java面试题超全讲解（吐血编写、赶快收藏）
Java概述
何为编程
编程就是让计算机为解决某个问题而使用某种程序设计语言编写程序代码，并最终得到结果的过程。
为了使计算机能够理解人的意图，人类就必须要将需解决的问题的思路、方法、和手段通过计算机能够理解的形式告诉计算机，使得计算机能够根据人的指令一步一步去工作，完成某种特定的任务。这种人和计算机之间交流的过程就是编程。
什么是Java
Java是一门面向对象编程语言，不仅吸收了C++语言的各种优点，还摒弃了C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此Java语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java语言作为静态面向对象编程语言的代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。
jdk1.5之后的三大版本
- Java SE（J2SE，Java 2 Platform Standard Edition，标准版）
Java SE 以前称为 J2SE。它允许开发和部署在桌面、服务器、嵌入式环境和实时环境中使用的 Java 应用程序。Java SE 包含了支持 Java Web 服务开发的类，并为Java EE和Java ME提供基础。 - Java EE（J2EE，Java 2 Platform Enterprise Edition，企业版）
Java EE 以前称为 J2EE。企业版本帮助开发和部署可移植、健壮、可伸缩且安全的服务器端Java 应用程序。Java EE 是在 Java SE 的基础上构建的，它提供 Web 服务、组件模型、管理和通信 API，可以用来实现企业级的面向服务体系结构（service-oriented architecture，SOA）和 Web2.0应用程序。2018年2月，Eclipse 宣布正式将 JavaEE 更名为 JakartaEE - Java ME（J2ME，Java 2 Platform Micro Edition，微型版）
Java ME 以前称为 J2ME。Java ME 为在移动设备和嵌入式设备（比如手机、PDA、电视机顶盒和打印机）上运行的应用程序提供一个健壮且灵活的环境。Java ME 包括灵活的用户界面、健壮的安全模型、许多内置的网络协议以及对可以动态下载的连网和离线应用程序的丰富支持。基于 Java ME 规范的应用程序只需编写一次，就可以用于许多设备，而且可以利用每个设备的本机功能。
JVM、JRE和JDK的关系
JVM
Java Virtual Machine是Java虚拟机，Java程序需要运行在虚拟机上，不同的平台有自己的虚拟机，因此Java语言可以实现跨平台。
JRE
Java Runtime Environment包括Java虚拟机和Java程序所需的核心类库等。核心类库主要是java.lang包：包含了运行Java程序必不可少的系统类，如基本数据类型、基本数学函数、字符串处理、线程、异常处理类等，系统缺省加载这个包
如果想要运行一个开发好的Java程序，计算机中只需要安装JRE即可。
JDK
Java Development Kit是提供给Java开发人员使用的，其中包含了Java的开发工具，也包括了JRE。所以安装了JDK，就无需再单独安装JRE了。其中的开发工具：编译工具(javac.exe)，打包工具(jar.exe)等
JVM&JRE&JDK关系图
什么是跨平台性？原理是什么
所谓跨平台性，是指java语言编写的程序，一次编译后，可以在多个系统平台上运行。
实现原理：Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的，只要该系统可以安装相应的java虚拟机，该系统就可以运行java程序。
Java语言有哪些特点
简单易学（Java语言的语法与C语言和C++语言很接近）
面向对象（封装，继承，多态）
平台无关性（Java虚拟机实现平台无关性）
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）
支持多线程（多线程机制使应用程序在同一时间并行执行多项任）
健壮性（Java语言的强类型机制、异常处理、垃圾的自动收集等）
安全性
什么是字节码？采用字节码的最大好处是什么
字节码：Java源代码经过虚拟机编译器编译后产生的文件（即扩展为.class的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。
采用字节码的好处：
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程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不专对一种特定的机器，因此，Java程序无须重新编译便可在多种不同的计算机上运行。
先看下java中的编译器和解释器：
