Java基础篇【八股文】_八股文java

1.你是如何理解OOP面向对象的

面向对象是利于语言对现实事物进行抽象。面向对象具有以下特征：

• 继承：继承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。
• 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。
• 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。
  

2、你是怎样理解多态的？什么地方用过？

多态：同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。父类引用指向子类对象，例如 List list = new ArrayList();就是典型的一种多态的体现形式。

3、重载与重写有什么区别?（上海）

• 重载发生在本类，重写发生在父类与子类之间；
• 重载的方法名必须相同，重写的方法名相同且返回值类型必须相同；
• 重载的参数列表不同，重写的参数列表必须相同。
• 重写的访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。
• 构造方法不能被重写

4、接口与抽象类的区别（上海）

• 抽象类要被子类继承，接口要被类实现。
• 接口可多继承接口，但类只能单继承。
• 抽象类可以有构造器、接口不能有构造器
• 抽象类：除了不能实例化抽象类之外，它和普通Java类没有任何区别。
• 抽象类：抽象方法可以有public、protected和default这些修饰符、接口：只能是public。
• 抽象类：可以有成员变量；接口：只能声明常量。

5、深拷贝与浅拷贝的理解（上海）

深拷贝和浅拷贝就是指对象的拷贝，一个对象中存在两种类型的属性，一种是基本数据类型，一种是实例对象的引用。

• 浅拷贝是指，只会拷贝基本数据类型的值，以及实例对象的引用地址，并不会复制一份引用地址所指向的对象，也就是浅拷贝出来的对象，内部的类属性指向的是同一个对象。
• 深拷贝是指，既会拷贝基本数据类型的值，也会针对实例对象的引用地址所指向的对象进行复制，深拷贝出来的对象，内部的类执行指向的不是同一个对象。

6、举例说明封装和继承是怎么回事?

封装是指一种将抽象性函式接口的实现细节部分包装、隐藏起来的方法。

例如：实体类的封装，下面代码中，将 name 和 age 属性设置为私有的，只能本类才能访问，其他类都访问不了，如此就对信息进行了隐藏。对每个值属性提供对外的公共方法访问，也就是创建一对赋取值方法，用于对私有属性的访问。

public class Person{ 
	private String name; 
	private int age; 
	public int getAge(){ return age; } 
	public String getName(){ return name; } 
	public void setAge(int age){ this.age = age; } 
	public void setName(String name){ this.name = name; } 
}
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继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法，或子类从父类继承方法，使得子类具有父类相同的行为。

7、sleep和wait在线程里有什么区别？（上海）

• sleep方法：
  属于Thread类中的方法；会导致程序暂停执行指定的时间，让出cpu给其他线程，但是他的监控状态依然保持着，当指定时间到了之后，又会自动恢复运行状态；在调用sleep方法的过程中，线程不会释放对象锁。（只会让出CPU，不会导致锁行为的改变）
• wait方法：
  属于Object类中的方法；在调用wait方法的时候，线程会放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象调用notify方法后本线程才进入对象锁定池准备。获取对象锁进入运行状态。（不仅让出CPU，还释放已经占有的同步资源锁

8、什么是自动拆装箱？ int和Integer有什么区别?以及以下程序运行结果。（北京）

基本数据类型，如int,float,double,boolean,char,byte,不具备对象的特征，不能调用方法。

装箱：将基本类型转换成包装类对象
拆箱：将包装类对象转换成基本类型的值

java为什么要引入自动装箱和拆箱的功能？

主要是用于java集合中，List list=new ArrayList();list集合如果要放整数的话，只能放对象，不能放基本类型，因此需要将整数自动装箱成对象。

实现原理：javac编译器的语法糖，底层是通过Integer.valueOf()和Integer.intValue()方法实现。
区别：

• Integer是int的包装类，int则是java的一种基本数据类型
• Integer变量必须实例化后才能使用，而int变量不需要
• Integer实际是对象的引用，当new一个Integer时，实际上是生成一个指针指向此对象；而int则是直接存储数据值
• Integer的默认值是null，int的默认值是0

package com.atguigu.interview.chapter03;  
       public class Test01 {  
         public static void main(String[] args){  
             Integer a = 127;  
             Integer b = 127;  
             Integer c = 128;  
             Integer d = 128;  
             System.out.println(a==b); //true  
             System.out.println(c==d); //false  
      }  
  }  
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9、==和equals区别

• = =
  如果比较的是基本数据类型，那么比较的是变量的值
  如果比较的是引用数据类型，那么比较的是地址值（两个对象是否指向同一块内存）
• equals
  如果没重写equals方法比较的是两个对象的地址值
  如果重写了equals方法后我们往往比较的是对象中的属性的内容
  equals方法是从Object类中继承的，默认的实现就是使用==
  

