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【轉】40個Java知識點集錦

1. 面向物件的特征有哪些方面?

  • 抽象:抽象是將一類物件的共同特征總結出來構造類的過程,包括資料抽象和行為抽象兩方面。抽象只關註物件有哪些屬性和行為,並不關註這些行為的細節是什麼。

  • 繼承:繼承是從已有類得到繼承信息創建新類的過程。提供繼承信息的類被稱為父類(超類、基類);得到繼承信息的類被稱為子類(派生類)。繼承讓變化中的軟體系統有了一定的延續性,同時繼承也是封裝程式中可變因素的重要手段(如果不能理解請閱讀閻宏博士的《Java與樣式》或《設計樣式精解》中關於橋梁樣式的部分)。

  • 封裝:通常認為封裝是把資料和運算元據的方法系結起來,對資料的訪問只能通過已定義的接口。面向物件的本質就是將現實世界描繪成一系列完全自治、封閉的物件。我們在類中編寫的方法就是對實現細節的一種封裝;我們編寫一個類就是對資料和資料操作的封裝。可以說,封裝就是隱藏一切可隱藏的東西,只向外界提供最簡單的編程接口(可以想想普通洗衣機和全自動洗衣機的差別,明顯全自動洗衣機封裝更好因此操作起來更簡單;我們現在使用的智慧手機也是封裝得足夠好的,因為幾個按鍵就搞定了所有的事情)。

  • 多型性:多型性是指允許不同子型別的物件對同一訊息作出不同的響應。簡單的說就是用同樣的物件取用呼叫同樣的方法但是做了不同的事情。多型性分為編譯時的多型性和運行時的多型性。如果將物件的方法視為物件向外界提供的服務,那麼運行時的多型性可以解釋為:當A系統訪問B系統提供的服務時,B系統有多種提供服務的方式,但一切對A系統來說都是透明的(就像電動剃鬚刀是A系統,它的供電系統是B系統,B系統可以使用電池供電或者用交流電,甚至還有可能是太陽能,A系統只會通過B類物件呼叫供電的方法,但並不知道供電系統的底層實現是什麼,究竟通過何種方式獲得了動力)。方法多載(overload)實現的是編譯時的多型性(也稱為前系結),而方法重寫(override)實現的是運行時的多型性(也稱為後系結)。運行時的多型是面向物件最精髓的東西,要實現多型需要做兩件事:1). 方法重寫(子類繼承父類並重寫父類中已有的或抽象的方法);2). 物件造型(用父型別取用取用子型別物件,這樣同樣的取用呼叫同樣的方法就會根據子類物件的不同而表現出不同的行為)。

2. 訪問修飾符public,private,protected,以及不寫(預設)時的區別?

修飾符 當前類 同包 子類 其他包
public y y y y
protected y y y x
default y y x x
private y x x x
  • 類的成員不寫訪問修飾時預設為default。預設對於同一個包中的其他類相當於公開(public),對於不是同一個包中的其他類相當於私有(private);

  • 受保護(protected)對子類相當於公開,對不是同一包中的沒有父子關係的類相當於私有。

  • Java中,外部類的修飾符只能是public或預設,類的成員(包括內部類)的修飾符可以是以上四種。

3. String是基本資料型別嗎?

答:不是。Java中的基本資料型別只有8個:byte、short、int、long、float、double、char、boolean;除了基本型別(primitive type)和列舉型別(enumeration type),剩下的都是取用型別(reference type)。

4. float f = 3.4;是否正確?

答:不正確。3.4是雙精度數,將雙精度型(double)賦值給浮點型(float)屬於下轉型(down-casting,也稱為窄化)會造成精度損失,因此需要強制型別轉換float f =(float)3.4;或者寫成float f =3.4F;

5. short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有錯嗎?short s1 = 1; s1 += 1;有錯嗎?

答:對於short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由於1是int型別,因此s1+1運算結果也是int 型,需要強制轉換型別才能賦值給short型;而short s1 = 1; s1 += 1;可以正確編譯,因為s1+= 1;相當於s1 = (short)(s1 + 1);其中有隱含的強制型別轉換。

6. Java有沒有goto?

答:goto 是Java中的保留字,在目前版本的Java中沒有使用。(根據James Gosling(Java之父)編寫的《The Java Programming Language》一書的附錄中給出了一個Java關鍵字串列,其中有goto和const,但是這兩個是目前無法使用的關鍵字,因此有些地方將其稱之為保留字,其實保留字這個詞應該有更廣泛的意義,因為熟悉C語言的程式員都知道,在系統類庫中使用過的有特殊意義的單詞或單詞的組合都被視為保留字)。

7. int和Integer有什麼區別?

