Java基础知识小结

Java基础概念与常识

Java基础知识语法，参考博客Java基础常识面试题

Java特点

• 简单易学；
• 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）；
• 支持多线程（ C++ 语言没有内置的多线程机制，因此必须调用操作系统的多线程功能来进行多线程程序设计，而 Java 语言却提供了多线程支持）；
• 可靠性；
• 安全性；
• 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，因此 Java 语言不仅支持网络编程而且很方便）；
• 编译与解释并存；

JDK、JRE、JVM

• JDK : Java Development ToolKit(Java开发工具包)。JDK是整个JAVA的核心，包括了Java运行环境（Java Runtime Envirnment），一堆Java工具（javac/java/jdb等）和Java基础的类库（即Java API 包括rt.jar）。我们常常用JDK来代指Java API，Java API是Java的应用程序接口，其实就是前辈们写好的一些java Class，包括一些重要的语言结构以及基本图形，网络和文件I/O等等 ，我们在自己的程序中，调用前辈们写好的这些Class，来作为我们自己开发的一个基础。当然，现在已经有越来越多的性能更好或者功能更强大的第三方类库供我们使用。

javac和java的区别

1. javac 是编译一个java文件的基本命令，通过不同参数可以完成各种配置，比如导入其他类，指定编译路径等。

2. java是执行一个java文件的基本命令，通过参数配置可以以不同方式执行一个java程序或者是一个jar包。

3. javap是一个class文件的反编译程序，可以获取class文件的反编译结果，甚至是jvm执行程序的每一步代码实现。

总结：Javac是编译、Java是执行，编写Java代码后，使用Javac进行编译生成 .Class文件，.Class文件使用 Java命令 执行代码；

• JRE 是 Java 运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，包括 Java 虚拟机（JVM），Java 类库，java 命令和其他的一些基础构件。但是，它不能用于创建新程序。如果你只是为了运行一下 Java 程序的话，那么你只需要安装 JRE 就可以了。如果你需要进行一些 Java 编程方面的工作，那么你就需要安装 JDK 了。但是，这不是绝对的。有时，即使您不打算在计算机上进行任何 Java 开发，仍然需要安装 JDK。例如，如果要使用 JSP 部署 Web 应用程序，那么从技术上讲，您只是在应用程序服务器中运行 Java 程序。那你为什么需要 JDK 呢？因为应用程序服务器会将 JSP 转换为 Java servlet，并且需要使用 JDK 来编译 servlet。
• JVM：Java Virtual Mechinal(JAVA虚拟机)。JVM是JRE的一部分，它是一个虚构出来的计算机，是通过在实际的计算机上仿真模拟各种计算机功能来实现的。JVM有自己完善的硬件架构，如处理器、堆栈、寄存器等，还具有相应的指令系统。JVM 的主要工作是解释自己的指令集（即字节码）并映射到本地的 CPU 的指令集或 OS 的系统调用。Java语言是跨平台运行的，其实就是不同的操作系统，使用不同的JVM映射规则，让其与操作系统无关，完成了跨平台性。JVM 对上层的 Java 源文件是不关心的，它关注的只是由源文件生成的类文件（ class file ）。类文件的组成包括 JVM 指令集，符号表以及一些补助信息。

JVM 有针对不同系统的特定实现（Windows，Linux，macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。字节码和不同系统的 JVM 实现是 Java 语言“一次编译，随处可以运行”的关键所在。
JVM 并不是只有一种！只要满足 JVM 规范，每个公司、组织或者个人都可以开发自己的专属 JVM。 也就是说我们平时接触到的 HotSpot VM 仅仅是是 JVM 规范的一种实现而已。
除了我们平时最常用的 HotSpot VM 外，还有 J9 VM、Zing VM、JRockit VM 等 JVM 。维基百科上就有常见 JVM 的对比：Comparison of Java virtual machines ，感兴趣的可以去看看。并且，你可以在 Java SE Specifications 上找到各个版本的 JDK 对应的 JVM 规范。

什么是字节码

在 Java 中，JVM 可以理解的代码就叫做字节码（即扩展名为 .class 的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。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 程序运行时相对来说还是高效的（不过，和 C++，Rust，Go 等语言还是有一定差距的），而且，由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。

Java 程序从源代码到运行的过程如下图所示：

我们需要格外注意的是 .class->机器码 这一步。在这一步 JVM 类加载器首先加载字节码文件，然后通过解释器逐行解释执行，这种方式的执行速度会相对比较慢。而且，有些方法和代码块是经常需要被调用的(也就是所谓的热点代码)，所以后面引进了 JIT（just-in-time compilation） 编译器，而 JIT 属于运行时编译。当 JIT 编译器完成第一次编译后，其会将字节码对应的机器码保存下来，下次可以直接使用。而我们知道，机器码的运行效率肯定是高于 Java 解释器的。这也解释了我们为什么经常会说 Java 是编译与解释共存的语言。

JIT:
Java程序在运行的时候，主要就是执行字节码指令，一般这些指令会通过解释器（Interpreter）进行解释执行，这种就是解释执行。
当虚拟机发现某个方法或代码块的运行特别频繁时，就会把这些代码认定为 热点代码。为了提高热点代码的执行效率，在运行时虚拟机将会把这些代码编译成与本地平台相关的机器码，并进行各种层次的优化，完成这个任务的编译器称为即时编译器（Just In Time Compiler，简称 JIT 编译器）。
先把程序源代码编译成字节码。到执行期时，再将字节码直译，之后执行。

编译与解释的关系

我们可以将高级编程语言按照程序的执行方式分为两种：

• 编译型 ：编译型语言 会通过编译器将源代码一次性翻译成可被该平台执行的机器码。一般情况下，编译语言的执行速度比较快，开发效率比较低。常见的编译性语言有 C、C++、Go、Rust 等等。
• 解释型 ：解释型语言会通过解释器一句一句的将代码解释（interpret）为机器代码后再执行。解释型语言开发效率比较快，执行速度比较慢。常见的解释性语言有 Python、JavaScript、PHP 等等。

为什么说 Java 语言“编译与解释并存”

这是因为 Java 语言既具有编译型语言的特征，也具有解释型语言的特征。因为 Java 程序要经过先编译，后解释两个步骤，由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤，生成字节码（.class 文件），这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行。

Oracle JDK vs OpenJDK

• 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
• 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（如果是 LTS 长期支持版本的话也会，比如 JDK 8，但并不是每个版本都是 LTS 版本），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 使用 BCL/OTN 协议获得许可，而 OpenJDK 根据 GPL v2 许可获得许可。

JDK 原来是 SUN 公司开发的，后来 SUN 公司又卖给了 Oracle 公司，Oracle 公司以 Oracle 数据库而著名，而 Oracle 数据库又是闭源的，这个时候 Oracle 公司就不想完全开源了，但是原来的 SUN 公司又把 JDK 给开源了，如果这个时候 Oracle 收购回来之后就把他给闭源，必然会引其很多 Java 开发者的不满，导致大家对 Java 失去信心，那 Oracle 公司收购回来不就把 Java 烂在手里了吗！然后，Oracle 公司就想了个骚操作，这样吧，我把一部分核心代码开源出来给你们玩，并且我要和你们自己搞的 JDK 区分下，你们叫 OpenJDK，我叫 Oracle JDK，我发布我的，你们继续玩你们的，要是你们搞出来什么好玩的东西，我后续发布 Oracle JDK 也会拿来用一下，一举两得！

Java 和 C++ 的区别?

