Java 基础面试总结

面向对象

1. 面向对象的特征有什么？

1. 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。

2. 继承，承是从已有类得到继承信息创建新类的过程。

3. 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。

4. 多态，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. 访问修饰符public,private,protected,以及不写（默认）时的区别？

答：区别如下：

作用域 当前类 同包 子类 其他

public √ √ √ √

protected √ √ √ ×

default √ √ × ×

private √ × × ×

类的成员不写访问修饰时默认为default。默认对于同一个包中的其他类相当于公开（public），对于不是同一个包中的其他类相当于私有（private）。受保护（protected）对子类相当于公开，对不是同一包中的没有父子关系的类相当于私有。

3. String 是最基本的数据类型吗?

答：不是。Java中的基本数据类型只有8个：byte、short、int、long、float、double、char、boolean；除了基本类型（primitive type）和枚举类型（enumeration type），剩下的都是引用类型（reference type）。

4. float f=3.4;是否正确?

答:不正确。3.4是双精度数，将双精度型（double）赋值给浮点型（float）属于下转型（down-casting，也称为窄化）会造成精度损失，因此需要强制类型转换float f =(float)3.4; 或者写成float f =3.4F;。

5. short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有错吗?short s1 = 1; s1 += 1;有错吗?

答：对于short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由于1是int类型，因此s1+1运算结果也是int 型，需要强制转换类型才能赋值给short型。而short s1 = 1; s1 += 1;可以正确编译，因为s1+= 1;相当于s1 = (short)(s1 + 1);其中有隐含的强制类型转换。

6. int 和Integer 有什么区别?

Java为每一个基本数据类型都引入了对应的包装类型（wrapper class），int的包装类就是Integer

7. Integer 的 IntegerCache 缓存

Integer a = new Integer(3);
Integer b = 3;

int c = 3

a == b false 装箱使用的是引用，包装类型比较使用equals
a == c true  a 自动拆箱为int 类型进行值比较

Integer f1 = 100,f2 = 100, f3 = 150, f4 = 150;
        System.out.println(f1 == f2);
        System.out.println(f3 == f4);

f1、f2、f3、f4四个变量都是Integer对象，所以下面的==运算比较的不是值而是引用。装箱的本质是什么呢？当我们给一个Integer对象赋一个int值的时候，会调用Integer类的静态方法valueOf，在IntegerCache 范围内直接引用常量池中的对象，不会新创建对象。

字面量的值在-128到127之间，那么不会new新的Integer对象，而是直接引用常量池中的Integer对象，所以上面的面试题中f1==f2的结果是true，而f3==f4的结果是false。

8. &和&&的区别？

&运算符有两种用法：(1)按位与；(2)逻辑与。&&运算符是短路与运算。

&&左边的表达式的值是false，右边的表达式会被直接短路掉，不会进行运算。

9. 解释内存中的栈（stack）、堆(heap)和静态存储区的用法。

通常我们定义一个基本数据类型的变量，一个对象的引用，还有就是函数调用的现场保存都使用内存中的栈空间；而通过new关键字和构造器创建的对象放在堆空间；程序中的字面量（literal）如直接书写的100、“hello”和常量都是放在静态存储区中。栈空间操作最快但是也很小，通常大量的对象都是放在堆空间，整个内存包括硬盘上的虚拟内存都可以被当成堆空间来使用。
String str = new String(“hello”);
上面的语句中str放在栈上，用new创建出来的字符串对象放在堆上，而“hello”这个字面量放在静态存储区。

10. switch 不支持 类型

switch（expr）中，expr可以是byte、short、char、int。从1.5版开始，Java中引入了枚举类型（enum），expr也可以是枚举，从JDK 1.7版开始，还可以是字符串（String）。长整型（long）是不可以的。

2 << 3（左移3位相当于乘以2的3次方）

11. java跳出多重嵌套循环

在最外层循环前加一个标记如A，然后用break A;可以跳出多重循环。但是尽量不要使用

12. 构造器是否可以被重写？

构造器不能被继承，因此不能被重写，但可以被重载。

13. 两个对象值相同(x.equals(y) == true)，但却可有不同的hash code，这句话对不对？

答：不对，如果两个对象x和y满足x.equals(y) == true，它们的哈希码（hash code）应当相同。Java对于eqauls方法和hashCode方法是这样规定的：(1)如果两个对象相同（equals方法返回true），那么它们的hashCode值一定要相同；(2)如果两个对象的hashCode相同，它们并不一定相同。

14. 当一个对象被当作参数传递到一个方法后，此方法可改变这个对象的属性，并可返回变化后的结果，那么这里到底是值传递还是引用传递?