答:Java是一個近乎純潔的面向物件編程語言,但是為了編程的方便還是引入了基本資料型別,但是為了能夠將這些基本資料型別當成物件操作,Java為每一個基本資料型別都引入了對應的包裝型別(wrapper class),int的包裝類就是Integer,從Java 5開始引入了自動裝箱/拆箱機制,使得二者可以相互轉換。

Java 為每個原始型別提供了包裝型別:

  • 原始型別: boolean,char,byte,short,int,long,float,double

  • 包裝型別:Boolean,Character,Byte,Short,Integer,Long,Float,Double

下列代碼可驗證自動裝箱/拆箱機制:

class AutoUnboxingTest 
{
     public static void main(String[] args) 
       {
          Integer a = new Integer(3);
 Integer b = 3;
 // 將3自動裝箱成Integer型別
          int c = 3;
 System.out.println(a == b);
 // false,兩個取用沒有取用同一物件 System.out.println(a == c); // true,a自動拆箱成int型別再和c比較 
  
 }
}

另外,介紹一個相關的面試題,代碼如下所示:

public class Test03 {
    public static void main(String[] args) {
        Integer f1 = 100, f2 = 100, f3 = 150, f4 = 150;
        System.out.println(f1 == f2);
        System.out.println(f3 == f4);
    
 }
}

分析:如果不明就里很容易認為兩個輸出要麼都是true要麼都是false。首先需要註意的是f1、f2、f3、f4四個變數都是Integer物件取用,所以下麵的==運算比較的不是值而是取用。裝箱的本質是什麼呢?當我們給一個Integer物件賦一個int值的時候,會呼叫Integer類的靜態方法valueOf,如果看看valueOf的原始碼就知道發生了什麼。

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

IntegerCache是Integer的內部類,其代碼如下所示:

/** * Cache to support the object identity semantics of autoboxing for values between * -128 and 127 (inclusive) as required by JLS. * * The cache is initialized on first usage.  The size of the cache * may be controlled by the {@code -XX:AutoBoxCacheMax=} option. * During VM initialization, java.lang.Integer.IntegerCache.high property * may be set and saved in the private system properties in the * sun.misc.VM class. */
private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];
    static {
        // high value may be configured by property        int h = 127;        String integerCacheHighPropValue =            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");        if (integerCacheHighPropValue != null) {            try {                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);                i = Math.max(i, 127);               // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);            } catch( NumberFormatException nfe) {                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.            }        }        high = h;        cache = new Integer[(high - low) + 1];        int j = low;        for(int k = 0; k < cache.length; k++)            cache[k] = new Integer(j++);        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)        assert IntegerCache.high >= 127;    }    private IntegerCache() {    } }

簡單的說,如果整型字面量的值在-128到127之間,那麼不會new新的Integer物件,而是直接取用常量池中的Integer物件,所以上面的面試題中f1==f2的結果是true,而f3==f4的結果是false。

8. &和&&的區別?

答:&運算子有兩種用法:(1)按位與;(2)邏輯與。&&運算子是短路與運算。邏輯與跟短路與的差別是非常巨大的,雖然二者都要求運算子左右兩端的布林值都是true整個運算式的值才是true。&&之所以稱為短路運算是因為,如果&&左邊的運算式的值是false,右邊的運算式會被直接短路掉,不會進行運算。很多時候我們可能都需要用&&而不是&,例如在驗證用戶登錄時判定用戶名不是null而且不是空字串,應當寫為:username != null &&!username.equals(“”),二者的順序不能交換,更不能用&運算子,因為第一個條件如果不成立,根本不能進行字串的equals比較,否則會產生NullPointerException異常。註意:邏輯或運算子(|)和短路或運算子(||)的差別也是如此。

9. 解釋記憶體中的棧(stack)、堆(heap)和靜態區(static area)的用法

答:通常我們定義一個基本資料型別的變數,一個物件的取用,還有就是函式呼叫的現場儲存都使用記憶體中的棧空間;而通過new關鍵字和建構式創建的物件放在堆空間;程式中的字面量(literal)如直接書寫的100、”hello”和常量都是放在靜態區中。棧空間操作起來最快但是棧很小,通常大量的物件都是放在堆空間,理論上整個記憶體沒有被其他行程使用的空間甚至硬碟上的虛擬記憶體都可以被當成堆空間來使用。

String str = new String("hello");

上面陳述句中的str放在棧上,用new創建出來的字串物件放在堆上,而”hello”這個字面量放在靜態區。

10. Math.round(11.5) 等於多少?Math.round(-11.5)等於多少?

答:Math.round(11.5)的傳回值是12,Math.round(-11.5)的傳回值是-11。四捨五入的原理是在引數上加0.5然後進行下取整。

11. swtich 是否能作用在byte 上,是否能作用在long 上,是否能作用在String上?

答:在Java 5以前,switch(expr)中,expr只能是byte、short、char、int。從Java 5開始,Java中引入了列舉型別,expr也可以是enum型別,從Java 7開始,expr還可以是字串(String),但是長整型(long)在目前所有的版本中都是不可以的。

12. 用最有效率的方法計算2乘以8?