1. 共同点
   • Java 和 C++ 都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态
2. 不同点
   • 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 有自动内存管理垃圾回收机制(GC)，不需要程序员手动释放无用内存。
   • C ++同时支持方法重载和操作符重载，但是 Java 只支持方法重载（操作符重载增加了复杂性，这与 Java 最初的设计思想不符）。

基础语法

前++与后++

在写代码的过程中，常见的一种情况是需要某个整数类型变量增加 1 或减少 1，Java 提供了一种特殊的运算符，用于这种表达式，叫做自增运算符（++)和自减运算符（–）。

++ 和 – 运算符可以放在变量之前，也可以放在变量之后，当运算符放在变量之前时(前缀)，先自增/减，再赋值；当运算符放在变量之后时(后缀)，先赋值，再自增/减。例如，当 b = ++a 时，先自增（自己增加 1），再赋值（赋值给 b）；当 b = a++ 时，先赋值(赋值给 b)，再自增（自己增加 1）。也就是，++a 输出的是 a+1 的值，a++输出的是 a 值。用一句口诀就是：“符号在前就先加/减，符号在后就后加/减”

一句话总结：前++是先自加再使用而后++是先使用再自加！

continue、break 和 return 的区别是什么

1. continue ：指跳出当前的这一次循环，继续下一次循环。
2. break ：指跳出整个循环体，继续执行循环下面的语句。
3. return 用于跳出所在方法，结束该方法的运行。return 一般有两种用法
   • return; ：直接使用 return 结束方法执行，用于没有返回值函数的方法
   • return value; ：return 一个特定值，用于有返回值函数的方法

示例

public static void main(String[] args) {
       boolean flag = false;
       //先执行完循环体，再执行if判断
       for (int i = 0; i <= 3; i++) {
           if (i == 0) {
               System.out.println("0");
           } else if (i == 1) {
               System.out.println("1");
               continue;
           } else if (i == 2) {
               System.out.println("2");
               flag = true;
           } else if (i == 3) {
               System.out.println("3");
               break;
           } else if (i == 4) {
               System.out.println("4");
           }
           System.out.println("xixi");
       }
       if (flag) {
           System.out.println("haha");
           return;
       }
       System.out.println("heihei");
   }

运行结果

 0
xixi
1
2
xixi
3
haha

变量

成员变量与局部变量的区别？

• 语法形式 ：从语法形式上看，成员变量是属于类的，而局部变量是在代码块或方法中定义的变量或是方法的参数；成员变量可以被 public,private,static 等修饰符所修饰，而局部变量不能被访问控制修饰符及 static 所修饰；但是，成员变量和局部变量都能被 final 所修饰。
• 存储方式 ：从变量在内存中的存储方式来看,如果成员变量是使用 static 修饰的，那么这个成员变量是属于类的，如果没有使用 static 修饰，这个成员变量是属于实例的。而对象存在于堆内存，局部变量则存在于栈内存。
• 生存时间 ：从变量在内存中的生存时间上看，成员变量是对象的一部分，它随着对象的创建而存在，而局部变量随着方法的调用而自动生成，随着方法的调用结束而消亡。
• 默认值 ：从变量是否有默认值来看，成员变量如果没有被赋初始值，则会自动以类型的默认值而赋值（一种情况例外:被 final 修饰的成员变量也必须显式地赋值），而局部变量则不会自动赋值。

静态变量有什么作用？

静态变量可以被类的所有实例共享。无论一个类创建了多少个对象，它们都共享同一份静态变量。

通常情况下，静态变量会被 final 关键字修饰成为常量。(可以通过反射机制修改值)

字符型常量和字符串常量的区别?

• 形式 : 字符常量是单引号引起的一个字符，字符串常量是双引号引起的 0 个或若干个字符。
• 含义 : 字符常量相当于一个整型值( ASCII 值),可以参加表达式运算; 字符串常量代表一个地址值(该字符串在内存中存放位置)。
• 占内存大小 ： 字符常量只占 2 个字节; 字符串常量占若干个字节。
  (注意： char 在 Java 中占两个字节，可以存放一个汉字)

方法

什么是方法的返回值?方法有哪几种类型？

• 无返回值，方法名用void
• 有返回值，方法名为返回值类型

静态方法为什么不能调用非静态成员?

• 静态方法是属于类的，在类加载的时候就会分配内存，可以通过类名直接访问。而非静态成员属于实例对象，只有在对象实例化之后才存在，需要通过类的实例对象去访问。
• 在类的非静态成员不存在的时候静态成员就已经存在了，此时调用在内存中还不存在的非静态成员，属于非法操作。

静态方法和实例方法有何不同？

1. 调用方式
   在外部调用静态方法时，可以使用 类名.方法名 的方式，也可以使用 对象.方法名 的方式，而实例方法只有后面这种方式。也就是说，调用静态方法可以无需创建对象 。
2. 访问类成员是否存在限制

静态方法在访问本类的成员时，只允许访问静态成员（即静态成员变量和静态方法），不允许访问实例成员（即实例成员变量和实例方法），而实例方法不存在这个限制。

重载和重写有什么区别？

1. 重载
   发生在同一个类中（或者父类和子类之间），方法名必须相同，参数类型不同、个数不同、顺序不同，方法返回值和访问修饰符可以不同。

编译器必须挑选出具体执行哪个方法，它通过用各个方法给出的参数类型与特定方法调用所使用的值类型进行匹配来挑选出相应的方法。 如果编译器找不到匹配的参数， 就会产生编译时错误， 因为根本不存在匹配， 或者没有一个比其他的更好(这个过程被称为重载解析(overloading resolution))。
Java 允许重载任何方法， 而不只是构造器方法。

2. 重写

重写发生在运行期，是子类对父类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写。

• 方法名、参数列表必须相同，子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或相等，抛出的异常范围小于等于父类，访问修饰符范围大于等于父类。
• 如果父类方法访问修饰符为 private/final/static 则子类就不能重写该方法，但是被 static 修饰的方法能够被再次声明。
• 构造方法无法被重写

区别

区别点	重载方法	重写方法
发生范围	同一个类	子类
参数列表	必须修改	一定不能修改
返回类型	可修改	子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或相等
异常	可修改	子类方法声明抛出的异常类应比父类方法声明抛出的异常类更小或相等；
访问修饰符	可修改	一定不能做更严格的限制（可以降低限制）
发生阶段	编译期	运行期

小结

方法的重写要遵循“两同两小一大”

• “两同”即方法名相同、形参列表相同；
• “两小”指的是子类方法返回值类型应比父类方法返回值类型更小或相等，子类方法声明抛出的异常类应比父类方法声明抛出的异常类更小或相等；
• “一大”指的是子类方法的访问权限应比父类方法的访问权限更大或相等。

⭐️ 关于 重写的返回值类型 这里需要额外多说明一下，上面的表述不太清晰准确：如果方法的返回类型是 void 和基本数据类型，则返回值重写时不可修改。但是如果方法的返回值是引用类型，重写时是可以返回该引用类型的子类的。

什么是可变长参数？
从 Java5 开始，Java 支持定义可变长参数，所谓可变长参数就是允许在调用方法时传入不定长度的参数。就比如下面的这个 printVariable 方法就可以接受 0 个或者多个参数。

public static void method1(String... args) {
   //......
}

另外，可变参数只能作为函数的最后一个参数，但其前面可以有也可以没有任何其他参数

public static void method2(String arg1, String... args) {
   //......
}

遇到方法重载的情况怎么办呢？会优先匹配固定参数还是可变参数的方法呢？

答案是会优先匹配固定参数的方法，因为固定参数的方法匹配度更高。
Java 的可变参数编译后实际会被转换成一个数组，我们看编译后生成的 class文件就可以看出来了

基本数据类型

几种基本数据类型

• 6 种数字类型：
  • 4 种整数型：byte、short、int、long
  • 2 种浮点型：float、double
• 1 种字符类型：char
• 1 种布尔型：boolean
  这 8 种基本数据类型的默认值以及所占空间的大小如下：

