf3aly1g57f8cn6dbg20dw07iwk9.gif)]

六、JDK 中常用的包有哪些？

1、java.lang

​ 包含一些Java语言的核心类（eg:String、Math、Integer、System、Thread），在默认情况下，编译器会将这个包自动引入到任何的java程序中，所以此包也是唯一一个可以不用引入(import)就可以直接使用其中类的包。

2、java.io

​ 这里面是所有输入输出有关的类，比如文件操作等。

3、java.nio

​ java New IO，为了完善io包中的功能，提高io包中性能而写的一个新包 ，NIO非堵塞的应用。常用方法有：

Buffer	一个用于特定基本类型数据的容器。
ByteBuffer	字节缓冲区。
ByteOrder	字节顺序的类型安全枚举。
CharBuffer	字符缓冲区。
DoubleBuffer	double 缓冲区。
FloatBuffer	float 缓冲区。
IntBuffer	int 缓冲区。
LongBuffer	long 缓冲区。
MappedByteBuffer	直接字节缓冲区，其内容是文件的内存映射区域。
ShortBuffer	short 缓冲区。

4、java.util

​ 包含一些实用工具类以及数据结构类，如定义系统特性、使用与日期日历相关的函数、集合、堆栈等。

Deque	一个线性 collection，支持在两端插入和移除元素。
Enumeration	实现 Enumeration 接口的对象，它生成一系列元素，一次生成一个。
Iterator	对 collection 进行迭代的迭代器。
List	有序的 collection（也称为序列）。
ListIterator	系列表迭代器，允许程序员按任一方向遍历列表、迭代期间修改列表，并获得迭代器在列表中的当前位置。
Map	将键映射到值的对象。
Map.Entry	映射项（键-值对）。
Queue	在处理元素前用于保存元素的 collection。
Set	一个不包含重复元素的 collection。

5、java.sql

​ 包含用于访问数据库的类，Connection， Statement，ResultSet等。常用方法有：

Date	一个包装了毫秒值的瘦包装器 (thin wrapper)，它允许 JDBC 将毫秒值标识为 SQL DATE 值。
DriverManager	管理一组 JDBC 驱动程序的基本服务。
DriverPropertyInfo	用于建立连接的驱动程序属性。
SQLPermission	SecurityManager 将用来检查在 applet 中运行的代码何时调用 DriverManager.setLogWriter 方法或 DriverManager.setLogStream（不建议使用）方法的权限。
Time	一个与 java.util.Date 类有关的瘦包装器 (thin wrapper)，它允许 JDBC 将该类标识为 SQL TIME 值。
Timestamp	一个与 java.util.Date 类有关的瘦包装器 (thin wrapper)，它允许 JDBC API 将该类标识为 SQL TIMESTAMP 值。
Types	定义用于标识一般 SQL 类型（称为 JDBC 类型）的常量的类。

6、javax.servlet

​ 这个是JSP，Servlet等使用到的类。

7、java.net

​ 包含执行与网络相关的操作的类，常用Socket、URI、URL、URLConnection等类。常用方法有：

ServerSocket	此类实现服务器套接字。
Socket	此类实现客户端套接字（也可以就叫“套接字”）。
SocketAddress	此类表示不带任何协议附件的 Socket Address。
SocketImpl	抽象类 SocketImpl 是实际实现套接字的所有类的通用超类。
SocketPermission	此类表示通过套接字对网络的访问。
URI	表示一个统一资源标识符 (URI) 引用。
URL	类 URL 代表一个统一资源定位符，它是指向互联网“资源”的指针。
URLClassLoader	该类加载器用于从指向 JAR 文件和目录的 URL 的搜索路径加载类和资源。
URLConnection	抽象类 URLConnection 是所有类的超类，它代表应用程序和 URL 之间的通信链接。

8、java.math

​ 数学及科学计算相关的包，提供用于执行任意精度整数算法 (BigInteger) 和任意精度小数算法 (BigDecimal) 的类。

七、String 类的常用方法都有那些？

• indexOf()：返回指定字符的索引。
• charAt()：返回指定索引处的字符。
• replace()：字符串替换。
• trim()：去除字符串两端空白。
• split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。
• getBytes()：返回字符串的 byte 类型数组。
• length()：返回字符串长度。
• toLowerCase()：将字符串转成小写字母。
• toUpperCase()：将字符串转成大写字符。
• substring()：截取字符串。
• equals()：字符串比较。