依然是值传递。Java 编程语言只有值传递参数。当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时，参数的值就是对该对象的引用。对象的属性可以在被调用过程中被改变，但对象的引用是永远不会改变的。

15. String 和StringBuilder、StringBuffer 的区别?

String和StringBuffer / StringBuilder，它们可以储存和操作字符串。其中String是只读字符串，也就意味着String引用的字符串内容是不能被改变的。而StringBuffer和StringBuilder类表示的字符串对象可以直接进行修改。StringBuilder是JDK 1.5中引入的，它和StringBuffer的方法完全相同，区别在于它是在单线程环境下使用的，因为它的所有方面都没有被synchronized修饰，因此它的效率也比StringBuffer略高。

StringBuilder和StringBuffer的大部分方法均调用父类AbstractStringBuilder的实现。其扩容机制首先是把容量变为原来容量的2倍加2。最大容量是Integer.MAX_VALUE，也就是0x7fffffff。

StringBuilder和StringBuffer的默认容量都是16，最好预先估计好字符串的大小避免扩容带来的时间消耗。

StringBuffer为了实现同步，很多方法使用lSynchronized修饰

16. 有没有哪种情况用+做字符串连接比调用StringBuffer / StringBuilder对象的append方法性能更好？

如果连接后得到的字符串在静态存储区中是早已存在的，那么用+做字符串连接是优于StringBuffer / StringBuilder的append方法的。

17. JVM 字符串常量池引用关系

String a = "chenssy";
String b = "chenssy";
String c = new String("chenssy");

a、b和字面上的chenssy都是指向JVM字符串常量池中的"chenssy"对象，他们指向同一个对象。
new关键字一定会产生一个对象chenssy（注意这个chenssy和上面的chenssy不同），同时这个对象是存储在堆中。所以上面应该产生了两个对象：保存在栈中的c和保存堆中chenssy。但是在Java中根本就不存在两个完全一模一样的字符串对象。故堆中的chenssy应该是引用字符串常量池中chenssy。所以c、chenssy、池chenssy的关系应该是：c--->chenssy--->池chenssy

可以看出new是先在堆中建立对象，再在jvm字符串常量池中查找是否存在，存在也是通过指针去指向它。
用new String() 创建的字符串不是常量，不能在编译期就确定，所以new String() 创建的字符串不放入常量池中，它们有自己的地址空间。

String使用private final char value[]来实现字符串的存储，也就是说String对象创建之后，就不能再修改此对象中存储的字符串内容

String 的编辑功能是通过创建一个新的对象来实现的，而不是对原有对象进行修改。

18. 重载和重写的区别？

方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求。

重载可以返回类型相同但是参数不同

19. char 型变量中能不能存储一个中文汉字

char类型可以存储一个中文汉字，因为Java中使用的编码是Unicode，一个char类型占2个字节（16bit）

20. 抽象类和接口有什么区别？

抽象类和接口都不能够实例化，但可以定义抽象类和接口类型的引用。

一个类如果继承了某个抽象类或者实现了某个接口都需要对其中的抽象方法全部进行实现，否则该类仍然需要被声明为抽象类。

接口比抽象类更加抽象，因为抽象类中可以定义构造器，可以有抽象方法和具体方法，而接口中不能定义构造器而且其中的方法全部都是抽象方法。

抽象类中的成员可以是private、默认、protected、public的，而接口中的成员全都是public的。

抽象类中可以定义成员变量，而接口中定义的成员变量实际上都是常量。有抽象方法的类必须被声明为抽象类，而抽象类未必要有抽象方法。

21. List 实现类之间的区别？

1. ArrayList 是最常用的 List 实现类，内部是通过数组实现的，它允许对元素进行快速随机访问。数 组的缺点是每个元素之间不能有间隔，当数组大小不满足时需要增加存储能力，就要将已经有数 组的数据复制到新的存储空间中。当从 ArrayList 的中间位置插入或者删除元素时，需要对数组进 行复制、移动、代价比较高。因此，它适合随机查找和遍历，不适合插入和删除。

