Java 基础常见面试题整理

1、java的基本数据类型有哪些？

Java的基本数据类型包括以下八种：

• boolean： 用于存储逻辑值，只能存储true和false。
• byte： 用于存储字节数据，占用8位（一个字节）内存空间。
• short： 用于存储较短整数，占用16位（两个字节）内存空间。
• int： 用于存储整数，占用32位（四个字节）内存空间。
• long： 用于存储长整数，占用64位（八个字节）内存空间。
• float： 用于存储单精度浮点数，占用32位（四个字节）内存空间。
• double： 用于存储双精度浮点数，占用64位（八个字节）内存空间。
• char： 用于存储单个字符，占用16位（两个字节）内存空间，采用Unicode编码。

2、java为什么要有包装类型？

主要原因包括以下几点：

• 处理基本数据类型的 null 值：基本数据类型（如 int，double 等）不能直接赋值为 null，而包装类型（如 Integer、Double）可以表示 null 值，这对于某些业务逻辑和数据处理来说非常有用。
• 提供额外功能：包装类型提供了一些额外的方法和功能，这些方法可以用于对基本数据类型进行操作和处理。例如，Integer 类提供了
  parselnt()方法用于将字符串转换为整数。
• 泛型支持：泛型只能接受对象类型，无法直接使用基本数据类型。因此，使用包装类型可以很方使地在泛型中使用基本数据类型。
• 自动装箱与拆箱: Java 提供了自动装箱(autoboxing)和自动拆箱(unboxing)的功能，使得基本类型与其对应的包装类型之间的转换更加便捷。
• 与对象集合的兼容性: Java的集合类(如ArrayList, HashMap等)只能存储对象,不能直接存储基本数据类型。使用包装类型可以方便地将基本数据类型转换为对象类型，从而与集合类兼容。

3、String a = “123” 和 String a = new String(“123”) 区别？

String a = "123"; // a 是一个变量，对字符串常量池中“123”这个对象的引用
// "123" 是一个字符串字面量（字符串对象），它会被存储在字符串常量池中（String Constant Pool）。
// 当字符串常量池不存在“123”对象会创建一个对象，存在则不会创建  
  
String b = new String("123"); // b 是一个变量，但它引用堆的 String 对象  
// 这里，首先 JVM 会检查字符串常量池中是否已经有 "123" 这个字符串。  
// 如果有，它会用常量池中的字符串对象作为参数去调用 String 类的构造函数来创建一个新的 String 对象。  
// 这个新的 String 对象会被分配在堆内存中，并且它的内容（字符数组）会是常量池中字符串对象的一个拷贝。  
// 变量 b 持有对这个新创建的堆上 String 对象的引用，而不是直接引用常量池中的字符串。
// 最多创建2个对象，最少一个

4、String、StringBuilder和StringBuffer的区别？

String、StringBuilder和StringBuffer是Java中用来处理字符串的类，它们之间的区别主要在于性能和线程安全性。

• String: 一旦创建就不能被修改，任何对String的操作都会产生一个新的String对象。
  不可变性使得String在并发环境下是线程安全的，但是频繁的字符串操作会产生大量临时对象，影响性能。

• StringBuilder: StringBuilder是可变的，可以进行插入、追加、删除等操作而不会产生新的对象。
  由于StringBuilder是非线程安全的，所以在单线程环境下比StringBuffer具有更好的性能。

• StringBuffer: 与StringBuilder类似，也是可变的，但是它是线程安全的，所有的方法都是同步的。
  在多线程环境下，为了确保线程安全性，可以使用StringBuffer，但性能相对较差，因为是通过在方法上面加synchronized 关键字来保证同步的。

因此，如果在单线程环境下需要频繁修改字符串，建议使用StringBuilder；如果在多线程环境下需要频繁修改字符串，则应该使用StringBuffer；如果字符串不需要被修改，那么使用String即可。

5、如何理解面向对象和面向过程？

面向过程是一种以过程为中心的编程方法，它将问题分解为一系列步骤或函数。每个函数负责完成一个特定的任务，通过依次调用这些函数来解决问题。

其优点包括：

• 流程清晰：按照步骤进行编程，易于理解和调试。

然而，它也存在一些局限性：

• 代码复用性差：功能封装在函数中，但难以复用和扩展。
• 维护困难：代码结构较为松散，修改可能影响多个部分。

面向对象则是一种以对象为中心的编程方法。它将问题抽象为对象，每个对象具有属性和行为。
其优点包括：

• 代码复用性高：通过继承和多态实现代码的重用和扩展。
• 维护方便：修改一个对象的行为不会影响其他部分。
• 模拟现实世界：更符合人类的思维方式。

面向对象编程的关键概念包括：

• 对象：表示现实世界中的实体。
• 类：对象的抽象描述。
• 封装：隐藏对象的内部实现，只暴露必要的接口。
• 继承：实现代码的重用和扩展。
• 多态：不同对象对同一消息的不同响应。