Java中引入了虚拟机的概念，即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟机器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。编译程序只需要面向虚拟机，生成虚拟机能够理解的代码，然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。在Java中，这种供虚拟机理解的代码叫做字节码（即扩展为.class的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。每一种平台的解释器是不同的，但是实现的虚拟机是相同的。Java源程序经过编译器编译后变成字节码，字节码由虚拟机解释执行，虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器，解释器将其翻译成特定机器上的机器码，然后在特定的机器上运行，这就是上面提到的Java的特点的编译与解释并存的解释。
Java源代码---->编译器---->jvm可执行的Java字节码(即虚拟指令)---->jvm---->jvm中解释器----->机器可执行的二进制机器码---->程序运行。
什么是Java程序的主类？应用程序和小程序的主类有何不同？
一个程序中可以有多个类，但只能有一个类是主类。在Java应用程序中，这个主类是指包含main()方法的类。而在Java小程序中，这个主类是一个继承自系统类JApplet或Applet的子类。应用程序的主类不一定要求是public类，但小程序的主类要求必须是public类。主类是Java程序执行的入口点。
Java应用程序与小程序之间有那些差别？
简单说应用程序是从主线程启动(也就是main()方法)。applet小程序没有main方法，主要是嵌在浏览器页面上运行(调用init()线程或者run()来启动)，嵌入浏览器这点跟flash的小游戏类似。
Java和C++的区别
我知道很多人没学过C++，但是面试官就是没事喜欢拿咱们Java和C++比呀！没办法！！！就算没学过C++，也要记下来！
- 都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态
- 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有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用内存
Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比
- Oracle JDK版本将每三年发布一次，而OpenJDK版本每三个月发布一次；
- OpenJDK 是一个参考模型并且是完全开源的，而Oracle JDK是OpenJDK的一个实现，并不是完全开源的；
- Oracle JDK 比 OpenJDK 更稳定。OpenJDK和Oracle JDK的代码几乎相同，但Oracle JDK有更多的类和一些错误修复。因此，如果您想开发企业/商业软件，我建议您选择Oracle JDK，因为它经过了彻底的测试和稳定。某些情况下，有些人提到在使用OpenJDK 可能会遇到了许多应用程序崩溃的问题，但是，只需切换到Oracle JDK就可以解决问题；
- 在响应性和JVM性能方面，Oracle JDK与OpenJDK相比提供了更好的性能；
- Oracle JDK不会为即将发布的版本提供长期支持，用户每次都必须通过更新到最新版本获得支持来获取最新版本；
- Oracle JDK根据二进制代码许可协议获得许可，而OpenJDK根据GPL v2许可获得许可。
面向对象
什么是面向对象？
面向对象程序设计是以建立模型体现出来的抽象思维过程和面向对象的方法。我们可以将某个事物抽象出来，赋予它自己的特征，并且可以针对这个事物进行相应的操作，以及规定与其他对象之间的关系。可以降低代码的耦合度，使程序更加灵活。
多态的好处
允许不同类对象对同一消息做出响应，即同一消息可以根据发送对象的不同而采用多种不同的行为方式(发送消息就是函数调用)。即父类型的引用指向子类型的对象。主要有以下优点：
可替换性：多态对已存在代码具有可替换性
可扩充性：增加新的子类不影响已经存在的类结构
更加灵活
面向对象和面向过程的区别？
面向过程：
优点：性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix等一般采用面向过程开发，性能是最重要的因素。
缺点：没有面向对象易维护、易复用、易扩展
面向对象：
优点：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护
缺点：性能比面向过程低
面向过程是具体化的，流程化的，解决一个问题，你需要一步一步的分析，一步一步的实现。
面向对象是模型化的，你只需抽象出一个类，这是一个封闭的盒子，在这里你拥有数据也拥有解决问题的方法。需要什么功能直接使用就可以了，不必去一步一步的实现，至于这个功能是如何实现的，管我们什么事？我们会用就可以了。