2. Vector与ArrayList一样，也是通过数组实现的，不同的是它支持线程的同步，即某一时刻只有一 个线程能够写 Vector

3. LinkedList是用链表结构存储数据的，很适合数据的动态插入和删除，随机访问和遍历速度比较 慢。另外，他还提供了List接口中没有定义的方法，专门用于操作表头和表尾元素，可以当作堆 栈、队列和双向队列使用。

22. Set 实现类之间的区别？

如果想要让两个不同的对象视为相等的，就必须覆盖Object的hashCode方法和equals方 法。

1. HashSet存储元素的顺序并不是按照存入时的顺序（和List显然不 同） 而是按照哈希值来存的所以取数据也是按照哈希值取得。元素的哈希值是通过元素的 hashcode方法来获取的, HashSet首先判断两个元素的哈希值，如果哈希值一样，接着会比较 equals方法 如果 equls结果为true ，HashSet就视为同一个元素。如果equals 为false就不是 同一个元素。

2. TreeSet()是使用二叉树的原理对新add()的对象按照指定的顺序排序（升序、降序），每增 加一个对象都会进行排序，将对象插入的二叉树指定的位置。 2. Integer和String对象都可以进行默认的TreeSet排序，而自定义类的对象是不可以的，自 己定义的类必须实现Comparable接口，并且覆写相应的compareTo()函数，才可以正常使 用。 3. 在覆写compare()函数时，要返回相应的值才能使TreeSet按照一定的规则来排序 4. 比较此对象与指定对象的顺序。如果该对象小于、等于或大于指定对象，则分别返回负整 数、零或正整数。

3. LinkedHashSet 而言，它继承与 HashSet、又基于 LinkedHashMap 来实现的。 LinkedHashSet 底层使用 LinkedHashMap 来保存所有元素，它继承与 HashSet，其所有的方法 操作上又与HashSet相同

23. HashMap java7 与 java8 的异同？

hashmap 的 key 和 value 都可以为null

HashMap 非线程安全，即任一时刻可以有多个线程同时写 HashMap，可能会导 致数据的不一致。如果需要满足线程安全，可以用 Collections 的 synchronizedMap 方法使 HashMap 具有线程安全的能力，或者使用 ConcurrentHashMap

java 7 :

HashMap 里面是一个数组，然后数组中每个元素是一个单向链表.实体是嵌套类 Entry 的实例，Entry 包含四个属性：key, value, hash 值和用于单向链表的 next

java 8 :

Java8 对 HashMap 进行了一些修改，最大的不同就是利用了红黑树，所以其由 数组+链表+红黑 树 组成.

在 Java8 中，当链表中的元素超过了 8 个以后， 会将链表转换为红黑树，在这些位置进行查找的时候可以降低时间复杂度为 O(logN)。

HashMap 默认的初始化大小为16。HashMap 会将其扩充为2的幂次方大小.

用之前还要先做对数组的长度取模运算，得到的余数才能用来要存放的位置也就是对应的数组下标。这个数组下标的计算方法是“ (n - 1) & hash ”。（n代表数组长度）。这也就解释了 HashMap 的长度为什么是2的幂次方。

取余(%)操作中如果除数是2的幂次则等价于与其除数减一的与(&)操作（也就是说 hash%length==hash&(length-1)的前提是 length 是2的 n 次方；）。” 并且 采用二进制位操作 &，相对于%能够提高运算效率，这就解释了 HashMap 的长度为什么是2的幂次方