答:2 << 3(左移3位相當於乘以2的3次方,右移3位相當於除以2的3次方)。

補充: 我們為編寫的類重寫hashCode方法時,可能會看到如下所示的代碼,其實我們不太理解為什麼要使用這樣的乘法運算來產生哈希碼(散列碼),而且為什麼這個數是個素數,為什麼通常選擇31這個數?前兩個問題的答案你可以自己百度一下,選擇31是因為可以用移位和減法運算來代替乘法,從而得到更好的性能。說到這裡你可能已經想到了:31 * num 等價於(num << 5) – num,左移5位相當於乘以2的5次方再減去自身就相當於乘以31,現在的VM都能自動完成這個優化。

public class PhoneNumber {
    private int areaCode;
    private String prefix;
    private String lineNumber;
    @Override    public int hashCode() {
        final int prime = 31;
        int result = 1;
        result = prime * result + areaCode;
        result = prime * result                + ((lineNumber == null) ? 0 : lineNumber.hashCode());
        result = prime * result + ((prefix == null) ? 0 : prefix.hashCode());
        return result;
    
 }
    @Override    public Boolean equals(Object obj) {
        if (this == obj)            return true;
        if (obj == null)            return false;
        if (getClass() != obj.getClass())            return false;
        PhoneNumber other = (PhoneNumber) obj;
        if (areaCode != other.areaCode)            return false;
        if (lineNumber == null) {
            if (other.lineNumber != null)                return false;
        
 } else if (!lineNumber.equals(other.lineNumber))            return false;
        if (prefix == null) {
            if (other.prefix != null)                return false;
        
 } else if (!prefix.equals(other.prefix))            return false;
        return true;
    
 }
}

自己寫hashcodeequals方法容易出錯,我一般使用commons-lang工具包中的工具:

  • org.apache.commons.lang.builder.EqualsBuilder

  • org.apache.commons.lang.builder.HashCodeBuilder

例子代碼如下:

package org.test.spittr.data;
import org.apache.commons.lang.builder.EqualsBuilder;
import org.apache.commons.lang.builder.HashCodeBuilder;
import java.util.Date;
public class Spittle {
    private final long id;
    private final String message;
    private final Date time;
    private double latitude;
    private double longitude;
    public Spittle(String message, Date time) {
        this(message, time, null, null);
    
 }
    public Spittle(String message,Date time, double latitude, double longitude) {
        this.id = null;
        this.time = time;
        this.latitude = latitude;
        this.longitude = longitude;
        this.message = message;
    
 }
    @Override    public Boolean equals(Object obj) {
        return EqualsBuilder.reflectionEquals(this, obj,                new String[]{
 "message","latitude", "longitude"
 }
 );
    
 }
    @Override    public int hashCode() {
        return HashCodeBuilder.reflectionHashCode(this,                new String[]{
 "message", "latitude", "longitude"
 }
 );
    
 }
}

13. 陣列有沒有length()方法?String有沒有length()方法?

答:陣列沒有length()方法,有length 的屬性。String 有length()方法。JavaScript中,獲得字串的長度是通過length屬性得到的,這一點容易和Java混淆。

14. 在Java中,如何跳出當前的多重嵌套迴圈?

答:在最外層迴圈前加一個標記如A,然後用break A;可以跳出多重迴圈。(Java中支持帶標簽的break和continue陳述句,作用有點類似於C和C++中的goto陳述句,但是就像要避免使用goto一樣,應該避免使用帶標簽的break和continue,因為它不會讓你的程式變得更優雅,很多時候甚至有相反的作用,所以這種語法其實不知道更好)

15. 建構式(constructor)是否可被重寫(override)?

答:建構式不能被繼承,因此不能被重寫,但可以被多載。

16. 兩個物件值相同(x.equals(y) == true),但卻可有不同的hash code,這句話對不對?

答:不對,如果兩個物件x和y滿足x.equals(y) == true,它們的哈希碼(hash code)應當相同。Java對於eqauls方法和hashCode方法是這樣規定的:(1)如果兩個物件相同(equals方法傳回true),那麼它們的hashCode值一定要相同;(2)如果兩個物件的hashCode相同,它們並不一定相同。當然,你未必要按照要求去做,但是如果你違背了上述原則就會發現在使用容器時,相同的物件可以出現在Set集合中,同時增加新元素的效率會大大下降(對於使用哈希儲存的系統,如果哈希碼頻繁的衝突將會造成存取性能急劇下降)。

補充: 關於equals和hashCode方法,很多Java程式員都知道,但很多人也就是僅僅知道而已,在Joshua Bloch的大作《Effective Java》(很多軟體公司,《Effective Java》、《Java編程思想》以及《重構:改善既有代碼質量》是Java程式員必看書籍,如果你還沒看過,那就趕緊去亞馬遜買一本吧)中是這樣介紹equals方法的:首先equals方法必須滿足自反性(x.equals(x)必須傳回true)、對稱性(x.equals(y)傳回true時,y.equals(x)也必須傳回true)、傳遞性(x.equals(y)和y.equals(z)都傳回true時,x.equals(z)也必須傳回true)和一致性(當x和y取用的物件信息沒有被修改時,多次呼叫x.equals(y)應該得到同樣的傳回值),而且對於任何非null值的取用x,x.equals(null)必須傳回false。實現高質量的equals方法的訣竅包括:1. 使用==運算子檢查”引數是否為這個物件的取用”;2. 使用instanceof運算子檢查”引數是否為正確的型別”;3. 對於類中的關鍵屬性,檢查引數傳入物件的屬性是否與之相匹配;4. 編寫完equals方法後,問自己它是否滿足對稱性、傳遞性、一致性;5. 重寫equals時總是要重寫hashCode;6. 不要將equals方法引數中的Object物件替換為其他的型別,在重寫時不要忘掉@Override註解。

17. 是否可以繼承String類?