基本类型	位数	字节	默认值	取值范围
byte	8	1	0	-128 ~ 127
short	16	2	0	-32768 ~ 32767
int	32	4	0	-2147483648 ~ 2147483647
long	64	8	0L	-9223372036854775808 ~ 9223372036854775807
char	16	2	‘u0000’	0 ~ 65535
float	32	4	0f	1.4E-45 ~ 3.4028235E38
double	64	8	0d	4.9E-324 ~ 1.7976931348623157E308
boolean	1			false

注意：

• Java 里使用 long 类型的数据一定要在数值后面加上 L，否则将作为整型解析。
• char a = ‘h’char :单引号，String a = “hello” :双引号。

这八种基本类型都有对应的包装类分别为：Byte、Short、Integer、Long、Float、Double、Character、Boolean 。

基本类型和包装类型的区别？

• 成员变量包装类型不赋值就是 null ，而基本类型有默认值且不是 null。
• 包装类型可用于泛型，而基本类型不可以。
• 基本数据类型的局部变量存放在 Java 虚拟机栈中的局部变量表中，基本数据类型的成员变量（未被 static 修饰 ）存放在 Java 虚拟机的堆中。包装类型属于对象类型，我们知道几乎所有对象实例都存在于堆中。
• 相比于对象类型， 基本数据类型占用的空间非常小。

注意 ： 基本数据类型存放在栈中是一个常见的误区！ 基本数据类型的成员变量如果没有被 static 修饰的话（不建议这么使用，应该要使用基本数据类型对应的包装类型），就存放在堆中。

包装类型的缓存机制

Java 基本数据类型的包装类型的大部分都用到了缓存机制来提升性能。

Byte,Short,Integer,Long 这 4 种包装类默认创建了数值 [-128，127] 的相应类型的缓存数据，Character 创建了数值在 [0,127] 范围的缓存数据，Boolean 直接返回 True or False
如果超出对应范围仍然会去创建新的对象，缓存的范围区间的大小只是在性能和资源之间的权衡

Integer i1 = 40;
Integer i2 = new Integer(40);
System.out.println(i1==i2);

Integer i1=40 这一行代码会发生装箱，也就是说这行代码等价于 Integer i1=Integer.valueOf(40) 。因此，i1 直接使用的是缓存中的对象。而Integer i2 = new Integer(40) 会直接创建新的对象。
因此，答案是 false 。

所有整型包装类对象之间值的比较，全部使用 equals 方法比较。

自动装箱与拆箱了解吗？原理是什么？

什么是自动拆装箱？

• 装箱：将基本类型用它们对应的引用类型包装起来；
• 拆箱：将包装类型转换为基本数据类型；

举例：

Integer i = 10;  //装箱
int n = i;   //拆箱

从字节码中，我们发现装箱其实就是调用了 包装类的valueOf()方法，拆箱其实就是调用了 xxxValue()方法。

• Integer i = 10 等价于 Integer i = Integer.valueOf(10)
• int n = i 等价于 int n = i.intValue();

为什么浮点数运算的时候会有精度丢失的风险

浮点数运算精度丢失代码演示：

float a = 2.0f - 1.9f;
float b = 1.8f - 1.7f;
System.out.println(a);// 0.100000024
System.out.println(b);// 0.099999905
System.out.println(a == b);// false

这个和计算机保存浮点数的机制有很大关系。我们知道计算机是二进制的，而且计算机在表示一个数字时，宽度是有限的，无限循环的小数存储在计算机时，只能被截断，所以就会导致小数精度发生损失的情况。这也就是解释了为什么浮点数没有办法用二进制精确表示。

如何解决浮点数运算的精度丢失问题？

BigDecimal 可以实现对浮点数的运算，不会造成精度丢失。通常情况下，大部分需要浮点数精确运算结果的业务场景（比如涉及到钱的场景）都是通过 BigDecimal 来做的。

BigDecimal a = new BigDecimal("1.0");
BigDecimal b = new BigDecimal("0.9");
BigDecimal c = new BigDecimal("0.8");

BigDecimal x = a.subtract(b);
BigDecimal y = b.subtract(c);

System.out.println(x); /* 0.1 */
System.out.println(y); /* 0.1 */
System.out.println(Objects.equals(x, y)); /* true */

超过 long 整型的数据应该如何表示？

基本数值类型都有一个表达范围，如果超过这个范围就会有数值溢出的风险。

在 Java 中，64 位 long 整型是最大的整数类型。

long l = Long.MAX_VALUE;
System.out.println(l + 1); // -9223372036854775808
System.out.println(l + 1 == Long.MIN_VALUE); // true

BigInteger 内部使用 int[] 数组来存储任意大小的整形数据。

相对于常规整数类型的运算来说，BigInteger 运算的效率会相对较低。

类型转换

范围小的可以转换成大的

short s1 = 1; s1 = s1 + 1;//是否报错  错误   s1 = (short)(s1+1);
short s1 = 1; s1 += 1;//是否报错, += ,++ ,-- , -= -> 自动进行强制类型转换的动作
//循环打印26个英文字母
for(char i = 'a';i<'z';i++){
  System.out.print(i+ " ");
}

float f = 1.8;//error

&和&&区别

1. &
   （1）按[位运算]符；
   （2）逻辑运算符作为[逻辑运算符]时，
   &左右两端条件式有一个为假就会不成立，但是两端都会运行，比如（1+2）4 &（1+2） 3；即使1+2== 4为假也会去判断1+2==3是否成立。

2. &&——逻辑运算符

&&也叫做短路[运算符]，因为只要左端条件式为假直接不成立，不会去判断右端条件式。

3. ||和|区别
   ||和|都是表示“或”，区别是||只要满足第一个条件，后面的条件就不再判断，而|要对所有的条件进行判断。

switch()语句中能放的数据类型

switch支持10种类型 基本类型：byte char short int 对于包装类 ：Byte Short Character Integer String enum

最常见的 - long,double不允许

面向对象基础

面向对象和面向过程的区别

两者的主要区别在于解决问题的方式不同：

• 面向过程把解决问题的过程拆成一个个方法，通过一个个方法的执行解决问题。
• 面向对象会先抽象出对象，然后用对象执行方法的方式解决问题。

面向过程 ：面向过程性能比面向对象高。 因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源，所以当性能是最重要的考量因素的时候，比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix等一般采用面向过程开发。

—-》》
这个并不是根本原因，面向过程也需要分配内存，计算内存偏移量，Java性能差的主要原因并不是因为它是面向对象语言，而是Java是半编译语言，最终的执行代码并不是可以直接被CPU执行的二进制机械码。

而面向过程语言大多都是直接编译成机械码在电脑上执行，并且其它一些面向过程的脚本语言性能也并不一定比Java好。

什么是面向对象? 谈谈你对面向对象的理解

大概思路：先讲面向过程和面向对象的区别，再讲面向对象的三大特性
回答：
面试官你好，我来回答一下这个问题，对于什么是面向对象，它是一种编程思想。聊到面向对象，我们需要聊一下面向过程的编程方式，因为面向对象是从面向过程过渡而来的。