10、String能被继承吗？为什么用final修饰？（北京）

String不能被继承，因为String类有final修饰符，而final修饰的类是不能被继承的。

String 类是最常用的类之一，为了效率，禁止被继承和重写。

为了安全。String 类中有native关键字修饰的调用系统级别的本地方法，调用了操作系统的 API，如果方法可以重写，可能被植入恶意代码，破坏程序。Java 的安全性也体现在这里。

11、String buffer和String builder区别

• StringBuffer 与 StringBuilder 中的方法和功能完全是等价的，
• 只是StringBuffer 中的方法大都采用了 synchronized 关键字进行修饰，因此是线程安全的，而 StringBuilder 没有这个修饰，可以被认为是线程不安全的。
• 在单线程程序下，StringBuilder效率更快，因为它不需要加锁，不具备多线程安全而StringBuffer则每次都需要判断锁，效率相对更低

12、final、finally、finalize

final：修饰符（关键字）有三种用法：修饰类、变量和方法。修饰类时，意味着它不能再派生出新的子类，即不能被继承，因此它和abstract是反义词。修饰变量时，该变量使用中不被改变，必须在声明时给定初值，在引用中只能读取不可修改，即为常量。修饰方法时，也同样只能使用，不能在子类中被重写。

finally：通常放在try…catch的后面构造最终执行代码块，这就意味着程序无论正常执行还是发生异常，这里的代码只要JVM不关闭都能执行，可以将释放外部资源的代码写在finally块中。

finalize：Object类中定义的方法，Java中允许使用finalize() 方法在垃圾收集器将对象从内存中清除出去之前做必要的清理工作。这个方法是由垃圾收集器在销毁对象时调用的，通过重写finalize() 方法可以整理系统资源或者执行其他清理工作。

13、Object中有哪些方法

（1）protected Object clone()—>创建并返回此对象的一个副本。
（2）boolean equals(Object obj)—>指示某个其他对象是否与此对象“相等”。
（3）protected void finalize()—>当垃圾回收器确定不存在对该对象的更多引用时，由对象的垃圾回收器调用此方法。
（4）Class<? extendsObject> getClass()—>返回一个对象的运行时类。
（5）int hashCode()—>返回该对象的哈希码值。
（6）void notify()—>唤醒在此对象监视器上等待的单个线程。
（7）void notifyAll()—>唤醒在此对象监视器上等待的所有线程。
（8）String toString()—>返回该对象的字符串表示。
（9）void wait()—>导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll() 方法。
void wait(long timeout)—>导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify() 方法或 notifyAll()方法，或者超过指定的时间量。
void wait(long timeout, int nanos)—>导致当前的线程等待，直到其他线程调用此对象的 notify()

14、说一下集合体系？ArrarList和LinkedList区别

简单体系：

ArrarList和LinkedList区别：
（1）ArrayList是实现了基于动态数组的数据结构，LinkedList基于链表的数据结构。
（2）对于随机访问get和set，ArrayList效率优于LinkedList，因为LinkedList要移动指针。
（3）对于新增和删除操作add和remove，LinkedList比较占优势，因为ArrayList要移动数据。 这一点要看实际情况的。若只对单条数据插入或删除，ArrayList的速度反而优于LinkedList。但若是批量随机的插入删除数据，LinkedList的速度大大优于ArrayList. 因为ArrayList每插入一条数据，要移动插入点及之后的所有数据。

15、HashMap底层源码，数据结构

HashMap的底层结构在jdk1.7中由数组+链表实现，在jdk1.8中由数组+链表+红黑树实现，以数组+链表的结构为例。


JDK1.8之前Put方法：

JDK1.8之后Put方法；



HashMap基于哈希表的Map接口实现，是以key-value存储形式存在，即主要用来存放键值对。HashMap 的实现不是同步的，这意味着它不是线程安全的。它的key、value都可以为null。此外，HashMap中的映射不是有序的。

JDK1.8 之前 HashMap 由 数组+链表 组成的，数组是 HashMap 的主体，链表则是主要为了解决哈希冲突(两个对象调用的hashCode方法计算的哈希码值一致导致计算的数组索引值相同)而存在的（“拉链法”解决冲突）.JDK1.8 以后在解决哈希冲突时有了较大的变化，当链表长度大于阈值（或者红黑树的边界值，默认为 8）并且当前数组的长度大于64时，此时此索引位置上的所有数据改为使用红黑树存储。

补充：将链表转换成红黑树前会判断，即使阈值大于8，但是数组长度小于64，此时并不会将链表变为红黑树。而是选择进行数组扩容。

这样做的目的是因为数组比较小，尽量避开红黑树结构，这种情况下变为红黑树结构，反而会降低效率，因为红黑树需要进行左旋，右旋，变色这些操作来保持平衡 。同时数组长度小于64时，搜索时间相对要快些。所以综上所述为了提高性能和减少搜索时间，底层在阈值大于8并且数组长度大于64时，链表才转换为红黑树。具体可以参考 treeifyBin方法。
当然虽然增了红黑树作为底层数据结构，结构变得复杂了，但是阈值大于8并且数组长度大于64时，链表转换为红黑树时，效率也变的更高效。