答:String 類是final類,不可以被繼承。

補充: 繼承String本身就是一個錯誤的行為,對String型別最好的重用方式是關聯關係(Has-A)和依賴關係(Use-A)而不是繼承關係(Is-A)。

18. 當一個物件被當作引數傳遞到一個方法後,此方法可改變這個物件的屬性,並可傳回變化後的結果,那麼這裡到底是值傳遞還是取用傳遞?

答:值傳遞。Java語言的方法呼叫只支持引數的值傳遞。當一個物件實體作為一個引數被傳遞到方法中時,引數的值就是對該物件的取用。物件的屬性可以在被呼叫過程中被改變,但對物件取用的改變是不會影響到呼叫者的。C++和C#中可以通過傳取用或傳輸出引數來改變傳入的引數的值。在C#中可以編寫如下所示的代碼,但是在Java中卻做不到。

using System;
namespace CS01 {
 class Program {
     public static void swap(ref int x, ref int y) {
       int temp = x;
       x = y;
       y = temp;
    
 }
         public static void Main (string[] args) {
         int a = 5, b = 10;
         swap (ref a, ref b);
 // a = 10, b = 5;         Console.WriteLine ("a = {0}, b = {1}", a, b);     }   } }

說明:Java中沒有傳取用實在是非常的不方便,這一點在Java 8中仍然沒有得到改進,正是如此在Java編寫的代碼中才會出現大量的Wrapper類(將需要通過方法呼叫修改的取用置於一個Wrapper類中,再將Wrapper物件傳入方法),這樣的做法只會讓代碼變得臃腫,尤其是讓從C和C++轉型為Java程式員的開發者無法容忍。

19. String和StringBuilder、StringBuffer的區別?

答:Java平臺提供了兩種型別的字串:String和StringBuffer/StringBuilder,它們可以儲存和操作字串。其中String是只讀字串,也就意味著String取用的字串內容是不能被改變的。而StringBuffer/StringBuilder類表示的字串物件可以直接進行修改。StringBuilder是Java 5中引入的,它和StringBuffer的方法完全相同,區別在於它是在單執行緒環境下使用的(不具備執行緒安全性),因為它的所有方面都沒有被synchronized修飾,因此它的效率也比StringBuffer要高。

  • 面試題1: 什麼情況下用+運算子進行字串連接比呼叫StringBuffer/StringBuilder物件的append方法連接字串性能更好?答: String 型別和 StringBuffer 型別的主要性能區別其實在於 String 是不可變的物件, 因此在每次對 String 型別進行改變的時候其實都等同於生成了一個新的 String 物件,然後將指標指向新的 String 物件,所以經常改變內容的字串最好不要用 String ,因為每次生成物件都會對系統性能產生影響,特別當記憶體中無取用物件多了以後, JVM 的 GC 就會開始工作,那速度是一定會相當慢的;如果是使用 StringBuffer 類則結果就不一樣了,每次結果都會對 StringBuffer 物件本身進行操作,而不是生成新的物件,再改變物件取用。所以在一般情況下我們推薦使用 StringBuffer ,特別是字串物件經常改變的情況下。而在某些特別情況下, String 物件的字串拼接其實是被 JVM 解釋成了 StringBuffer 物件的拼接,所以這些時候 String 物件的速度並不會比 StringBuffer 物件慢,而特別是以下的字串物件生成中, String 效率是遠要比 StringBuffer 快的:

String S1 = “This is only a” + “ simple” + “ test”;
StringBuffer Sb = new StringBuilder(“This is only a”).append(“ simple”).append(“ test”);

你會很驚訝的發現,生成 String S1 物件的速度簡直太快了,而這個時候 StringBuffer 居然速度上根本一點都不占優勢。其實這是 JVM 的一個把戲,在 JVM 眼裡,這個String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其實就是:String S1 = “This is only a simple test”; 所以當然不需要太多的時間了。但大家這裡要註意的是,如果你的字串是來自另外的 String 物件的話,速度就沒那麼快了,譬如:

String S2 = “This is only a”;
String S3 = “ simple”;
String S4 = “ test”;
String S1 = S2 +S3 + S4;

這時候 JVM 會規規矩矩的按照原來的方式去做在大部分情況下 StringBuffer > String

  • 面試題2: 請說出下麵程式的輸出。

public class StringEqualsTest {
    public static void main(String[] args) {
        String s1 = "Programming";
        String s2 = new String("Programming");
        String s3 = "Program" + "ming";
        System.out.println(s1 == s2); // false
        System.out.println(s1 == s3); // true
        System.out.println(s1 == s1.intern()); //true
    }
}

String物件的intern方法會得到字串物件在常量池中對應的版本的取用(如果常量池中有一個字串與String物件的equals結果是true),如果常量池中沒有對應的字串,則該字串將被添加到常量池中,然後傳回常量池中字串的取用。

20. 多載(Overload)和重寫(Override)的區別。多載的方法能否根據傳回型別進行區分?

答:方法的多載和重寫都是實現多型的方式,區別在於前者實現的是編譯時的多型性,而後者實現的是運行時的多型性。多載發生在一個類中,同名的方法如果有不同的引數串列(引數型別不同、引數個數不同或者二者都不同)則視為多載;重寫發生在子類與父類之間,重寫要求子類被重寫方法與父類被重寫方法有相同的傳回型別,比父類被重寫方法更好訪問,不能比父類被重寫方法宣告更多的異常(里氏代換原則)。多載對傳回型別沒有特殊的要求。

面試題:為什麼不能根據傳回型別來區分多載?函式的傳回值只是作為函式運行之後的一個“狀態”他是保持方法的呼叫者與被呼叫者進行通信的關鍵。並不能作為某個方法的“標識”

21. 描述一下JVM加載class檔案的原理機制?