以实际生活的案例来举一个例子，比如说洗衣服。

如果是面向过程的话，我们会将这个洗衣服任务拆解成一系列的步骤，每一个步骤就是一个函数。

• 第一步，打开洗衣机；

• 第二步，放衣服和洗衣液；

• 第三步，选择洗衣模式，开始洗衣；

• 第四步，等待洗完，拿出衣服。

如果是面向对象的编程方式，我们会拆分成人和洗衣机两个对象，再分析每一个对象，它需要做哪些事情。

人在其中需要做这三件事：

• 第一件打开洗衣机

• 第二件是放衣服和洗衣液

• 第三件事是洗完衣服后拿出衣服。

洗衣机在其中只需要做一件事情：

• 根据洗衣模式洗衣服。

在这个例子中，我们能够看出来面向过程跟面向对象，是两种不同的思维方式，处理问题的思考的角度不一样。

面相过程的思维方式，它更加注重这个事情的每一个步骤以及顺序。他比较直接高效，需要做什么可以直接开始干。

面向对象的思维方式，它更加注重事情有哪些参与者，需求里面有哪些对象，这些对象各自需要做些什么事情。将其拆解成一个个模块和对象，这样会更易于维护和拓展。

这个是面向过程跟面向对象的区别。

说到面向对象的话，一定要说到它的三大特性：封装、继承和多态。

面向对象的第一大特性：封装
什么是封装呢？

通过访问修饰符（如 private）来修饰成员变量和成员方法，将不需要对外提供的内容都隐藏起来，提供公共方法对其访问。

封装的好处是：

• 隐藏实现细节，提供公共的访问方式

• 提高了代码的复用性

• 提高安全性

封装的意义在于，将内部的实现细节隐藏起来，对外部的调用者来说是透明的，调用者也不用关心它内部是怎么实现的，只需要知道这个方法是干什么的就好。

面向对象的第二大特性：继承
什么是继承呢？

在 Java 中子类使用关键词 extend 去继承父类的关系。

继承主要用途是将子类存在共性的东西，把它抽取出来放到父类里面，比如将共同拥有的属性和方法抽取出来放到父类里面。

继承的好处：

• 想要使用这些属性和方法的时候，可以直接去使用父类的，而不需要自己再重新去定义，更大程度的实现代码复用。

• 我们不需要写很多的冗余的代码，把共性的全部抽到父类，可以直接调用，如果需要个性化自定义子类的方法时，去重写父类的方法即可。

面向对象的第三大特性：多态
什么是多态呢？

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作

多态的理解稍微有点抽象，解释一下：

多态是和继承一脉相承的，多态存在的需要有三个必要条件：继承、重写、父类引用指向子类对象。

用个案例再补充解释一下：

比如说打印机，它属于一个父类，有一台彩色打印机，属于子类，有一台黑白打印机，也属于子类。

打印机的关系

用这个案例来解释一下多态，以及多态存在的三个必要条件：

• 继承，彩色打印机和黑白打印机都继承自打印机这个父类；

• 重写，打印机有一个打印的方法，彩色打印机和黑白打印机会重写父类的打印的方法，效果就是，彩色打印机打印出来的效果是彩色，而黑白打印机打印出来的效果是黑白的。

• 父类引用指向子类对象，例如：Parent p = new Child() ；对应到打印机的案例，new 一个对象的时候，父类打印机的引用会指向具体的对象，彩色打印机或者黑白打印机。

多态的好处：

便于接口的维护和拓展，可以将某一个子类切换成其他的子类，代码不需要做任何的改变，具有可替换性。

多态的弊端：

只有是子类重写的父类的方法，父类才可以调用，但如果子类的方法不是重写父类的，而是子类独有的，那么这个时候多态就使用不了，这个是需要注意的点。

创建一个对象用什么运算符?对象实体与对象引用有何不同?

new 运算符，new 创建对象实例（对象实例在堆内存中），对象引用指向对象实例（对象引用存放在栈内存中）。

一个对象引用可以指向 0 个或 1 个对象（一根绳子可以不系气球，也可以系一个气球）;一个对象可以有 n 个引用指向它（可以用 n 条绳子系住一个气球）。

对象的相等和引用相等的区别

• 对象的相等一般比较的是内存中存放的内容是否相等。
• 引用相等一般比较的是他们指向的内存地址是否相等。

构造方法

类的构造方法的作用是什么?

构造方法是一种特殊的方法，主要作用是完成对象的初始化工作。

如果一个类没有声明构造方法，该程序能正确执行吗?

如果一个类没有声明构造方法，也可以执行！因为一个类即使没有声明构造方法也会有默认的不带参数的构造方法。如果我们自己添加了类的构造方法（无论是否有参），Java 就不会再添加默认的无参数的构造方法了，我们一直在不知不觉地使用构造方法，这也是为什么我们在创建对象的时候后面要加一个括号（因为要调用无参的构造方法）。如果我们重载了有参的构造方法，记得都要把无参的构造方法也写出来（无论是否用到），因为这可以帮助我们在创建对象的时候少踩坑。

构造方法有哪些特点？是否可被 override?

构造方法特点如下：

• 名字与类名相同。
• 没有返回值，但不能用 void 声明构造函数。
• 生成类的对象时自动执行，无需调用。

构造方法不能被 override（重写）,但是可以 overload（重载）,所以你可以看到一个类中有多个构造函数的情况。

面向对象三大特征

封装

封装是指把一个对象的状态信息（也就是属性）隐藏在对象内部，不允许外部对象直接访问对象的内部信息。但是可以提供一些可以被外界访问的方法来操作属性。就好像我们看不到挂在墙上的空调的内部的零件信息（也就是属性），但是可以通过遥控器（方法）来控制空调。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。就好像如果没有空调遥控器，那么我们就无法操控空凋制冷，空调本身就没有意义了（当然现在还有很多其他方法 ，这里只是为了举例子）。

继承

不同类型的对象，相互之间经常有一定数量的共同点。例如，小明同学、小红同学、小李同学，都共享学生的特性（班级、学号等）。同时，每一个对象还定义了额外的特性使得他们与众不同。例如小明的数学比较好，小红的性格惹人喜爱；小李的力气比较大。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，可以快速地创建新的类，可以提高代码的重用，程序的可维护性，节省大量创建新类的时间 ，提高我们的开发效率。

关于继承如下 3 点请记住：

• 子类拥有父类对象所有的属性和方法（包括私有属性和私有方法），但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问，只是拥有。
• 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

多态，顾名思义，表示一个对象具有多种的状态，具体表现为父类的引用指向子类的实例。

多态的特点:

• 对象类型和引用类型之间具有继承（类）/实现（接口）的关系；
• 引用类型变量发出的方法调用的到底是哪个类中的方法，必须在程序运行期间才能确定；
• 多态不能调用“只在子类存在但在父类不存在”的方法；
• 如果子类重写了父类的方法，真正执行的是子类覆盖的方法，如果子类没有覆盖父类的方法，执行的是父类的方法。

通俗讲: 同一个动作作用于不同的对象,会产生不同的解释,得到不同的执行结果.在运行期间,调用的时候重写之后的方法.