Java 中常见集合

一、常见的集合有哪些？

Map 接口和 Collection 接口是所有集合框架的父接口。

[外链图片转存失败(img-5bPuhWAX-1565011896970)(C:\Users\DELL\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1563690671924.png)][外链图片转存失败(img-VINuk0z9-1565011896972)(C:\Users\DELL\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\1563690701425.png)]

1、Collection 接口的子接口包括：Set 接口和 List 接口；

2、Map 接口的实现类主要有：HashMap、TreeMap、Hashtable、ConcurrentHashMap 以及 Properties 等；

3、Set 接口的实现类主要有：HashSet、TreeSet、LinkedHashSet 等；

4、List 接口的实现类主要有：ArrayList、LinkedList、Stack 以及 Vector 等。

二、HashMap

​ HashMap是基于哈希表实现的，每一个元素是一个key-value对，其内部通过单链表解决冲突问题，容量不足时（也就是超过了阀值），同样会自动增长。HashMap是非线程安全的，只是用于单线程环境下，多线程环境下可以采用concurrent并发包下的concurrentHashMap。HashMap 实现了Serializable接口，因此它支持序列化，实现了Cloneable接口，能被克隆。

HashMap存数据的过程是：

​ HashMap内部维护了一个存储数据的Entry数组，HashMap采用链表解决冲突，每一个Entry本质上是一个单向链表。当准备添加一个key-value对时，首先通过hash(key)方法计算hash值，然后通过indexFor(hash,length)求该key-value对的存储位置，计算方法是先用hash&0x7FFFFFFF后，再对length取模，这就保证每一个key-value对都能存入HashMap中，当计算出的位置相同时，由于存入位置是一个链表，则把这个key-value对插入链表头。

​ HashMap中key和value都允许为null。key为null的键值对永远都放在以table[0]为头结点的链表中。

HashMap的存储结构，如下图所示：

​ 图中，紫色部分即代表哈希表，也称为哈希数组，数组的每个元素都是一个单链表的头节点，链表是用来解决冲突的，如果不同的key映射到了数组的同一位置处，就将其放入单链表中。

​ HashMap内存储数据的Entry数组默认是16，如果没有对Entry扩容机制的话，当存储的数据一多，Entry内部的链表会很长，这就失去了HashMap的存储意义了。所以HasnMap内部有自己的扩容机制。

三、Hashtable

​ Hashtable同样是基于哈希表实现的，同样每个元素是一个key-value对，其内部也是通过单链表解决冲突问题，容量不足（超过了阀值）时，同样会自动增长。

​ Hashtable也是JDK1.0引入的类，是线程安全的，能用于多线程环境中。

​ Hashtable同样实现了Serializable接口，它支持序列化，实现了Cloneable接口，能被克隆。

四、HshMap 和 Hashtable 的区别有哪些？

1、继承父类不同

​ Hashtable继承自Dictionary类；

​ HashMap继承自AbstractMap类。但二者都实现了Map接口。

2、线程安全性不同

​ HashMap 没有考虑同步，是线程不安全的；

​ Hashtable 使用了 synchronized 关键字，是线程安全的。

3、是否提供contains方法

​ HashMap把Hashtable的contains方法去掉了，只有containsValue和containsKey，因为contains方法容易让人引起误解。

​ Hashtable则保留了contains，containsValue和containsKey三个方法，其中contains和containsValue功能相同。

4、key和value是否允许null值

​ HashMap允许 null 作为 Key；Hashtable不允许 null 作为 Key。

5、两个遍历方式的内部实现上不同

​ Hashtable、HashMap都使用了 Iterator。而由于历史原因，Hashtable还使用了Enumeration的方式 。

6、哈希值的使用不同

​ HashTable直接使用对象的hashCode。而HashMap重新计算hash值。

7、内部实现使用的数组初始化和扩容方式不同

​ HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11，而HashMap为16；

​ Hashtable不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂，而HashMap则要求一定为2的整数次幂；

更为详细的了解，访问地址：https://www.cnblogs.com/williamjie/p/9099141.html

r。而由于历史原因，Hashtable还使用了Enumeration的方式 。

6、哈希值的使用不同

​ HashTable直接使用对象的hashCode。而HashMap重新计算hash值。

7、内部实现使用的数组初始化和扩容方式不同

​ HashTable在不指定容量的情况下的默认容量为11，而HashMap为16；

​ Hashtable不要求底层数组的容量一定要为2的整数次幂，而HashMap则要求一定为2的整数次幂；

更为详细的了解，访问地址：https://www.cnblogs.com/williamjie/p/9099141.html