答:JVM中類的裝載是由類加載器(ClassLoader)和它的子類來實現的,Java中的類加載器是一個重要的Java運行時系統組件,它負責在運行時查找和裝入類檔案中的類。

由於Java的跨平臺性,經過編譯的Java源程式並不是一個可執行程式,而是一個或多個類檔案。當Java程式需要使用某個類時,JVM會確保這個類已經被加載、連接(驗證、準備和解析)和初始化:

  • 類的加載是指把類的.class檔案中的資料讀入到記憶體中,通常是創建一個位元組陣列讀入.class檔案,然後產生與所加載類對應的Class物件。加載完成後,Class物件還不完整,所以此時的類還不可用。

  • 當類被加載後就進入連接階段,這一階段包括驗證、準備(為靜態變數分配記憶體並設置預設的初始值)和解析(將符號取用替換為直接取用)三個步驟。

  • 最後JVM對類進行初始化,包括:(1)如果類存在直接的父類並且這個類還沒有被初始化,那麼就先初始化父類;(2)如果類中存在初始化陳述句,就依次執行這些初始化陳述句。

類的加載是由類加載器完成的,類加載器包括:根加載器(BootStrap)、擴展加載器(Extension)、系統加載器(System)和用戶自定義類加載器(java.lang.ClassLoader的子類)。從Java 2(JDK 1.2)開始,類加載過程採取了父親委托機制(PDM)。PDM更好的保證了Java平臺的安全性,在該機制中,JVM自帶的Bootstrap是根加載器,其他的加載器都有且僅有一個父類加載器。類的加載首先請求父類加載器加載,父類加載器無能為力時才由其子類加載器自行加載。JVM不會向Java程式提供對Bootstrap的取用。下麵是關於幾個類加載器的說明:

  • Bootstrap:一般用本地代碼實現,負責加載JVM基礎核心類庫(rt.jar);

  • Extension:從java.ext.dirs系統屬性所指定的目錄中加載類庫,它的父加載器是Bootstrap;

  • System:又叫應用類加載器,其父類是Extension。它是應用最廣泛的類加載器。它從環境變數classpath或者系統屬性java.class.path所指定的目錄中記載類,是用戶自定義加載器的預設父加載器

22. char 型變數中能不能存貯一個中文漢字,為什麼?

答:char型別可以儲存一個中文漢字,因為Java中使用的編碼是Unicode(不選擇任何特定的編碼,直接使用字符在字符集中的編號,這是統一的唯一方法),一個char型別占2個位元組(16比特),所以放一個中文是沒問題的。

補充: 使用Unicode意味著字符在JVM內部和外部有不同的表現形式,在JVM內部都是Unicode,當這個字符被從JVM內部轉移到外部時(例如存入檔案系統中),需要進行編碼轉換。所以Java中有位元組流和字符流,以及在字符流和位元組流之間進行轉換的轉換流,如InputStreamReader和OutputStreamReader,這兩個類是位元組流和字符流之間的配接器類,承擔了編碼轉換的任務;對於C程式員來說,要完成這樣的編碼轉換恐怕要依賴於union(聯合體/共用體)共享記憶體的特征來實現了。

23. 抽象類(abstract class)和接口(interface)有什麼異同?

  • 相同點:抽象類和接口都不能夠實體化,但可以定義抽象類和接口型別的取用。一個類如果繼承了某個抽象類或者實現了某個接口都需要對其中的抽象方法全部進行實現,否則該類仍然需要被宣告為抽象類。

  • 不同點:

  • 接口比抽象類更加抽象,因為抽象類中可以定義建構式,可以有抽象方法和具體方法,而接口中不能定義建構式而且其中的方法全部都是抽象方法;

  • 抽象類中的成員可以是private、預設、protected、public的,而接口中的成員全都是public的。

  • 抽象類中可以定義成員變數,而接口中定義的成員變數實際上都是常量。

  • 有抽象方法的類必須被宣告為抽象類,而抽象類未必要有抽象方法。

24. 靜態嵌套類(Static Nested Class)和內部類(Inner Class)的不同?

答:Static Nested Class是被宣告為靜態(static)的內部類,它可以不依賴於外部類實體被實體化。而通常的內部類需要在外部類實體化後才能實體化,其語法看起來挺詭異的,如下所示:

package com.javadu.innerClass;
public class Poker {
    private static String[] suites = {"黑桃", "紅桃", "草花", "方塊"};
    private static int[] faces = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13};
    private Card[] cards;
    
 /**     * 建構式     *     */
    public Poker() {
        cards = new Card[52];
        for (int i = 0; i < suites.length; i++) {
            for (int j = 0; j < faces.length; j++) {
                cards[i * 13 + j] = new Card(suites[i], faces[j]);
            