接口和抽象类有什么共同点和区别？

抽象类：

• 不能够被实例化
• 一个普通类继承了抽象父类,必须要重写这个抽象父类中的所有的抽象方法.除非这个普通类本身也是一个抽象类.
• 抽象类本身仅仅支持单继承.
• 抽象类中可以允许普通方法,普通属性存在
• 允许存在构造方法的，抽象类不能用来创建对象。
• 抽象类的存在就是为了继承，所以用private方法来修饰抽象方法。

接口(interface)：

• 不能够被实例化
• jdk8之前,只能是抽象方法
• jdk8及其以后可以使用default关键字来定义普通方法
• 接口是支持多继承的.
• 一个接口可以拥有多个实现类.一个普通的实现类去是实现了某个接口,必须要实现这个接口中所有的抽象方法.除非这个实现类也是一个抽象类.
• 接口指的是调用别人的方法或者函数。接口可以看出java是一种对行为的抽象。
• 接口中可以有变量和方法，并且接口中的变量会被隐式的被public static final来修饰（并且只能用public static final来修饰），方法会隐式的被public abstract来修饰，并且只能用来public abstract来修饰。

共同点 ：

• 都不能被实例化。
• 都可以包含抽象方法。
• 都可以有默认实现的方法（Java 8 可以用 default 关键字在接口中定义默认方法）。

区别 ：

• 接口主要用于对类的行为进行约束，你实现了某个接口就具有了对应的行为。抽象类主要用于代码复用，强调的是所属关系。
• 一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口。
• 接口中的成员变量只能是 public static final 类型的，不能被修改且必须有初始值，而抽象类的成员变量默认 default，可在子类中被重新定义，也可被重新赋值。

深拷贝和浅拷贝区别了解吗？什么是引用拷贝？

• 浅拷贝：浅拷贝会在堆上创建一个新的对象（区别于引用拷贝的一点），不过，如果原对象内部的属性是引用类型的话，浅拷贝会直接复制内部对象的引用地址，也就是说拷贝对象和原对象共用同一个内部对象。
• 深拷贝 ：深拷贝会完全复制整个对象，包括这个对象所包含的内部对象。

浅拷贝

浅拷贝的示例代码如下，我们这里实现了 Cloneable 接口，并重写了 clone() 方法。

clone() 方法的实现很简单，直接调用的是父类 Object 的 clone() 方法。

public class Address implements Cloneable{
    private String name;
    // 省略构造函数、Getter&Setter方法
    @Override
    public Address clone() {
        try {
            return (Address) super.clone();
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

public class Person implements Cloneable {
    private Address address;
    // 省略构造函数、Getter&Setter方法
    @Override
    public Person clone() {
        try {
            Person person = (Person) super.clone();
            return person;
        } catch (CloneNotSupportedException e) {
            throw new AssertionError();
        }
    }
}

测试

Person person1 = new Person(new Address("武汉"));
Person person1Copy = person1.clone();
// true
System.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出， person1 的克隆对象和 person1 使用的仍然是同一个 Address 对象。

深拷贝

这里我们简单对 Person 类的 clone() 方法进行修改，连带着要把 Person 对象内部的 Address 对象一起复制。

@Override
public Person clone() {
    try {
        Person person = (Person) super.clone();
        person.setAddress(person.getAddress().clone());
        return person;
    } catch (CloneNotSupportedException e) {
        throw new AssertionError();
    }
}

测试

Person person1 = new Person(new Address("武汉"));
Person person1Copy = person1.clone();
// false
System.out.println(person1.getAddress() == person1Copy.getAddress());

从输出结构就可以看出，虽然 person1 的克隆对象和 person1 包含的 Address 对象已经是不同的了。

引用拷贝

那什么是引用拷贝呢？ 简单来说，引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。

三者区别

final、finally、finalize 有什么区别？

final

• 当 final 修饰类时，此类不允许被继承，表示此类设计的很完美，不需要被修改和扩展。
• 当 final 修饰方法时，此方法不允许任何从此类继承的类来重写此方法，表示此方法提供的功能已经满足当前要求，不需要进行扩展。
• 当 final 修饰变量时，表示该变量一旦被初始化便不可以被修改。
• 当 final 修饰参数时，表示此参数在整个方法内不允许被修改。

重点：final不能和abstract一起使用

finally

finally 则是 Java 中保证重点代码一定要被执行的一种机制,try中无论是否出现异常,都会执行

我们可以使用 try-finally 或者 try-catch-finally 来进行类似关闭 JDBC 连接、保证释放锁等动作。

finalize - 死背下来

finalize 是 Object 类中的一个基础方法，它的设计目的是保证对象在被垃圾收集前完成特定资源的回收，但在 JDK 9 中已经被标记为弃用的方法（deprecated）。

在实际开发中不推荐使用 finalize 方法，它虽然被创造出来，但无法保证 finalize 方法一定会被执行，所以不要依赖它释放任何资源，因为它的执行极不“稳定”。在 JDK 9 中将它废弃，也很好的证明了此观点。

Java常见类

Object类的常见方法

/**
 * native 方法，用于返回当前运行时对象的 Class 对象，使用了 final 关键字修饰，故不允许子类重写。
 */
public final native Class<?> getClass()
/**
 * native 方法，用于返回对象的哈希码，主要使用在哈希表中，比如 JDK 中的HashMap。
 */
public native int hashCode()
/**
 * 用于比较 2 个对象的内存地址是否相等，String 类对该方法进行了重写以用于比较字符串的值是否相等。
 */
public boolean equals(Object obj)
/**
 * naitive 方法，用于创建并返回当前对象的一份拷贝。
 */
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException
/**
 * 返回类的名字实例的哈希码的 16 进制的字符串。建议 Object 所有的子类都重写这个方法。
 */
public String toString()
/**
 * native 方法，并且不能重写。唤醒一个在此对象监视器上等待的线程(监视器相当于就是锁的概念)。如果有多个线程在等待只会任意唤醒一个。
 */
public final native void notify()
/**
 * native 方法，并且不能重写。跟 notify 一样，唯一的区别就是会唤醒在此对象监视器上等待的所有线程，而不是一个线程。
 */
public final native void notifyAll()
/**
 * native方法，并且不能重写。暂停线程的执行。注意：sleep 方法没有释放锁，而 wait 方法释放了锁 ，timeout 是等待时间。
 */
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException
/**
 * 多了 nanos 参数，这个参数表示额外时间（以毫微秒为单位，范围是 0-999999）。 所以超时的时间还需要加上 nanos 毫秒。。
 */
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException
/**
 * 跟之前的2个wait方法一样，只不过该方法一直等待，没有超时时间这个概念
 */
public final void wait() throws InterruptedException
/**
 * 实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作
 */
protected void finalize() throws Throwable { }

== 和 equals() 的区别

== 对于基本类型和引用类型的作用效果是不同的：

• 对于基本数据类型来说，== 比较的是值。
• 对于引用数据类型来说，== 比较的是对象的内存地址。

值传递：是指在调用函数时将实际参数复制一份传递到函数中，这样在函数中如果对参数进行修改，将不会影响到实际参数。
引用传递：是指在调用函数时将实际参数的地址直接传递到函数中，那么在函数中对参数所进行的修改，将影响到实际参数。
按引用传递 - 对象类型：把对象的内存地址拷贝一份给副本.修改副本,对原来的对象会产生影响

因为 Java 只有值传递，所以，对于 == 来说，不管是比较基本数据类型，还是引用数据类型的变量，其本质比较的都是值，只是引用类型变量存的值是对象的地址。

equals() 不能用于判断基本数据类型的变量，只能用来判断两个对象是否相等。equals()方法存在于Object类中，而Object类是所有类的直接或间接父类，因此所有的类都有equals()方法。

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

equals() 方法存在两种使用情况：

• 类没有重写 equals()方法 ：通过equals()比较该类的两个对象时，等价于通过“==”比较这两个对象，使用的默认是 Object类equals()方法。
• 类重写了 equals()方法 ：一般我们都重写 equals()方法来比较两个对象中的属性是否相等；若它们的属性相等，则返回 true(即，认为这两个对象相等)。

示例

String a = new String("ab"); // a 为一个引用
String b = new String("ab"); // b为另一个引用,对象的内容一样
String aa = "ab"; // 放在常量池中
String bb = "ab"; // 从常量池中查找
System.out.println(aa == bb);// true
System.out.println(a == b);// false
System.out.println(a.equals(b));// true
System.out.println(42 == 42.0);// true

String 中的 equals 方法是被重写过的，因为 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址，而String 的 equals 方法比较的是对象的值。

当创建 String 类型的对象时，虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要创建的值相同的对象，如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池中重新创建一个 String 对象。