注意：可以结合百度hashmap源码解析进行更深入的了解。

16、你说HashMap底层是 数组+链表+红黑树，为什么要用这几类结构呢？（深圳）

• 数组 Node<K,V>[] table ,哈希表，根据对象的key的hash值进行在数组里面是哪个节点
• 链表的作用是解决hash冲突，将hash值取模之后的对象存在一个链表放在hash值对应的槽位
• 红黑树 JDK8使用红黑树来替代超过8个节点的链表，主要是查询性能的提升，从原来的O(n)到O(logn),通过hash碰撞，让HashMap不断产生碰撞，那么相同的key的位置的链表就会不断增长，当对这个Hashmap的相应位置进行查询的时候，就会循环遍历这个超级大的链表，性能就会下降，所以改用红黑树

17、HashMap和HashTable区别

（1）线程安全性不同
HashMap是线程不安全的，HashTable是线程安全的，其中的方法是Synchronize的，在多线程并发的情况下，可以直接使用HashTable，但是使用HashMap时必须自己增加同步处理。
（2）是否提供contains方法
HashMap只有containsValue和containsKey方法；HashTable有contains、containsKey和containsValue三个方法，其中contains和containsValue方法功能相同。
（3）key和value是否允许null值
Hashtable中，key和value都不允许出现null值。HashMap中，null可以作为键，这样的键只有一个；可以有一个或多个键所对应的值为null。
（4）数组初始化和扩容机制
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。
Hashtable扩容时，将容量变为原来的2倍加1，而HashMap扩容时，将容量变为原来的2倍。

18、线程的创建方式

1）继承Thread类创建线程
2）实现Runnable接口创建线程
3）使用Callable和Future创建线程
4）使用线程池创建线程

19、线程的状态转换有什么？（生命周期）

（1）新建状态(New) ：线程对象被创建后，就进入了新建状态。例如，Thread thread = new Thread()。
（2）就绪状态(Runnable): 也被称为“可执行状态”。线程对象被创建后，其它线程调用了该对象的start()方法，从而来启动该线程。例如，thread.start()。处于就绪状态的线程，随时可能被CPU调度执行。
（3）运行状态(Running)：线程获取CPU权限进行执行。需要注意的是，线程只能从就绪状态进入到运行状态。
（4）阻塞状态(Blocked)：阻塞状态是线程因为某种原因放弃CPU使用权，暂时停止运行。直到线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态。阻塞的情况分三种：

• 等待阻塞 – 通过调用线程的wait()方法，让线程等待某工作的完成。
• 同步阻塞 – 线程在获取synchronized同步锁失败(因为锁被其它线程所占用)，它会进入同步阻塞状态。
• 其他阻塞 – 通过调用线程的sleep()或join()或发出了I/O请求时，线程会进入到阻塞状态。当sleep()状态超时、join(）等待线程终止或者超时、或者I/O处理完毕时，线程重新转入就绪状态。
  （5）死亡状态(Dead)：线程执行完了或者因异常退出了run()方法，该线程结束生命周期。

20、Java 中有几种类型的流

21、请写出你最常见的5个RuntimeException（北京）

（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。
22、谈谈你对反射的理解
（1）反射机制:

所谓的反射机制就是java语言在运行时拥有一项自观的能力。通过这种能力可以彻底的了解自身的情况为下一步的动作做准备。
Java的反射机制的实现要借助于4个类：class，Constructor，Field，Method;
其中class代表的时shi1类对象，Constructor－类的构造器对象，Field－类的属性对象，Method－类的方法对象。通过这四个对象我们可以粗略的看到一个类的各个组成部分。

（2）Java反射的作用：

在Java运行时环境中，对于任意一个类，可以知道这个类有哪些属性和方法。对于任意一个对象，可以调用它的任意一个方法。这种动态获取类的信息以及动态调用对象的方法的功能来自于Java 语言的反射（Reflection）机制。

（3）Java 反射机制提供功能

在运行时判断任意一个对象所属的类。
在运行时构造任意一个类的对象。
在运行时判断任意一个类所具有的成员变量和方法。
在运行时调用任意一个对象的方法

23、什么是 java 序列化，如何实现 java 序列化？（北京）

序列化就是一种用来处理对象流的机制，所谓对象流也就是将对象的内容进行流化。
可以对流化后的对象进行读写操作，也可将流化后的对象传输于网络之间。序列化是为了解决在对对象流进行读写操作时所引发的问题。

序列化的实现 ： 将需要被序列化的类实现Serializable接口，该接口没有需要实现的方法，implements Serializable 只是为了标注该对象是可被序列化的，然后使用一个输出流(如：FileOutputStream)来构造一个ObjectOutputStream(对象流)对象，接着，使用 ObjectOutputStream 对象的 writeObject(Object obj)方法就可以将参数为 obj 的对象写出(即保存其状态)，要恢复的话则用输入流。

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