 }
        
 }
    
 }
    
 /**     * 洗牌 (隨機亂序)     *     */
    public void shuffle() {
        for (int i = 0, len = cards.length; i < len; i++) {
            int index = (int) (Math.random() * len);
            Card temp = cards[index];
            cards[index] = cards[i];
            cards[i] = temp;
        
 }
    
 }
    
 /**     * 發牌     * @param index 發牌的位置     *     */
    public Card deal(int index) {
        return cards[index];
    
 }
    
 /**     * 卡片類(一張撲克)     */
    public class Card {
        private String suite;
   // 花色        private int face;       // 點數        public Card(String suite, int face) {            this.suite = suite;            this.face = face;        }        @Override        public String toString() {            String faceStr = "";            switch(face) {                case 1: faceStr = "A"; break;                case 11: faceStr = "J"; break;                case 12: faceStr = "Q"; break;                case 13: faceStr = "K"; break;                default: faceStr = String.valueOf(face);            }            return suite + faceStr;        }    } }

對應的測試代碼如下:

class PokerTest {
    public static void main(String[] args) {
        Poker poker = new Poker();
        poker.shuffle();
                // 洗牌        Poker.Card c1 = poker.deal(0);  // 發第一張牌        // 對於非靜態內部類Card        // 只有通過其外部類Poker物件才能創建Card物件        Poker.Card c2 = poker.new Card("紅心", 1);    // 自己創建一張牌        System.out.println(c1);     // 洗牌後的第一張        System.out.println(c2);     // 打印: 紅心A    } }

面試題: 下麵的代碼哪些地方會產生編譯錯誤?

class Outer {
    class Inner {
 }
    public static void foo() {
 new Inner();
 }
    public void bar() {
 new Inner();
 }
    public static void main(String[] args) {
        new Inner();
    
 }
}

Java中非靜態內部類物件的創建要依賴其外部類物件,上面的代碼中foo和main方法都是靜態方法,靜態方法中沒有this指標——也就是說沒有所謂的外部類物件,因此無法創建內部類物件,如果要在靜態方法中創建內部類物件,可以這樣做:new Outer().new Inner();

25. Java中存在記憶體泄露嗎?請簡單論述。

答:理論上Java因為有垃圾回收機制(GC)不會存在記憶體泄露問題(這也是Java被廣泛使用於服務器端編程的一個重要原因);然而在實際開發中,可能會存在無用但可達的物件,這些物件不能被GC回收,因此也會導致記憶體泄露的發生。例如Hibernate的Session(一級快取)中的物件屬於持久態,垃圾回收器是不會回收這些物件的,然而這些物件中可能存在無用的垃圾物件,如果不及時關閉(close)或清空(flush)一級快取就可能導致記憶體泄露。下麵例子中的代碼也會導致記憶體泄露。

package com.javadu.innerClass;

import java.util.Arrays;
import java.util.EmptyStackException;

public class MyStack {
    private T[] elements;
    private int size = 0;
    private static final int INIT_CAPACITY = 16;

    public MyStack() {
        elements = (T[]) new Object[INIT_CAPACITY];
    }

    public void push(T elem) {
        ensureCapacity();
        elements[size++] = elem;
    }

    public T pop() {
        if(size == 0)
            throw new EmptyStackException();
        return elements[--size]; //此處應釋放對應的物件
    }

    private void ensureCapacity() {
        if(elements.length == size) {
            elements = Arrays.copyOf(elements, 2 * size + 1);
        }
    }
}

上面的代碼實現了一個棧(先進後出(FILO))結構,乍看之下似乎沒有什麼明顯的問題,它甚至可以通過你編寫的各種單元測試。然而其中的pop方法卻存在記憶體泄露的問題,當我們用pop方法彈出棧中的物件時,該物件不會被當作垃圾回收,即使使用棧的程式不再取用這些物件,因為棧內部維護著對這些物件的過期取用(obsolete reference)。在支持垃圾回收的語言中,記憶體泄露是很隱蔽的,這種記憶體泄露其實就是無意識的物件保持。如果一個物件取用被無意識的保留起來了,那麼垃圾回收器不會處理這個物件,也不會處理該物件取用的其他物件,即使這樣的物件只有少數幾個,也可能會導致很多的物件被排除在垃圾回收之外,從而對性能造成重大影響,極端情況下會引發Disk Paging(物理記憶體與硬碟的虛擬記憶體交換資料),甚至造成OutOfMemoryError。

26. 抽象的(abstract)方法是否可同時是靜態的(static),是否可同時是本地方法(native),是否可同時被synchronized修飾?

答:都不能。抽象方法需要子類重寫,而靜態的方法是無法被重寫的,因此二者是矛盾的。本地方法是由本地代碼(如C代碼)實現的方法,而抽象方法是沒有實現的,也是矛盾的。synchronized和方法的實現細節有關,抽象方法不涉及實現細節,因此也是相互矛盾的。

27. 闡述靜態變數和實體變數的區別?

答:靜態變數是被static修飾符修飾的變數,也稱為類變數,它屬於類,不屬於類的任何一個物件,一個類不管創建多少個物件,靜態變數在記憶體中有且僅有一個拷貝;實體變數必須依存於某一實體,需要先創建物件然後通過物件才能訪問到它。靜態變數可以實現讓多個物件共享記憶體。

PS:在Java開發中,背景關係類和工具類中通常會有大量的靜態成員。

28. 是否可以從一個靜態(static)方法內部發出對非靜態(non-static)方法的呼叫?