String类equals()方法

public boolean equals(Object anObject) {
    if (this == anObject) {
        return true;
    }
    if (anObject instanceof String) {
        String anotherString = (String)anObject;
        int n = value.length;
        if (n == anotherString.value.length) {
            char v1[] = value;
            char v2[] = anotherString.value;
            int i = 0;
            while (n-- != 0) {
                if (v1[i] != v2[i])
                    return false;
                i++;
            }
            return true;
        }
    }
    return false;
}

String#equals() 和 Object#equals() 有何区别？

• String 中的 equals 方法是被重写过的，比较的是 String 字符串的值是否相等。
• Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址。

hashCode() 有什么用？

hashCode() 的作用是获取哈希码（int 整数），也称为散列码。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode()定义在 JDK 的 Object 类中，这就意味着 Java 中的任何类都包含有 hashCode() 函数。另外需要注意的是： Object 的 hashCode() 方法是本地方法，也就是用 C 语言或 C++ 实现的，该方法通常用来将对象的内存地址转换为整数之后返回。

散列表存储的是键值对(key-value)，它的特点是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码！（可以快速找到所需要的对象）

为什么要有 hashCode？

我们以“HashSet 如何检查重复”为例子来说明为什么要有 hashCode？

当你把对象加入 HashSet 时，HashSet 会先计算对象的 hashCode 值来判断对象加入的位置，同时也会与其他已经加入的对象的 hashCode 值作比较，如果没有相符的 hashCode，HashSet 会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashCode 值的对象，这时会调用 equals() 方法来检查 hashCode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet 就不会让其加入操作成功。如果不同的话，就会重新散列到其他位置。这样我们就大大减少了 equals 的次数，相应就大大提高了执行速度。

其实， hashCode() 和 equals()都是用于比较两个对象是否相等。

那为什么 JDK 还要同时提供这两个方法呢？

这是因为在一些容器（比如 HashMap、HashSet）中，有了 hashCode() 之后，判断元素是否在对应容器中的效率会更高（参考添加元素进HashSet的过程）！

我们在前面也提到了添加元素进HashSet的过程，如果 HashSet 在对比的时候，同样的 hashCode 有多个对象，它会继续使用 equals() 来判断是否真的相同。也就是说 hashCode 帮助我们大大缩小了查找成本。

那为什么不只提供 hashCode() 方法呢？

这是因为两个对象的hashCode 值相等并不代表两个对象就相等。

那为什么两个对象有相同的 hashCode 值，它们也不一定是相等的？

因为 hashCode() 所使用的哈希算法也许刚好会让多个对象传回相同的哈希值。越糟糕的哈希算法越容易碰撞，但这也与数据值域分布的特性有关（所谓哈希碰撞也就是指的是不同的对象得到相同的 hashCode)。

小结

• 如果两个对象的hashCode 值相等，那这两个对象不一定相等（哈希碰撞）。
• 如果两个对象的hashCode 值相等并且equals()方法也返回 true，我们才认为这两个对象相等。
• 如果两个对象的hashCode 值不相等，我们就可以直接认为这两个对象不相等。

为什么重写 equals() 时必须重写 hashCode() 方法？

因为两个相等的对象的 hashCode 值必须是相等。也就是说如果 equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。

如果重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话就可能会导致 equals 方法判断是相等的两个对象，hashCode 值却不相等。

总结 ：

• equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。
• 两个对象有相同的 hashCode 值，他们也不一定是相等的（哈希碰撞）。

Spring

String、StringBuffer、StringBuilder 的区别？

三者的执行效率是： StringBuilder > StringBuffer[锁] > String[新的对象]。

1. String: 字符串不可变，适用于字符串内容不经常发生改变的时候. 线程安全的

2. StringBuilder： 字符串可变，适用于字符串内容经常发生改变的时候，适用于单线程（线程不安全），在单线程中，执行效率较高. 线程不安全

   private static StringBuilder builder = new StringBuilder();
   
   run方法->
   for(10000次){
   builder.append(i);
   }
   
   t1.start();
   t2.start();
   
   builder长度小于20000次.

3. StringBuffer：字符串可变，适用于字符串内容经常发生改变的时候，适用于多线程（线程安全）,StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

String字符串底层

String类是被final关键字修饰的，用于存储字符串的char数组也是被final关键字修饰的。这样设计的原因其实是保证了String的不可变性，包括String对象不可被继承，字符数组value属性的引用地址不可修改。

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    // 用于存储字符串
    private final char value[];
    // 缓存字符串哈希值，默认为0
    private int hash;
    // 省略
}

在 Java 9 之后，String 、StringBuilder 与 StringBuffer 的实现改用 byte 数组存储字符串。

不可变的设计原因:

首先第一原因是高效，就拿常量池来说，只有变量是不可修改的，才能够被缓存起来，从而实现常量池的功能。同时，被final修饰意味着不可被修改，所以不需要考虑它的值被修改。

创建方式:

• new关键字 = String s = new String(“abc”);
• 串池 - 字符串常量池 - String s = “abc”;

笔试题:

String s = new String(“abc”);//创建了几个对象,答案是1个或者2个.

• “abc”在堆空间中创建一个
• “abc”会在串池创建一个,但是前提是串池中之前没有出现”abc”;

字符串拼接用“+” 还是 StringBuilder?

Java 语言本身并不支持运算符重载，“+”和“+=”是专门为 String 类重载过的运算符，也是 Java 中仅有的两个重载过的运算符。

字符串对象通过“+”的字符串拼接方式，实际上是通过 StringBuilder 调用 append() 方法实现的，拼接完成之后调用 toString() 得到一个 String 对象。

String[] arr = {"he", "llo", "world"};
String s = "";
for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
    s += arr[i];
}
System.out.println(s);

StringBuilder 对象是在循环内部被创建的，这意味着每循环一次就会创建一个 StringBuilder 对象。
如果直接使用 StringBuilder 对象进行字符串拼接的话，就不会存在这个问题了。

String[] arr = {"he", "llo", "world"};
StringBuilder s = new StringBuilder();
for (String value : arr) {
    s.append(value);
}
System.out.println(s);

小结：循环里面用StringBuilder

字符串常量池

字符串常量池 是 JVM 为了提升性能和减少内存消耗针对字符串（String 类）专门开辟的一块区域，主要目的是为了避免字符串的重复创建。

/ 在堆中创建字符串对象”ab“
// 将字符串对象”ab“的引用保存在字符串常量池中
String aa = "ab";
// 直接返回字符串常量池中字符串对象”ab“的引用
String bb = "ab";
System.out.println(aa==bb);// true

String s1 = new String(“abc”);这句话创建了几个字符串对象？
会创建 1 或 2 个字符串对象。
1、如果字符串常量池中不存在字符串对象“abc”的引用，那么会在堆中创建 2 个字符串对象“abc”。
2、如果字符串常量池中已存在字符串对象“abc”的引用，则只会在堆中创建 1 个字符串对象“abc”。

当代码中出现字面量形式创建字符串对象时，JVM首先会对这个字面量进行检查，如果字符串常量池中存在相同内容的字符串对象的引用，则将这个引用返回，否则新的字符串对象被创建，然后将这个引用放入字符串常量池，并返回该引用。
当我们使用了new来构造字符串对象的时候，不管字符串常量池中有没有相同内容的对象的引用，新的字符串对象都会创建。

intern

对于上面使用new创建的字符串对象，如果想将这个对象的引用加入到字符串常量池，可以使用intern方法。

调用intern后，首先检查字符串常量池中是否有该对象的引用，如果存在，则将这个引用返回给变量，否则将引用加入并返回给变量。

String 类型的变量和常量做“+”运算时发生了什么？

先来看字符串不加 final 关键字拼接的情况（JDK1.8）

String str1 = "str";
String str2 = "ing";
String str3 = "str" + "ing";
String str4 = str1 + str2;
String str5 = "string";
System.out.println(str3 == str4);//false
System.out.println(str3 == str5);//true
System.out.println(str4 == str5);//false

