Java互联网架构面试题及答案整理

这几天在网上搜集各种java面试题：一是为了自己能复习方便,二是为了分享给大家，题目都是来自网上大神的分享(持续更新中…

Java 面向对象

1. 面向对象有哪些特性以及你对这些特性的理解
   
   1）继承：继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。提供继承信息的类被称为父类（超类、基类）；得到继承信息的类被称为子类（派生类）。继承让变化中的软件系统有了一定的延续性，同时继承也是封装程序中可变因素的重要手段。
   
   2） 封装：通常认为封装是把数据和操作数据的方法绑定起来，对数据的访问只能通过已定义的接口。面向对象的本质就是将现实世界描绘成一系列完全自治、封闭的对象。我们在类中编写的方法就是对实现细节的一种封装；我们编写一个类就是对数据和数据操作的封装。可以说，封装就是隐藏一切可隐藏的东西，只向外界提供最简单的编程接口。
   
   3） 多态性：多态性是指允许不同子类型的对象对同一消息作出不同的响应。简单的说就是用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。多态性分为编译时的多态性和运行时的多态性。如果将对象的方法视为对象向外界提供的服务，那么运行时的多态性可以解释为：当A系统访问B系统提供的服务时， B系统有多种提供服务的方式，但一切对 A 系统来说都是透明的。方法重载（overload）实现的是编译时的多态性（也称为前绑定），而方法重写（override）实现的是运行时的多态性（也称为后绑定）。运行时的多态是面向对象最精髓的东西，
   要实现多态需要做两件事：1. 方法重写（子类继承父类并重写父类中已有的或抽象的方法）；2. 对象造型（用父类型引用引用子类型对象，这样同样的引用调用同样的方法就会根据子类对象的不同而表现出不同的行为）。
   
   4）抽象：抽象是将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程，包括数据抽象和行为抽象两方面。抽象只关注对 象
   有哪些属性和行为，并不关注这些行为的细节是什么。

重载（overload）和重写（override）的区别

方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。

重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；

重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求。

方法重载的规则：

1. 方法名一致，参数列表中参数的顺序，类型，个数不同。
2. 重载与方法的返回值无关，存在于父类和子类，同类中。
3. 可以抛出不同的异常，可以有不同修饰符。

方法重写的规则：

1. 参数列表必须完全与被重写方法的一致，返回类型必须完全与被重写方法的返回类型一致。
2. 构造方法不能被重写，声明为final的方法不能被重写，声明为 static的方法不能被重写，但是能够被再次声明。
3. 访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。
4. 重写的方法能够抛出任何非强制异常（UncheckedException，也叫非运行时异常），无论被重写的方法是否抛出异常。但是，重写的方法不能抛出新的强制性异常，或者比被重写方法声明的更广泛的强制性异常，反之则可以。

抽象类(abstract class)和接口(interface)异同

不同：

抽象类：
1.抽象类中可以定义构造器
2.可以有抽象方法和具体方法
3.接口中的成员全都是public 的
4.抽象类中可以定义成员变量
5.有抽象方法的类必须被声明为抽象类，而抽象类未必要有抽象方法
6.抽象类中可以包含静态方法
7.一个类只能继承一个抽象类

接口：
1.接口中不能定义构造器
2.方法全部都是抽象方法
3.抽象类中的成员可以是 private、默认、protected、public
4.接口中定义的成员变量实际上都是常量
5.接口中不能有静态方法
6.一个类可以实现多个接口

相同：

1.不能够实例化
2.可以将抽象类和接口类型作为引用类型
3.一个类如果继承了某个抽象类或者实现了某个接口都需要对其中的抽象方法全部进行实现，否则该类仍然需要被声明为抽象类

error和exception的区别

Error 类和 Exception类的父类都是 Throwable 类，他们的区别如下。

• Error类一般是指与虚拟机相关的问题，如系统崩溃，虚拟机错误，内存空间不足，方法调用栈溢出等。对于这类错误的导致的应用程序中断，仅靠程序本身无法恢复和和预防，遇到这样的错误，建议让程序终止。

• Exception类表示程序可以处理的异常，可以捕获且可能恢复。遇到这类异常，应该尽可能处理异常，使程序恢复 运
  行，而不应该随意终止异常。

• Exception 类又分为运行时异常（Runtime Exception）和受检查的异常(Checked Exception )，运行时异常；ArithmaticException,IllegalArgumentException，编译能通过，但是一运行就终止了，程序不会处理运行时异常，出现这类异常，程序会终止。而受检查的异常，要么用 try…catch 捕获，要么用 throws 字句声明抛出，交给它的父类处理，否则编译不会通过。