答:不可以,靜態方法只能訪問靜態成員,因為非靜態方法的呼叫要先創建物件,在呼叫靜態方法時可能物件並沒有被初始化。

29. 如何實現物件克隆?

答:有兩種方式:   1). 實現Cloneable接口並重寫Object類中的clone()方法;   2). 實現Serializable接口,通過物件的序列化和反序列化實現克隆,可以實現真正的深度克隆,代碼如下:

package com.javadu.cloneTest;
import java.io.ByteArrayInputStream;
import java.io.ByteArrayOutputStream;
import java.io.ObjectInputStream;
import java.io.ObjectOutputStream;
public class MyUtil {
    private MyUtil() {
        throw new AssertionError();
    
 }
    public static <T> T clone(T obj) throws Exception {
        ByteArrayOutputStream bout = new ByteArrayOutputStream();
        ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(bout);
        oos.writeObject(obj);
        ByteArrayInputStream bin = new ByteArrayInputStream(bout.toByteArray());
        ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(bin);
        return (T) ois.readObject();
        // 說明:呼叫ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream物件的close方法沒有任何意義        // 這兩個基於記憶體的流只要垃圾回收器清理物件就能夠釋放資源,這一點不同於對外部資源(如檔案流)的釋放    } }

下麵是測試代碼:首先是Person類,

package com.javadu.cloneTest;
import java.io.Serializable;
public class Person implements Serializable {
 private static final long serialVersionUID = -9102017020286042305 L;
 private String name;
 // 姓名    
 private int age; // 年齡    
 private Car car; // 座駕    
 public Person(String name, int age, Car car) {
 this.name = name;
 this.age = age;
 this.car = car;
 }
 public String getName() {
 return name;
 }
 public void setName(String name) {
 this.name = name;
 }
 public int getAge() {
 return age;
 }
 public void setAge(int age) {
 this.age = age;
 }
 public Car getCar() {
 return car;
 }
 public void setCar(Car car) {
 this.car = car;
 }
 @Override public String toString() {
 return "Person [name=" + name + ", age=" + age + ", car=" + car + "]";
 }
}

然後是Car類:

package com.javadu.cloneTest;
import java.io.Serializable;
public class Car implements Serializable {
 private static final long serialVersionUID = -5713945027627603702 L;
 private String brand; // 品牌    
 private int maxSpeed; // 最高時速    
 public Car(String brand, int maxSpeed) {
 this.brand = brand;
 this.maxSpeed = maxSpeed;
 }
 public String getBrand() {
 return brand;
 }
 public void setBrand(String brand) {
 this.brand = brand;
 }
 public int getMaxSpeed() {
 return maxSpeed;
 }
 public void setMaxSpeed(int maxSpeed) {
 this.maxSpeed = maxSpeed;
 }
 @Override public String toString() {
 return "Car [brand=" + brand + ", maxSpeed=" + maxSpeed + "]";
 }
}

然後是一個測試用例:

package com.javadu.cloneTest;
public class CloneTest {
 public static void main(String[] args) {
 try {
 Person p1 = new Person("Hao LUO", 33, new Car("Benz", 300));
 Person p2 = MyUtil.clone(p1); // 深度克隆            
 p2.getCar().setBrand("BYD"); // 修改克隆的Person物件p2關聯的汽車物件的品牌屬性            // 原來的Person物件p1關聯的汽車不會受到任何影響            // 因為在克隆Person物件時其關聯的汽車物件也被克隆了            
 System.out.println(p1);
 } catch (Exception e) {
 e.printStackTrace();
 }
 }
}

註意: 基於序列化和反序列化實現的克隆不僅僅是深度克隆,更重要的是通過泛型限定,可以檢查出要克隆的物件是否支持序列化,這項檢查是編譯器完成的,不是在運行時丟擲異常,這種是方案明顯優於使用Object類的clone方法克隆物件。讓問題在編譯的時候暴露出來總是優於把問題留到運行時。

30. GC是什麼?為什麼要有GC?

答:GC是垃圾收集的意思,記憶體處理是編程人員容易出現問題的地方,忘記或者錯誤的記憶體回收會導致程式或系統的不穩定甚至崩潰,Java提供的GC功能可以自動監測物件是否超過作用域從而達到自動回收記憶體的目的,Java語言沒有提供釋放已分配記憶體的顯示操作方法。Java程式員不用擔心記憶體管理,因為垃圾收集器會自動進行管理。要請求垃圾收集,可以呼叫下麵的方法之一:System.gc() 或Runtime.getRuntime().gc() ,但JVM可以屏蔽掉顯示的垃圾回收呼叫。 垃圾回收可以有效的防止記憶體泄露,有效的使用可以使用的記憶體。垃圾回收器通常是作為一個單獨的低優先級的執行緒運行,不可預知的情況下對記憶體堆中已經死亡的或者長時間沒有使用的物件進行清除和回收,程式員不能實時的呼叫垃圾回收器對某個物件或所有物件進行垃圾回收。在Java誕生初期,垃圾回收是Java最大的亮點之一,因為服務器端的編程需要有效的防止記憶體泄露問題,然而時過境遷,如今Java的垃圾回收機制已經成為被詬病的東西。移動智慧終端用戶通常覺得iOS的系統比Android系統有更好的用戶體驗,其中一個深層次的原因就在於Android系統中垃圾回收的不可預知性。