面向对象的底层其实还是面向过程，把面向过程抽象成类，然后封装，方便我们使用的就是面向对象了。
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。
面向对象三大特性？
其中Java 面向对象编程三大特性：封装 继承 多态
封装
封装把一个对象的属性私有化，同时提供一些可以被外界访问的属性的方法，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。
封装隐藏对象的属性和实现细节，仅对外提供公共访问方式，将变化隔离，便于使用，提高复用性和安全性。
继承
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。通过使用继承我们能够非常方便地复用以前的代码。
关于继承如下 3 点请记住：
- 子类拥有父类非 private 的属性和方法。
- 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。
- 子类可以用自己的方式实现父类的方法。（以后介绍）。
多态
所谓多态就是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定，即一个引用变量到底会指向哪个类的实例对象，该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定。
在Java中有两种形式可以实现多态：继承（多个子类对同一方法的重写）和接口（实现接口并覆盖接口中同一方法）。
在Java中有两种形式可以实现多态：继承（多个子类对同一方法的重写）和接口（实现接口并覆盖接口中同一方法）。
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）。
一个引用变量到底会指向哪个类的实例对象，该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定。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：
-
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）；
-
对象造型（用父类型引用子类型对象，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）。
什么是多态机制？Java语言是如何实现多态的？
所谓多态就是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定，即一个引用变量倒底会指向哪个类的实例对象，该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定。因为在程序运行时才确定具体的类，这样，不用修改源程序代码，就可以让引用变量绑定到各种不同的类实现上，从而导致该引用调用的具体方法随之改变，即不修改程序代码就可以改变程序运行时所绑定的具体代码，让程序可以选择多个运行状态，这就是多态性。
多态分为编译时多态和运行时多态。其中编辑时多态是静态的，主要是指方法的重载，它是根据参数列表的不同来区分不同的函数，通过编辑之后会变成两个不同的函数，在运行时谈不上多态。而运行时多态是动态的，它是通过动态绑定来实现的，也就是我们所说的多态性。
多态的实现
Java实现多态有三个必要条件：继承、重写、向上转型。
继承：在多态中必须存在有继承关系的子类和父类。
重写：子类对父类中某些方法进行重新定义，在调用这些方法时就会调用子类的方法。
向上转型：在多态中需要将子类的引用赋给父类对象，只有这样该引用才能够具备技能调用父类的方法和子类的方法。
只有满足了上述三个条件，我们才能够在同一个继承结构中使用统一的逻辑实现代码处理不同的对象，从而达到执行不同的行为。
对于Java而言，它多态的实现机制遵循一个原则：当超类对象引用变量引用子类对象时，被引用对象的类型而不是引用变量的类型决定了调用谁的成员方法，但是这个被调用的方法必须是在超类中定义过的，也就是说被子类覆盖的方法。
面向对象五大基本原则是什么?
-
单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)
类的功能要单一，不能包罗万象，跟杂货铺似的。 -
开放封闭原则OCP(Open－Close Principle)
一个模块对于拓展是开放的，对于修改是封闭的，想要增加功能热烈欢迎，想要修改，哼，一万个不乐意。 -
里式替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)
子类可以替换父类出现在父类能够出现的任何地方。比如你能代表你爸去你姥姥家干活。哈哈~~ -
依赖倒置原则DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)
