java面试题知识体系-java基础

整理一些java面试题供自己复习

一、基本常识

Q：Java语言有哪些特点？

A：Java语言共有十大特点，分别为：简单性、面向对象、分布性、编译和解释性、稳健性、安全性、可移植性、高性能、多线索性、动态性。
参考：https://zhuanlan.zhihu.com/p/109053181

Q：JDK JRE JVM三者有什么区别与联系？

A：

• JDK 用于开发，JRE 用于运行java程序 ；如果只是运行Java程序，可以只安装JRE，无序安装JDK。
• JDk包含JRE，JDK和 JRE 中都包含 JVM。
• JVM 是 java 编程语言的核心并且具有平台独立性。
  

Q：Java如何实现跨平台？

A：通过java虚拟机（JVM）。JVM会将编译后的.class文件（16进制的文件流）翻译成机器认识的语言（二进制的机械码）。

Q：8大基本数据类型有哪些？

A：

Q：成员变量与局部变量的区别？

A：

二、基本算法

参考：冒泡排序、选择排序、快速排序、二分查找、快速排序

三、面向对象

Q：面向对象具有哪些特征，分别是什么？

A：封装、继承、多态。

Q：方法的重载有重写有什么区别？与返回值是否有关？

A：
重载（Overload）：方法签名相同，参数列表不同（与返回值无关）。

重写/覆盖（Override）：同名同参同返回，前面的权限修饰符不能比父类的更封闭，抛出的异常不能更宽泛。

Q：构造方法有什么特点，是否能被重写？

A：构造方法的名字必须与类名相同，且没有任何返回类型。不可重写。
构造方法名 = 类名，子类名 ≠ 父类名，又子类重写必须 = 父类方法重名。
相当于，父类名 = 父构造方法 = 子类名 = 子构造方法。
前后矛盾，故不可重写。

Q：值传递和引用传递有什么区别？为什么java只有值传递？

A：
值传递：传递值。（将复制后再操作）
引用传递：传递地址。（直接对参数操作）
Java在使用中不允许出现指针。
参考：java存在引用传递吗？

Q：接口和抽象类有什么区别？

A：抽象类主要作用是规范。

• 抽象类只能继承一次，但是可以实现多个接口
• 接口和抽象类必须实现其中所有的方法，抽象类中如果有未实现的抽象方法，那么子类也需要定义为抽象类。抽象类中可以有非抽象的方法
• 接口中的变量必须用 public static final 修饰，并且需要给出初始值。所以实现类不能重新定义，也不能改变其值。
• 接口中的方法默认是 public abstract，也只能是这个类型。不能是static，接口中的方法也不允许子类覆写，抽象类中允许有static 的方法

Q：四种访问权限修饰符的作用范围是什么？

A：

Q：this super static final4个关键字的总结。

A：

1.this

• 指向当前
  注意：this不能用在static方法中。

2.super

• 指向父类
  注意：super不能用在static方法中。

3.static

• 初始，静态、全局。
  注意：用static修饰的代码块表示静态代码块，当Java虚拟机（JVM）加载类时，就会执行该代码块。

4.final

• final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
• final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
• final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
• final不能用于修饰构造方法。
  注意：父类的private成员方法是不能被子类方法覆盖的，因此private类型的方法默认是final类型的。

Q：==与equals有什么区别

A：

• ==只是比较是不是同一个对象。
• 而equals可以完成你的个性化比较，可以重写equals方法。
• 而如果子类没有复写，equals默认就是用==来判断俩对象是否相等的。

Q：Final Finally Finalize三个方法的作用是什么？

A：

• Final是一个修饰符，可修饰变量，方法等。
• Finally在try/catch中使用
• Finalize是一个方法，属于java.lang.Object类，finalize()方法是GC （garbage collector垃圾回收）运行机制的一部分，finalize()方法是在 GC清理它所从 属的对象时被调用的。

Q：深拷贝与浅拷贝有什么区别?

A：

• 浅拷贝（shallowCopy）只是增加了一个指针指向已存在的内存地址。
• 深拷贝（deepCopy）是增加了一个指针并且申请了一个新的内存，使这个增加的指针指向这个新的内存。
• 使用深拷贝的情况下，释放内存的时候不会因为出现浅拷贝时释放同一个内存的错误。

Q：强引用、弱引用、软引用、虚引用有什么区别?

A：

参考来源：知乎用户winterSunshine的回答

四、常用类

Q：String,StringBuffer, StringBuilder 的区别是什么？String为什么是不可变的？

A：
区别：

• String是字符串常量，而StringBuffer和StringBuilder是字符串变量。由String创建的字符内容是不可改变的，而由StringBuffer和StringBuidler创建的字符内容是可以改变的。
• StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder是非线程安全的。StringBuilder是从JDK 5开始，为StringBuffer类补充的一个单线程的等价类。我们在使用时应优先考虑使用StringBuilder，因为它支持StringBuffer的所有操作，但是因为它不执行同步，不会有线程安全带来额外的系统消耗，所以速度更快。

String为什么不可变：

• 虽然String、StringBuffer和StringBuilder都是final类，它们生成的对象都是不可变的，而且它们内部也都是靠char数组实现的，但是不同之处在于，String类中定义的char数组是final的，而StringBuffer和StringBuilder都是继承自AbstractStringBuilder类，它们的内部实现都是靠这个父类完成的，而这个父类中定义的char数组只是一个普通是私有变量，可以用append追加。因为AbstractStringBuilder实现了Appendable接口。

