面试总结-Java基础(一)

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我的博客：面试总结-Java基础(一)

• 之前学习Java基础的时候做的一些笔记，稍微整理了一下，也方便以后看。不过这里都是一些较为基础的Java知识，后期有时间，会针对里面的泛型，多线程，算法，nio 等模块进行更深入的解析。

• 如果有写错的地方，还望指出，一定及时更正。

基础

• 1 switch支持的类型：byte, short, int, char, enum,

  注意：不支持long,double，JDK7之后，开始支持String。

    //简单示例
    public class MyDemo {
        public static void main(String... args) {
            Demo demo = Demo.A;
            switch (demo) {
                case A:
                    break;
                case B:
                    break;
            }
        }
        enum Demo {
            A,
            B,
            C
        }
    }
  

• 2 if和switch的区别：

  if ：1.对具体的值进行判断 2.对区间判断 3.对运算结果是boolean类型的表达式进行判断

  switch :1.对具体的值进行判断；2.值的个数通常是固定的。

  对于几个固定值的判断，建议使用switch语句，因为switch语句会将具体的答案加载进内存，相对高效一点。

• 重载和重写的区别

  • 重载：允许存在一个以上的同名函数，只要它们的参数类型不同即可。
  • 重写：当子类继承父类，沿袭了父类的功能到子类中，子类虽具备该功能，但功能内容不一致，这是使用覆盖特性，保留父类的功能定义，并重写功能内容。

• 单例模式

  • 饿汉式

      private static Single s = new Single ( ) ;
              private Single ( ) { }  
              public static Single getInstance () 
              {
              return s ;
              }
    

  • 懒汉式

      class Single {
          public static Single getInstance (){
              if ( s== null ){
                  synchronized (Single.class){//锁不读可以提高效率
                  if ( s== null ){
                      s = new Single () ;
                   }
               }
              return s ;
          }
      }
    

• 特殊关键字：final

    1.    可以修饰类、函数、变量；
    2.    被final修饰的类不可以被继承。为了避免被继承，被子类复写。final class Demo { }
    3.    被final修饰的方法不可以被复写。final void show () { }
    4.    被final 修饰的变量是一个常量，只能赋值一次。
    5.    内部类定义在类中的局部位置上时，只能访问该局部被final修饰的局部变量。
  

• 异常：（关于问题1，谢谢ylt提醒）

    try{}catch(){}finally{}
    1.在catch中return(),finally{}会不会执行？
    答：会，会在return之后执行。
    2.finally()在什么情况下不会执行
    答：只有一种情况不会执行，当执行到System.exit(0)时，finally不会执行。
  