高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。就是你出国要说你是中国人，而不能说你是哪个村子的。比如说中国人是抽象的，下面有具体的xx省，xx市，xx县。你要依赖的抽象是中国人，而不是你是xx村的。 -
接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle ISP)
设计时采用多个与特定客户类有关的接口比采用一个通用的接口要好。就比如一个手机拥有打电话，看视频，玩游戏等功能，把这几个功能拆分成不同的接口，比在一个接口里要好的多。
什么是值传递和引用传递？
值传递，是对基本型变量而言的，传递的是该变量的一个副本，改变副本不影响原变量。
引用传递，一般是对于对象型变量而言的，传递的是该对象地址的一个副本，并不是原对象本身。
一般认为，Java 内的传递都是值传递，Java 中实例对象的传递是引用传递。
代码中如何实现多态
实现多态主要有以下三种方式：
-
接口实现
-
继承父类重写方法
-
同一类中进行方法重载
接口的意义
规范，扩展，回调。
抽象类的意义
为其他子类提供一个公共的类型
封装子类中重复定义的内容
定义抽象方法,子类虽然有不同的实现，但是定义时一致的
接口和抽象类的区别
| 比较 | 抽象类 | 接口 |
|---|---|---|
| 默认方法 | 抽象类可以有默认的方法实现 | java 8之前,接口中不存在方法的实现. |
| 实现方式 | 子类使用extends关键字来继承抽象类.如果子类不是抽象类,子类需要提供抽象类中所声明方法的实现 | 子类使用implements来实现接口,需要提供接口中所有声明的实现 |
| 构造器 | 抽象类中可以有构造器, | 接口中不能 |
| 访问修饰符 | 抽象方法可以有public,protected和default等修饰 | 接口默认是public,不能使用其他修饰符 |
| 多继承 | 一个子类只能存在一个父类 | 一个子类可以存在多个接口 |
| 访问新方法 | 想抽象类中添加新方法,可以提供默认的实现,因此可以不修改子类现有的代码 | 如果往接口中添加新方法,则子类中需要实现该方法. |
父类的静态方法能否被子类重写
不能。重写只适用于实例方法,不能用于静态方法，而子类当中含有和父类相同签名的静态方法，我们一般称之为隐藏。
什么是不可变对象
不可变对象指对象一旦被创建，状态就不能再改变。任何修改都会创建一个新的对象，如 String、Integer及其它包装类。
静态变量和实例变量的区别?
静态变量存储在方法区，属于类所有。实例变量存储在堆当中，其引用存在当前线程栈。
能否创建一个包含可变对象的不可变对象?
当然可以创建一个包含可变对象的不可变对象的，你只需要谨慎一点，不要共享可变对象的引用就可以了，如果需要变化时，就返回原对象的一个拷贝。最常见的例子就是对象中包含一个日期对象的引用。
Overload和Override的区别。Overloaded的方法是否可以改变返回值的类型
答： 方法的重写Overriding和重载Overloading是Java多态性的不同表现。重写Overriding是父类与子类之间多态性的一种表现，重载Overloading是一个类中多态性的一种表现。如果在子类中定义某方法与其父类有相同的名称和参数，我们说该方法被重写 (Overriding)。如果在一个类中定义了多个同名的方法，它们或有不同的参数个数或有不同的参数类型，则称为方法的重载(Overloading)。Overloaded的方法是可以改变返回值的类型
基础语法
数据类型
Java有哪些数据类型
定义：Java语言是强类型语言，对于每一种数据都定义了明确的具体的数据类型，在内存中分配了不同大小的内存空间。
分类
- 基本数据类型
- 数值型
- 整数类型(byte,short,int,long)
- 浮点类型(float,double)
- 字符型(char)
- 布尔型(boolean)
- 数值型
- 引用数据类型
- 类(class)
- 接口(interface)
- 数组([])
Java基本数据类型图
switch 是否能作用在 byte 上，是否能作用在 long 上，是否能作用在 String 上
在 Java 5 以前，switch(expr)中，expr 只能是 byte、short、char、int。从 Java5 开始，Java 中引入了枚举类型，expr 也可以是 enum 类型，从 Java 7 开始，expr 还可以是字符串（String），但是长整型（long）在目前所有的版本中都是不可以的。
用最有效率的方法计算 2 乘以 8
2 << 3（左移 3 位相当于乘以 2 的 3 次方，右移 3 位相当于除以 2 的 3 次方）。
Math.round(11.5) 等于多少？Math.round(-11.5)等于多少
Math.round(11.5)的返回值是 12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。四舍五入的原理是在参数上加 0.5 然后进行下取整。
float f=3.4;是否正确
不正确。3.4 是双精度数&#x