列举常见的 RuntimeException

1）java.lang.NullPointerException 空指针异常；出现原因：调用了未经初始化的对象或者是不存在的对象。
2）java.lang.ClassNotFoundException 指定的类找不到；出现原因：类的名称和路径加载错误；通常都是程序试图通过字符串来加载某个类时可能引发异常。
3） java.lang.NumberFormatException 字符串转换为数字异常；出现原因：字符型数据中包含非数字型字符。
4）java.lang.IndexOutOfBoundsException 数组角标越界异常，常见于操作数组对象时发生。
5）java.lang.IllegalArgumentException 方法传递参数错误。
6）java.lang.ClassCastException 数据类型转换异常。
7）java.lang.NoClassDefFoundException 未找到类定义错误。
8）SQLException SQL异常，常见于操作数据库时的 SQL语句错误。
9）java.lang.InstantiationException 实例化异常。
10）java.lang.NoSuchMethodException 方法不存在异常。

throw和throws的区别

• throw：
  1）throw语句用在方法体内，表示抛出异常，由方法体内的语句处理。
  2） throw是具体向外抛出异常的动作，所以它抛出的是一个异常实例，执行 throw一定是抛出了某种异常。

• throws：
  1）throws语句是用在方法声明后面，表示如果抛出异常，由该方法的调用者来进行异常的处理。
  2） throws主要是声明这个方法会抛出某种类型的异常，让它的使用者要知道需要捕获的异常的类型。
  3）throws表示出现异常的一种可能性，并不一定会发生这种异常。

final、finally、finalize的区别

1）final：用于声明属性，方法和类，分别表示属性不可变，方法不可覆盖，被其修饰的类不可继承。

2）finally：异常处理语句结构的一部分，表示总是执行。

3）finalize：Object 类的一个方法，在垃圾回收器执行的时候会调用被回收对象的此方法，可以覆盖此方法提供垃圾收集时的其他资源回收，例如关闭文件等。该方法更像是一个对象生命周期的临终方法，当该方法被系统调用则代表该对象即将“死亡”，但是需要注意的是，我们主动行为上去调用该方法并不会导致该对象“死亡”，这是一个被动的方法（其实就是回调方法），不需要我们调用。

Java 如何实现跨平台

• 注意：跨平台的是 Java 程序，而不是 JVM。JVM 是用 C/C++ 开发的，是编译后的机器码，不能跨平台，不同平台下需要安装不同版本的 JVM

我们编写的 Java 源码，编译后会生成一种 .class 文件，称为字节码文件。Java 虚拟机（JVM）就是负责将字节码文件翻译成特定平台下的机器码然后运行，也就是说，只要在不同平台上安装对应的 JVM，就可以运行字节码文件，运行我们编写的 Java 程序。

而这个过程，我们编写的 Java 程序没有做任何改变，仅仅是通过 JVM 这一 “中间层” ，就能在不同平台上运行，真正实现了 “一次编译，到处运行” 的目的。

JVM 体系结构的考察

JVM 的结构基本上由 4 部分组成：

• 类加载器，在 JVM 启动时或者类运行时将需要的 class 加载到 JVM 中

• 执行引擎，执行引擎的任务是负责执行 class 文件中包含的字节码指令，相当于实际机器上的 CPU

• 内存区，将内存划分成若干个区以模拟实际机器上的存储、记录和调度功能模块，如实际机器上的各种功能的寄存器或者 PC 指针的记录器等

• 本地方法调用，调用 C 或 C++ 实现的本地方法的代码返回结果

Java 虚拟机如何判定两个 Java 类相同

Java 虚拟机不仅要看类的全名是否相同，还要看加载此类的类加载器是否一样。

类加载器（class loader）用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。一般来说，Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源程序（.java文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class文件）。

类加载器负责读取 Java 字节代码，并转换成 java.lang.Class类的一个实例。每个这样的实例用来表示一个 Java 类。通过此实例的 newInstance()方法就可以创建出该类的一个对象。实际的情况可能更加复杂，比如 Java 字节代码可能是通过工具动态生成的，也可能是通过网络下载的。

只有两者都相同的情况，才认为两个类是相同的。即便是同样的字节代码，被不同的类加载器加载之后所得到的类，也是不同的。

比如一个 Java 类 com.example.Sample，编译之后生成了字节代码文件 Sample.class。两个不同的类加载器 ClassLoaderA和 ClassLoaderB分别读取了这个 Sample.class文件，并定义出两个 java.lang.Class类的实例来表示这个类。这两个实例是不相同的。对于 Java 虚拟机来说，它们是不同的类。试图对这两个类的对象进行相互赋值，会抛出运行时异常 ClassCastException。

String 、StringBuilder 、StringBuffer 的区别

Java平台提供了两种类型的字符串： String和StringBuffer/StringBuilder， 它们都可以储存和操作字符串， 区别如下。

1）String 是只读字符串，也就意味着String引用的字符串内容是不能被改变的。初学者可能会有这样的误解：

1.String str = “abc”； 
2.str = “bcd”; 

如上，字符串str 是可以改变的。其实不然，str 仅仅是一个引用对象，它指向一个字符串对象“abc”。第二行代码的含义是让 str 重新指向了一个新的字符串“bcd”对象，而“abc”对象并没有任何改变，只不过该对象已经成为一个不可及对象罢了。

2）StringBuffer/StringBuilder 表示的字符串对象可以直接进行修改。

3） StringBuilder 是 Java5 中引入的，它和 StringBuffer 的方法完全相同，区别在于它是在单线程环境下使用的，因为它的所有方法都没有被 synchronized修饰，因此它的效率理论上也比 StringBuffer 要高。