总之，面向对象编程更加注重代码的封装、复用和可扩展性，使得代码更易于维护和扩展。而面向过程编程则更适合一些简单、流程性强的问题。在实际编程中，可以根据具体情况选择合适的编程方法。

6、面向对象的三大基本特征是什么?如何理解？

面向对象的三大基本特征是封装、继承和多态。

封装是将对象的属性和行为封装在一起，对外只提供必要的接口。它的意义在于：

• 信息隐藏：隐藏内部实现细节，提高安全性和可靠性。
• 模块独立性：减少模块之间的耦合，便于模块的独立开发和测试。

继承允许子类继承父类的属性和方法，从而实现代码的重用和扩展。理解继承可以从以下几个方面考虑：

• 代码复用：避免重复编写相同的代码。
• 扩展功能：子类可以在父类的基础上添加新的功能。

多态是指同一个方法在不同的对象上有不同的实现。它的好处包括：

• 灵活性：根据具体对象的类型执行相应的操作。
• 可扩展性：方便添加新的子类并实现不同的行为。

7、java是面向对象还是面向过程？

Java 是一种面向对象的编程语言。

8、什么是反射？为什么需要反射？

反射是指在运行时动态地访问和操作类的信息。

需要反射的原因包括：

• 灵活性：可以在运行时获取类的信息、创建对象、调用方法等，提供了更大的灵活性。
• 动态加载：支持在运行时动态加载和使用类，无需在编译时确定。
• 框架和工具开发：便于开发通用的框架和工具，可适应不同的业务需求。
• 插件机制：支持插件式的扩展，方便添加新的功能。
• XML 配置：与配置文件结合，实现基于配置的动态功能。
• 类操作：对类进行各种操作，如修改属性、方法等。
• 跨模块交互：方便不同模块之间的交互和集成。

通过反射，程序可以在运行时动态地了解和操作类的结构和行为，从而实现更灵活和可扩展的系统设计。

9、为什么不能用浮点数表示金额？ 有什么方法解决？

浮点数在计算机内部的表示方法采用的是 IEEE 标准，它兼顾了数据的精度和大小。32 位的浮点数由 1 比特的符号位、8 比特的阶码和 23 比特的尾数组成。浮点数能表示的数据大小范围由阶码决定，而能够表示的精度完全取决于尾数的长度。对于金额，舍去不能表示的部分，就会产生精度丢失。
十进制的 0.1 在二进制下将是一个无线循环小数，同样，在进行加法、减法、乘法和除法等运算时，这种精度损失可能会累积，导致结果不正确。为了避免这种情况，建议使用 java.math.BigDecimal 类来表示和计算金额。BigDecimal 提供了用于高精度算术运算的方法，能够精确地表示十进制小数，避免浮点数表示和计算中的精度损失问题。

10、为什么不能用字符串来存储金额？

使用字符串来存储金额有一些局限性：

• 计算困难：进行数值计算时，需要额外的处理来转换和解析字符串。
• 效率较低：在涉及大量金额操作时，性能可能受到影响。
• 不支持数学运算：无法直接进行加减乘除等常见的数学运算。
• 易出错：处理字符串转换可能引入错误。
• 数据类型不一致：与其他数值类型的交互可能需要额外的转换。

然而，在某些情况下，可能会选择使用字符串来存储金额：

• 格式灵活：可以方便地表示特定的金额格式。
• 非数值场景：如仅用于显示或存储。

为了更准确和高效地处理金额，通常使用专门的数值类型或类，例如 Java 中的BigDecimal，它提供了高精度的数值计算功能，能够避免常见的数值计算问题。

11、为什么需要克隆？如何实现对象的克隆？深拷贝和浅拷贝的区别？

需要克隆的原因有以下几点：

• 独立性：创建独立的副本，避免对原始对象的修改影响到其他使用该对象的部分。
• 隔离性：在不同的上下文或操作中使用相同对象的副本，以防止冲突。
• 安全性：确保原始对象的完整性和稳定性。