比较 String 字符串的值是否相等，可以使用 equals() 方法。 String 中的 equals 方法是被重写过的。 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址，而 String 的 equals 方法比较的是字符串的值是否相等。如果你使用 == 比较两个字符串是否相等的话，IDEA 还是提示你使用 equals() 方法替换。

对于编译期可以确定值的字符串，也就是常量字符串 ，jvm 会将其存入字符串常量池。并且，字符串常量拼接得到的字符串常量在编译阶段就已经被存放字符串常量池，这个得益于编译器的优化。

对于 String str3 = “str” + “ing”; 编译器会给你优化成 String str3 = “string”; 。

并不是所有的常量都会进行折叠，只有编译器在程序编译期就可以确定值的常量才可以：

• 基本数据类型( byte、boolean、short、char、int、float、long、double)以及字符串常量。
• final 修饰的基本数据类型和字符串变量
• 字符串通过 “+”拼接得到的字符串、基本数据类型之间算数运算（加减乘除）、基本数据类型的位运算（<<、>>、>>> ）

引用的值在程序编译期是无法确定的，编译器无法对其进行优化。

对象引用和“+”的字符串拼接方式，实际上是通过 StringBuilder 调用 append() 方法实现的，拼接完成之后调用 toString() 得到一个 String 对象 。

我们在平时写代码的时候，尽量避免多个字符串对象拼接，因为这样会重新创建对象。如果需要改变字符串的话，可以使用 StringBuilder 或者 StringBuffer。

字符串使用 final 关键字声明之后，可以让编译器当做常量来处理。

final String str1 = "str";
final String str2 = "ing";
// 下面两个表达式其实是等价的
String c = "str" + "ing";// 常量池中的对象
String d = str1 + str2; // 常量池中的对象
System.out.println(c == d);// true

被 final 关键字修改之后的 String 会被编译器当做常量来处理，编译器在程序编译期就可以确定它的值，其效果就相当于访问常量。

如果 ，编译器在运行时才能知道其确切值的话，就无法对其优化。

final String str1 = "str";
final String str2 = getStr();
String c = "str" + "ing";// 常量池中的对象
String d = str1 + str2; // 在堆上创建的新的对象
System.out.println(c == d);// false
public static String getStr() {
      return "ing";
}

异常

异常类层次结构图

Exception 和 Error 有什么区别？

在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类:

• Exception :程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为 Checked Exception (受检查异常，必须处理) 和 Unchecked Exception (不受检查异常，可以不处理)。
• Error ：Error 属于程序无法处理的错误 ，我们没办法通过 catch 来进行捕获不建议通过catch捕获 。例如 Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误（NoClassDefFoundError）等 。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别？

Checked Exception 即 受检查异常 ，Java 代码在编译过程中，如果受检查异常没有被 catch或者throws 关键字处理的话，就没办法通过编译。

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于受检查异常 。常见的受检查异常有： IO 相关的异常、ClassNotFoundException 、SQLException…。

Unchecked Exception 即 不受检查异常 ，Java 代码在编译过程中 ，我们即使不处理不受检查异常也可以正常通过编译。

RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常，常见的有（建议记下来，日常开发中会经常用到）：

• NullPointerException(空指针错误)
• IllegalArgumentException(参数错误比如方法入参类型错误)
• NumberFormatException（字符串转换为数字格式错误，IllegalArgumentException的子类）
• ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界错误）
• ClassCastException（类型转换错误）
• ArithmeticException（算术错误）
• SecurityException （安全错误比如权限不够）
• UnsupportedOperationException(不支持的操作错误比如重复创建同一用户)

运行时异常和非运行时异常各写5个,解释其发生的场景

区别:

运行时异常[RuntimeException] - 未检测异常 - 需要在编译期间对异常进行处理 - 积极处理/消极处理

• java.lang.NullPointerException 空指针异常

• java.lang.IndexOutOfBoundsException - 下标越界异常 - 集合框架.

  • 2-1. java.lang.StringIndexOutOfBoundsException - 字符串

  • 2-2. java.lang.ArrayIndexOutOfBoundsException - 数组

• java.lang.ClassCastException - 类型转换失败异常.解决方案 - 需要先进行instanceof关键字来进行类型的检测.

• java.io.NotSerializableException - 不可被序列化异常.内存对象->持久化到磁盘,该对象需要实现java.io.Serializable标记接口

非运行时异常(Exception) - 已检测异常- 不需要在编译期间进行处理,需要编码谨慎.

• java.io.IOException - IO异常

• java.io.FileNotFoundException - 文件找不到异常

• 不可被克隆的异常

• 中断异常 - java.lang.InterruptedException

• java.sql.SQLException - SQL异常

• 反射技术 - 都是属于非运行时异常

Throwable 类常用方法有哪些？

• String getMessage(): 返回异常发生时的简要描述
• String toString(): 返回异常发生时的详细信息
• String getLocalizedMessage(): 返回异常对象的本地化信息。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法，可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法，则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同
• void printStackTrace(): 在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息

try-catch-finally

• try块 ： 用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。
• catch块 ： 用于处理 try 捕获到的异常。
• finally 块 ： 无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。

try中有return的执行情况

public class main {
    public static int show() {
        try {
            return 1;
        }finally{
            System.out.println("finally模块被执行");
        }
    }
    public static void main(String args[]) {
        System.out.println(show());
    }
}
//输出
finally模块被执行
1

try 语句和 finally 语句中都有 return 语句时

public static void main(String[] args) {
    System.out.println(f(2));
}

public static int f(int value) {
    try {
        return value * value;
    } finally {
        if (value == 2) {
            return 0;
        }
    }
}
//输出
0

finally 中的代码一定会执行吗？

• 就比如说 finally 之前虚拟机被终止运行的话，finally 中的代码就不会被执行。System.exit(1);
• 程序所在的线程死亡。
• 关闭 CPU。

如何使用 try-with-resources 代替try-catch-finally？

• 适用范围（资源的定义）： 任何实现 java.lang.AutoCloseable或者 java.io.Closeable 的对象
• 关闭资源和 finally 块的执行顺序： 在 try-with-resources 语句中，任何 catch 或 finally 块在声明的资源关闭后运行

try-with-resources语句

1.try-with-resources语句能够帮你自动调用资源的close()函数关闭资源不用到finally块.只有实现了Closeable接口的才能自动关闭

static String readFirstLineFromFile(String path) throws IOException {
      try (BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(path))) {
            return br.readLine();
      }
}

2.try-with-resources语句能放多个资源

try (ZipFile zf = new ZipFile(zipFileName);
     BufferedWriter writer = newBufferedWriter(outputFilePath, charset)
    ) {
//执行任务
}

最后任务执行完毕或者出现异常中断之后是根据new的反向顺序调用各资源的close()的。例如这里先关闭writer再关闭zf。

3.try-with-resources语句也可以有catch和finally块。

这两个块必须是在try-with-resources语句所声明的资源关闭之后才会运行。

try (Statement stmt = con.createStatement()) {
       //xx程序
    } catch (SQLException e) {
      JDBCTutorialUtilities.printSQLException(e);
    } finally {
       //oo程序
    }
}

执行xx程序后并关闭stmt 资源，如果xx程序抛出异常被catch到执行JDBCTutorialUtilities.printSQLException(e);，最后执行oo程序。

4.那些资源需要关闭呢

• 1、try-with-resources语句是一个声明了一个或者多个资源的语句。
• 2、资源就是一个在程序运行结束之后需要close的对象。
• 3、每个实现了AutoCloseable（或者Closeable）的对象都是资源。

throw和throws区别

都是java中抛出异常的关键字

• throws出现在方法的声明上,后面跟着的是一个异常类型
• throw出现在方法体中,后面跟着的是一个异常对象.