補充:垃圾回收機制有很多種,包括:分代複製垃圾回收、標記垃圾回收、增量垃圾回收等方式。標準的Java行程既有棧又有堆。棧儲存了原始型區域性變數,堆儲存了要創建的物件。Java平臺對堆記憶體回收和再利用的基本演算法被稱為標記和清除,但是Java對其進行了改進,採用“分代式垃圾收集”。這種方法會跟Java物件的生命周期將堆記憶體劃分為不同的區域,在垃圾收集過程中,可能會將物件移動到不同區域: – 伊甸園(Eden):這是物件最初誕生的區域,並且對大多數物件來說,這裡是它們唯一存在過的區域。 – 幸存者樂園(Survivor):從伊甸園幸存下來的物件會被挪到這裡。 – 終身頤養園(Tenured):這是足夠老的幸存物件的歸宿。年輕代收集(Minor-GC)過程是不會觸及這個地方的。當年輕代收集不能把物件放進終身頤養園時,就會觸發一次完全收集(Major-GC),這裡可能還會牽扯到壓縮,以便為大物件騰出足夠的空間。

與垃圾回收相關的JVM引數:

  • Xms / -Xmx — 堆的初始大小 / 堆的最大大小

  • Xmn — 堆中年輕代的大小

  • XX:-DisableExplicitGC — 讓System.gc()不產生任何作用

  • XX:+PrintGCDetails — 打印GC的細節

  • XX:+PrintGCDateStamps — 打印GC操作的時間戳

  • XX:NewSize / XX:MaxNewSize — 設置新生代大小/新生代最大大小

  • XX:NewRatio — 可以設置老生代和新生代的比例

  • XX:PrintTenuringDistribution — 設置每次新生代GC後輸出幸存者樂園中物件年齡的分佈

  • XX:InitialTenuringThreshold / -XX:MaxTenuringThreshold:設置老年代閥值的初始值和最大值

  • XX:TargetSurvivorRatio:設置幸存區的標的使用率

31. String s = new String(“xyz”);創建了幾個字串物件?

答:兩個物件,一個是靜態區的”xyz”,一個是用new創建在堆上的物件。

32. 接口是否可繼承(extends)接口?抽象類是否可實現(implements)接口?抽象類是否可繼承具體類(concrete class)?

答:接口可以繼承接口,而且支持多重繼承;抽象類可以實現(implements)接口;抽象類可繼承具體類也可以繼承抽象類。

33. 一個”.java”源檔案中是否可以包含多個類(不是內部類)?有什麼限制?

答:可以,但一個源檔案中最多只能有一個公開類(public class)而且檔案名必須和公開類的類名完全保持一致。

34. Anonymous Inner Class(匿名內部類)是否可以繼承其它類?是否可以實現接口?

答:可以繼承其他類或實現其他接口,在Swing編程和Android開發中常用此方式來實現事件監聽和回呼。

35. 內部類可以取用它的包含類(外部類)的成員嗎?有沒有什麼限制?

答:一個內部類物件可以訪問創建它的外部類物件的成員,包括私有成員。

36. Java 中的final關鍵字有哪些用法?

答:(1)修飾類:表示該類不能被繼承;(2)修飾方法:表示方法不能被重寫;(3)修飾變數:表示變數只能一次賦值以後值不能被修改(常量)。

37. 指出下麵程式的運行結果

class A {
 static {
 System.out.print("1");
 }
 public A() {
 System.out.print("2");
 }
}
class B extends A {
 static {
 System.out.print("a");
 }
 public B() {
 System.out.print("b");
 }
}
public class Hello {
 public static void main(String[] args) {
 A ab = new B();
 ab = new B();
 }
}

答:1a2b2b。創建物件時建構式的呼叫順序是:先初始化靜態成員,然後呼叫父類建構式,再初始化非靜態成員,最後呼叫自身建構式。

提示:如果不能給出此題的正確答案,說明之前第21題Java類加載機制還沒有完全理解,趕緊再看看吧。

38. 資料型別之間的轉換:

  • 如何將字串轉換為基本資料型別?

  • 如何將基本資料型別轉換為字串?

答:

  • 呼叫基本資料型別對應的包裝類中的方法parseXXX(String)或valueOf(String)即可傳回相應基本型別;

  • 一種方法是將基本資料型別與空字串(””)連接(+)即可獲得其所對應的字串;另一種方法是呼叫String 類中的valueOf()方法傳回相應字串

39. 如何實現字串的反轉及替換?

答:方法很多,可以自己寫實現也可以使用String或StringBuffer/StringBuilder中的方法。有一道很常見的面試題是用遞迴實現字串反轉,代碼如下所示:

public static String reverse(String originStr) {
 if (originStr == null || originStr.length() <= 1) return originStr;
 return reverse(originStr.substring(1)) + originStr.charAt(0);
}

40. 怎樣將GB2312編碼的字串轉換為ISO-8859-1編碼的字串?

答:代碼如下所示:

String s1 = "你好";
String s2 = new String(s1.getBytes("GB2312"), "ISO-8859-1");

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