24. HashMap 多线程造成死锁问题？

在多线程下，进行 put 操作会导致 HashMap 死循环，原因在于 HashMap 的扩容 resize()方法。由于扩容是新建一个数组，复制原数据到数组。由于数组下标挂有链表，所以需要复制链表，但是多线程操作有可能导致环形链表。复制链表过程如下:
以下模拟2个线程同时扩容。假设，当前 HashMap 的空间为2（临界值为1），hashcode 分别为 0 和 1，在散列地址 0 处有元素 A 和 B，这时候要添加元素 C，C 经过 hash 运算，得到散列地址为 1，这时候由于超过了临界值，空间不够，需要调用 resize 方法进行扩容，那么在多线程条件下，会出现条件竞争.先将 A 复制到新的 hash 表中，然后接着复制 B 到链头（A 的前边：B.next=A），本来 B.next=null，到此也就结束了（跟线程二一样的过程），但是，由于线程二扩容的原因，将 B.next=A，所以，这里继续复制A，让 A.next=B，由此，环形链表出现：B.next=A; A.next=B.

25. ConcurrentHashMap java 7 和 java 8

在JDK1.7的时候，ConcurrentHashMap（分段锁） 对整个桶数组进行了分割分段(Segment)，每一把锁只锁容器其中一部分数据，多线程访问容器里不同数据段的数据，就不会存在锁竞争，提高并发访问率。（默认分配16个Segment，比Hashtable效率提高16倍。） 到了 JDK1.8 的时候已经摒弃了Segment的概念，而是直接用 Node 数组+链表+红黑树的数据结构来实现，并发控制使用 synchronized 和 CAS 来操作。

ConcurrentHashMap取消了Segment分段锁，采用CAS和synchronized来保证并发安全。数据结构跟HashMap1.8的结构类似，数组+链表/红黑二叉树。

synchronized只锁定当前链表或红黑二叉树的首节点，这样只要hash不冲突，就不会产生并发，效率又提升N倍。

26. Java 内部类

1. 静态内部类

静态内部类可以访问外部类所有的静态变量和方法，即使是private的也一样。

静态内部类和一般类一致，可以定义静态变量、方法，构造方法等。

其它类使用静态内部类需要使用“外部类.静态内部类”方式，如下所示：Out.Inner inner = new Out.Inner();inner.print();

Java集合类HashMap内部就有一个静态内部类Entry

2. 成员内部类

成员内部类不能定义静态方法和变量

3. 局部内部类

只在某个方法中使用，则可以考虑使用局部类。

4. 匿名内部类

匿名内部类我们必须要继承一个父类或者实现一个接口，当然也仅能只继承一个父类或者实现一 个接口。

27. Java 中会存在内存泄漏吗 ？

Java因为有垃圾回收机制（GC）不会存在内存泄露问题（这也是Java被广泛使用于服务器端编程的一个重要原因）；然而在实际开发中，可能会存在无用但可达的对象，这些对象不能被GC回收也会发生内存泄露。

28. 抽象方法是否可以同时是静态的，同时是本地方法，同时被synchronized修饰?

都不能。抽象方法需要子类重写，而静态的方法是无法被重写的，因此二者是矛盾的。本地方法是由本地代码（如C代码）实现的方法，而抽象方法是没有实现的，也是矛盾的。synchronized和方法的实现细节有关，抽象方法不涉及实现细节，因此也是相互矛盾的。

29. 如何实现对象的克隆？

有两种方式：

1.实现Cloneable接口并重写Object类中的clone()方法；

2.实现Serializable接口，通过对象的序列化和反序列化实现克隆，可以实现真正的深度克隆。推荐这种，可以检查出对象是否支持序列化。

30. 什么是类型擦除 ？

Java 中的泛型基本上都是在编译器这个层次来实现的。在生成的 Java 字节代码中是不包含泛 型中的类型信息的。使用泛型的时候加上的类型参数，会被编译器在编译的时候去掉。这个 过程就称为类型擦除。如在代码中定义的 List<Object>和 List<String>等类型，在编译之后 都会变成List。JVM看到的只是List，而由泛型附加的类型信息对JVM来说是不可见的

31. try{}里有一个return语句，那么紧跟在这个try后的finally{}里的code会不会被执行，什么时候被执行，在return前还是后?

答：会执行，在方法返回调用者前执行。Java允许在finally中改变返回值的做法是不好的，因为如果存在finally代码块，try中的return语句不会立马返回调用者，而是记录下返回值待finally代码块执行完毕之后再向调用者返回其值，然后如果在finally中修改了返回值。