实现对象的克隆有多种方式，以下是一种常见的方法：

• 实现 Cloneable 接口：确保类实现了 Cloneable 接口。
• 重写 clone 方法：在类中重写 clone 方法。

深拷贝和浅拷贝的区别在于：

深拷贝：复制对象及其引用的所有嵌套对象。

• 副本与原始对象完全独立。
• 修改副本不会影响原始对象。

浅拷贝：只复制对象本身，不复制引用的嵌套对象。

• 嵌套对象仍与原始对象共享。
• 修改副本的嵌套对象会影响原始对象。

深拷贝确保了副本的完全独立性，而浅拷贝在处理嵌套对象时可能会出现问题。在需要完全独立的副本时，应使用深拷贝。

12、try-catch-finally中，如果catch中return了，finally还会执行吗？

在 try-catch-finally 语句中，即使在 catch 块中执行了 return 语句，finally 块仍然会执行。

finally 块的作用是确保无论在 try 块中是否发生异常，某些特定的操作都会被执行，例如资源的释放、清理等。

当执行到 catch 块中的 return 语句时，会先将返回值保存起来，然后执行 finally 块中的代码。最后，再返回保存的返回值。

finally 块的执行具有以下特点：

• 无论是否发生异常，finally 块都会执行。
• 即使在 finally 块中抛出异常，也会继续执行。
• finally 块中的返回值不会影响 try 或 catch 块中的返回值。

使用 finally 块可以确保资源的正确释放，以避免资源泄漏等问题。

13、String为什么设计成不可变的？

String 被设计成不可变有以下几个原因：

1. 安全性和稳定性：避免在多个线程中同时修改字符串时可能出现的竞态条件。
2. 效率：许多操作可以直接利用字符串的不可变性进行优化。
3. 缓存友好：相同字符串可以共享，减少内存占用。
4. 线程安全：无需进行额外的同步操作。
5. 代码简洁：无需处理可变字符串带来的复杂情况。
6. 避免误操作：防止意外修改字符串。
7. 易于实现和理解：简化字符串的内部实现。

不可变的特性使得 String 在多线程环境中更加可靠，并且提高了性能和内存效率。

14、Error和Exception的区别和联系？以及常见的RuntimeException？

区别：

• Error： Error是指Java虚拟机无法解决的严重问题，通常由系统内部错误引起，程序无法通过捕获错误来恢复。一般来说，程序不应该捕获Error类型的异常，而应该在发生Error时让程序终止。常见的Error包括OutOfMemoryError（内存耗尽）和StackOverflowError（栈溢出）等。
• Exception： Exception是指程序运行时可能发生的问题，它可以通过捕获和处理来使程序继续执行。Exception又分为受检异常（Checked Exception）和非受检异常（Unchecked Exception）。受检异常是指在程序编译时需要处理的异常，而非受检异常是指在编译时不需要处理的异常。常见的Exception包括IOException（输入输出异常）和SQLException（数据库访问异常）等。

联系：

Error和Exception都继承自Throwable类，因此它们具有一些共同的特性，如堆栈跟踪和异常信息等。

常见的RuntimeException：

• NullPointerException（空指针异常）： 当试图在一个空对象上调用方法或访问属性时抛出。
• ArrayIndexOutOfBoundsException（数组下标越界异常）： 当试图访问数组中不存在的索引时抛出。
• IllegalArgumentException（非法参数异常）： 当传递给方法的参数不符合方法的要求时抛出。
• ArithmeticException（算术异常）： 当出现除以零的运算时抛出。
• ClassCastException（类转换异常）： 当试图将一个对象转换为它不是的类型时抛出。

15、抽象类和接口的区别是什么？

抽象类和接口是面向对象编程中两种不同的概念，它们在Java中有着明显的区别。

抽象类（Abstract Class）：

• 抽象类可以包含抽象方法和非抽象方法。抽象方法是没有实际实现的方法，需要子类去实现。非抽象方法有默认实现，子类可以选择性地重写这些方法。
• 一个类只能继承一个抽象类（单继承性）。
• 抽象类可以包含成员变量，可以有构造函数，可以拥有普通方法。
• 抽象类可以有访问控制修饰符，可以定义成员变量，可以包含构造方法。

接口（Interface）：

• 接口中所有的方法都是抽象方法，没有方法体。
• 一个类可以实现多个接口（多继承性）。
• 接口中的成员变量隐式地是static和final的。
• 接口不能包含构造函数。
• 接口中的方法默认是public的，可以省略访问控制符，不能使用其他访问修饰符。

16、==和equals的区别

在 Java 中，== 和 equals() 方法的区别主要包括以下几点：

• ==：它是一种基本的数据比较操作符，用于比较两个对象的引用（内存地址）是否相等。
• equals()：它是 Object 类中的方法，通常用于定义对象之间的逻辑相等性。

Object默认是判断地址是否相等， Long、Integer、Date、String等都重写了equals方法。

Object类

public boolean equals(Object obj) {
   
        return (this == obj);
    }

Long类

public boolean equals(Object obj) {
   
        if (obj instanceof Long) {
   
            return value == ((Long)obj).longValue();
        }
        return false