Q：System.gc()与Runtime.gc()有什么不同？

System.gc()内部代码为Runtime.getRuntime().gc()。
区别：

• System.gc()是类方法，非本机方法（不与硬件和系统资源直接交互的代码）
• Runtime.gc()是实例方法，本机方法（一种与硬件和系统资源直接交互的编程语言）

Q：hashCode方法有什么作用？

A：快速定位。

【什么是hash】首先，需要明白hash是什么，hash是用来快速定位元素的一种数据结构，如给定一个变量我们可以通过hash 确定这个变量在内存中的位置 即 变量a 经过 hash(a)->就可以确定这个元素在内存中的位置。
【hashCode 方法的作用】object基类 中 有hashcode()，这就导致了所有我们自建的类都继承了hashcode 方法。hashcode在单一类当中只是一个实例方法并没有什么大的作用。
【hashcode 应用】 在Java集合类当中有实现map接口的HashMap、Set接口的HashSet 要知道set集合中存储的对象的引用所指向的对象是不能重复的。

比如你要实现 Set students[] = new HashSet<>();那么 Student 这个类中必须override（重写）hashCode()与equals()， 如果不重写hashCode,只重写equals(),那么当你Student a = new Student(“张晓”,13);Student b = new Student(“张晓”,13); 这两个对象的引用都能被存储至hashset 集合当中，但其实我们肉眼观察到的对象已经重复了，这就是因为hashcode没有重写，两个对象的hash code不一致导致的肉眼观察到的相同内容的对象被存储至了set集合当中。所以总结：多个 单一类对象实例中，如果两个对象的hashCode() 相同 ，那么两个对象equals() 一定相同 因为是同一个对象，但equals相同 hashCode()不一定相同在HashTable、HashSet、HashMap 集合中存储的对象，hashCode 与 equals 结合来确保元素的肉眼可见的非重复性。

五、异常

Q：异常与错误有什么区别？？

A：
异常（Exception）：主要是语法错误和语义错误，异常都会通过jvm虚拟机告诉你。
错误（Error）：应用程序不能截获的严重问题。

Q：异常的类层次结构是如何的？

A：

Q：常见的异常有哪些？

A：

• 空指针异常类：NullPointerException
• 数据类型转换异常：java.lang.ClassCastException
• 没有访问权限：java.lang.IllegalAccessException
• 方法的参数错误：java.lang.IllegalArgumentException
• 数组下标越界异常：java.lang.IndexOutOfBoundsException
• 文件已结束异常：EOFException
• 文件未找到异常：FileNotFoundException
• 字符串转换为数字异常：NumberFormatException
• 指定的类不存在： java.lang.ClassNotFoundException
• 实例化异常：java.lang.InstantiationException

Q：如何自定义异常?

A：继承Exception类。

// 先自定义异常类，如用户不存在异常DollarsNotFoundException
public class DollarsNotFoundException extends Exception { 
 
    public DollarsNotFoundException () {
        super();
    }
     
    public DollarsNotFoundException (String message) {
        super(message);
    }
 
    public DollarsNotFoundException (Throwable cause) {
        super(cause);
    }
 
    public DollarsNotFoundException (String message, Throwable cause) {
        super(message, cause);
    }
}

异常使用场景类

public void findMondy() throws DollarsNotFoundException{
     try {
         // todo
     } catch(Exception e) {
         throw  new  DollarsNotFoundException("你没钱!");  
     }
}

Q：throw与throws有什么区别?

A：
throw：抛出
throws：声明
语法：[(修饰符)] (返回值类型)(方法名)([参数列表])[throws(异常类)]{…}
public void doA(int a) throws Exception1,Exception3{…}

六、IO

Q：java中io流分为几种？字节流与字符流有什么区别?

A：
（1）按流向分类：

• 输入流
• 输出流

（2）按处理数据不同分类：

• 字节流：二进制，可以处理一切文件，包括：纯文本、doc、音频、视频等。
• 字符流：文本文件，只能处理纯文本。

（3）按功能不同分类：

• 节点流：包裹源头。
• 处理流：增强功能，提高性能。

Q：IO中BIO、NIO、AIO有什么区别？

A：

• BIO：同步并阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。
• NIO：同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
• AIO：异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。

七、JAVA集合

Q：java集合类的集成体系是怎样的？

A：

Q：ArrayList与LinkedList有什么区别?

A：
总结：ArrayList适合查，LinkedList适合增删。

ArrayList和LinkedList都实现了List接口。但是在数据结构的实现上ArrayList是数组，LinkedList是双向链表，所以LinkedList比ArrayList会更耗内存，因为它一个节点要存两个引用，一个指向上一个元素，一个指向下一个元素。而数组查找元素的时间复杂度是O(1)，链表查找元素的时间复杂度是O(n),所以查询多的情况下，ArrayList比LinkedList更适合。
只要不是首尾的增加或删除操作，那么LinkedList的效率就是比ArrayList高，因为ArrayList进行增删操作后，数组内就会有一些数据会受到影响，需要更换下标，影响的数据范围越广，效率越低。

Q：HashMap底层原理是怎样的

A：HashMap=数组+链表

put：

• 对key的hashCode()做hash，然后再计算index；
• 如果没碰撞直接放到bucket里；
• 如果碰撞了，以链表的形式存在buckets后；
• 如果碰撞导致链表过长(大于等于TREEIFY_THRESHOLD)，就把链表转换成红黑树；
• 如果节点已经存在就替换old value(保证key的唯一性) 如果bucket满了(超过load factor*current
  capacity)，就要resize。

get：

• bucket里的第一个节点，直接命中；
• 如果有冲突，则通过key.equals(k)去查找对应的entry：
  若为树，则在树中通过key.equals(k)查找，O(logn)；
  若为链表，则在链表中通过key.equals(k)查找，O(n)。