异常使用有哪些需要注意的地方？

• 不要把异常定义为静态变量，因为这样会导致异常栈信息错乱。每次手动抛出异常，我们都需要手动 new 一个异常对象抛出。
• 抛出的异常信息一定要有意义。
• 建议抛出更加具体的异常比如字符串转换为数字格式错误的时候应该抛出NumberFormatException而不是其父类IllegalArgumentException。
• 使用日志打印异常之后就不要再抛出异常了（两者不要同时存在一段代码逻辑中）。

泛型

什么是泛型？有什么作用？

Java 泛型（Generics） 是 JDK 5 中引入的一个新特性。使用泛型参数，可以增强代码的可读性以及稳定性。

编译器可以对泛型参数进行检测，并且通过泛型参数可以指定传入的对象类型。比如 ArrayList<Persion> persons = new ArrayList<Persion>() 这行代码就指明了该 ArrayList 对象只能传入 Persion 对象，如果传入其他类型的对象就会报错。

泛型的使用方式有哪几种？

泛型一般有三种使用方式:泛型类、泛型接口、泛型方法。

注意: public static < E > void printArray( E[] inputArray ) 一般被称为静态泛型方法;在 java 中泛型只是一个占位符，必须在传递类型后才能使用。类在实例化时才能真正的传递类型参数，由于静态方法的加载先于类的实例化，也就是说类中的泛型还没有传递真正的类型参数，静态的方法的加载就已经完成了，所以静态泛型方法是没有办法使用类上声明的泛型的。只能使用自己声明的

项目中哪里用到了泛型

• 自定义接口通用返回结果 CommonResult 通过参数 T 可根据具体的返回类型动态指定结果的数据类型
• 定义 Excel 处理类 ExcelUtil 用于动态指定 Excel 导出的数据类型
• 构建集合工具类（参考 Collections 中的 sort, binarySearch 方法）。

反射

何为反射

反射是在运行状态中，对于任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法；对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取的信息以及动态调用对象的方法的功能称为Java语言的反射机制。

反射优缺点

• 优点：可以动态执行，在运行期间根据业务功能动态执行方法、访问属性，最大限度发挥了java的灵活性。

• 缺点：对性能有影响，这类操作总是慢于直接执行java代码。

反射的应用场景

Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制。这些框架中也大量使用了动态代理，而动态代理的实现也依赖反射。
比如下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码，其中就使用了反射类 Method 来调用指定的方法。

Java 代理模式详解可以看这篇Java 代理模式详解

public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 代理类中的真实对象
     */
    private final Object target;

    public DebugInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        System.out.println("before method " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("after method " + method.getName());
        return result;
    }
}

注解的实现也用到了反射。可以基于反射分析类，然后获取到类/属性/方法/方法的参数上的注解。你获取到注解之后，就可以做进一步的处理。

获取class实例

1. 知道具体类的情况下可以使用：Class alunbarClass = TargetObject.class;但是我们一般是不知道具体类的，基本都是通过遍历包下面的类来获取 Class 对象，通过此方式获取 Class 对象不会进行初始化
2. 通过 Class.forName()传入类的全路径获取：Class alunbarClass1 = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
3. 通过对象实例instance.getClass()获取：TargetObject o = new TargetObject();Class alunbarClass2 = o.getClass();
4. 通过类加载器xxxClassLoader.loadClass()传入类路径获取:ClassLoader.getSystemClassLoader().loadClass("cn.javaguide.TargetObject");通过类加载器获取 Class 对象不会进行初始化，意味着不进行包括初始化等一系列步骤，静态代码块和静态对象不会得到执行

反射的一些基本操作

1.创建一个我们要使用反射操作的类 TargetObject。

package cn.javaguide;

public class TargetObject {
    private String value;

    public TargetObject() {
        value = "JavaGuide";
    }

    public void publicMethod(String s) {
        System.out.println("I love " + s);
    }

    private void privateMethod() {
        System.out.println("value is " + value);
    }
}

2.使用反射操作这个类的方法以及参数

package cn.javaguide;

import java.lang.reflect.Field;
import java.lang.reflect.InvocationTargetException;
import java.lang.reflect.Method;

public class Main {
    public static void main(String[] args) throws ClassNotFoundException, NoSuchMethodException, IllegalAccessException, InstantiationException, InvocationTargetException, NoSuchFieldException {
        /**
         * 获取 TargetObject 类的 Class 对象并且创建 TargetObject 类实例
         */
        Class<?> targetClass = Class.forName("cn.javaguide.TargetObject");
        TargetObject targetObject = (TargetObject) targetClass.newInstance();
        /**
         * 获取 TargetObject 类中定义的所有方法
         */
        Method[] methods = targetClass.getDeclaredMethods();
        for (Method method : methods) {
            System.out.println(method.getName());
        }

        /**
         * 获取指定方法并调用
         */
        Method publicMethod = targetClass.getDeclaredMethod("publicMethod",
                String.class);

        publicMethod.invoke(targetObject, "JavaGuide");

        /**
         * 获取指定参数并对参数进行修改
         */
        Field field = targetClass.getDeclaredField("value");
        //为了对类中的参数进行修改我们取消安全检查
        field.setAccessible(true);
        field.set(targetObject, "JavaGuide");

        /**
         * 调用 private 方法
         */
        Method privateMethod = targetClass.getDeclaredMethod("privateMethod");
        //为了调用private方法我们取消安全检查
        privateMethod.setAccessible(true);
        privateMethod.invoke(targetObject);
    }
}
//输出内容：
publicMethod
privateMethod
I love JavaGuide
value is JavaGuide

通过公共的空参的构造方法创建对象
Object obj = clazz.newInstance();

注解

何谓注解？

Annotation （注解） 是 Java5 开始引入的新特性，可以看作是一种特殊的注释，主要用于修饰类、方法或者变量，提供某些信息供程序在编译或者运行时使用。

注解本质是一个继承了Annotation 的特殊接口：

@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {

}

public interface Override extends Annotation{

}

JDK 提供了很多内置的注解（比如 @Override 、@Deprecated），同时，我们还可以自定义注解

注解的解析方法有哪几种

注解只有被解析之后才会生效，常见的解析方法有两种：

• 编译期直接扫描 ：编译器在编译 Java 代码的时候扫描对应的注解并处理，比如某个方法使用@Override 注解，编译器在编译的时候就会检测当前的方法是否重写了父类对应的方法。
• 运行期通过反射处理 ：像框架中自带的注解(比如 Spring 框架的 @Value 、@Component)都是通过反射来进行处理的

SPI

一般模块之间都是通过通过接口进行通讯，那我们在服务调用方和服务实现方（也称服务提供者）之间引入一个“接口”。

当实现方提供了接口和实现，我们可以通过调用实现方的接口从而拥有实现方给我们提供的能力，这就是 API ，这种接口和实现都是放在实现方的。

当接口存在于调用方这边时，就是 SPI ，由接口调用方确定接口规则，然后由不同的厂商去根绝这个规则对这个接口进行实现，从而提供服务。

举个通俗易懂的例子：公司 H 是一家科技公司，新设计了一款芯片，然后现在需要量产了，而市面上有好几家芯片制造业公司，这个时候，只要 H 公司指定好了这芯片生产的标准（定义好了接口标准），那么这些合作的芯片公司（服务提供者）就按照标准交付自家特色的芯片（提供不同方案的实现，但是给出来的结果是一样的）。