public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("haha:" + haha(true));
}
private static boolean haha(boolean isTrue) {
try {
int i = 1 / 0;
return isTrue ? System.out.printf("return try !null ", "test") != null : System.out.printf("return try null ", "test") == null;
} catch (Exception e) {
System.out.println("catch");
return isTrue ? System.out.printf("return catch !null ", "test") != null : System.out.printf("return catch null ", "test") == null;
} finally {
System.out.println("");
System.out.println("finally");
}
}
}

```java
//打印结果：
catch
return catch !null 
finally
haha:true

• 常见Runtime异常：

    ArithmeticException, ClassCastException, IllegalArgumentException, 
    IndexOutOfBoundsException, NullPointerException, 
  

• 访问权限

权限.png

Java静态代码块、构造函数、构造代码块

• 先看下面一段代码，运行Test，会打印什么？

    package test;
    public class Test {
        public static void main(String... args) {
            TestA a;
            a = new TestA();
            a = new TestA();
            TestA aa = new TestA();
        }
    }
    class TestA {
        {
            System.out.println("TestA code create");
        }
        
        private TestB b = new TestB();
        private static TestC c = new TestC();
        
        public TestA() {
            System.out.println("TestA create");
        }
    
        static {
            System.out.println("TestA static create");
        }
    }
    class TestB {
        public TestB() {
            System.out.println("TestB create");
        }
    }
    class TestC {
        public TestC() {
            System.out.println("TestC create");
        }
    }
  

打印结果：

TestC create
TestA static create
TestA code create
TestB create
TestA create
TestA code create
TestB create
TestA create
TestA code create
TestB create
TestA create

• static特点：

    1.  随着类的加载而加载（随着类的消失而消失，生命周期最长）
    2.  优先于对象存在
    3.  被所有对象所共享
    4.  可以直接被类所调用
    5.  static是一个修饰符，用于修饰成员
  

• 构造代码块

    作用：给对象进行初始化，对象一建立就运行，而且优先于构造函数执行。
    
    和构造函数的区别：
    构造代码块是给所有对象进行统一初始化；而构造函数是给对应的对象初始化
    构造代码块中定义的是不同对象共性的初始化内容
  

• 静态代码块

    static
    {
        静态代码块中的执行语句；
    }
    特点：随着类的加载而执行，只执行一次（再new一个对象也不会执行，类只加载一次），
    如果定义在有主函数的类中，则优先于主函数执行。用于给类进行初始化。
    有些类不用创建对象，无法用构造函数初始化，就通过静态代码块初始化。
    
    执行顺序：静态代码块先执行，如果有对象，构造代码块先执行，然后是构造函数。
    如果没有对象，则构造代码块和构造函数都不会执行。
  

Java-封装、继承、多态

• 抽象类的特点：

    1.    抽象方法一定在抽象类中。
    2.    抽象方法和抽象类都必须被abstract关键字修饰。
    3.    抽象类不可以用new创建对象，因为调用抽象方法没有意义。
    4.    抽象类中的抽象方法要被使用，必须由子类复写所有的抽象方法后，建立子类对象调用。如果子类只覆盖了部分抽象方法，那么该子类还是一个抽象类。强迫子类复写，强迫子类做一些事。
    5.    抽象类中可以不定义抽象方法，如果不定义抽象方法，那么抽象类的功能就是为了不让该类建立对象。
  

• 抽象关键字不可以和哪些关键字共存？

    答：（1）private不能：抽象方法就是给子类覆盖的，私有了就不能覆盖了。
        （2）static不能：static可以直接用类名调用，而调用抽象方法没有意义。
        （3）final 不能：final修饰的方法不可以被复写，修饰的类不可以被继承。与abstract冲突。
  

• 接口的特点

    ●    接口是对外暴露的规则。
    ●    接口是程序的功能扩展。
    ●    接口可以多实现。
    ●    类与接口直接是实现关系，而且类可以继承一个类的同时实现多个接口。
    ●    接口与接口之间可以有继承关系，可以多继承。
         因为接口没有方法体，不会存在两个父类出现同一个方法但是方法体不同的情况，
         不会引起冲突，如下：
  
    public class Test implements d{
        public static void main(String... args) {
        }
        
        @Override
        public void as() {
        }
    }
    
    interface d extends e,f {
    }
    interface f{
        void as();
    }
    interface e{
        void as();
    }
  

• 接口和抽象类的异同点：

    相同点：都是不断向上抽取而来的。不可以被实例化
    
   不同点：
    1.  抽象类需要被继承，而且只能单继承；接口需要被实现，而且可以多实现
    2.  抽象类中可以定义抽象方法和非抽象方法，子类继承后，可以直接使用非抽象方法；
          接口只能定义抽象方法，必须有子类实现。
    3.  抽象类的继承，是is a关系，在定义该体系的基本共性内容；
          接口的实现是like a 关系，在定义体系额外功能。
  

• 继承

    子类的实例化过程：
    结论：子类的所有的构造函数，默认都会访问父类中空参数构造函数，因为子类中每一个构造函数内的第一行都有一句隐式的super() ;
    当父类中没有空参数的构造函数时，子类必须手动通过super或者this语句形式来指定要访问的构造函数。
    当然：子类的构造函数第一行也可以手动指定this语句来访问本类中的构造函数，
    子类中至少会有一个构造函数会访问到父类中的构造函数。
  

• 对象的初始化过程，见下图：

对象初始化过程.png

打印结果：

打印结果.png

线程

• 关于线程这块，后期有时间会写一个完整的深入的文章，这里写的都是比较简单基础的线程的一些知识。

• 创建线程的两种方式：

1 继承Thread类。
    ①.定义类继承Thread；
    ②.复写父类中的方法；目的：将自定义代码存储在run方法中，让线程运行。
    ③.调用线程的start方法，该方法有两个作用：启动线程，调用run方法
2 实现Runnable接口
    1.  定义类实现Runnable接口。
    2.  覆盖Runnable接口中的run方法。
    3.  通过Thread类建立线程对象。
    4.  将Runnable接口的子类对象作为实际参数传递给Thread类的构造函数。
    5.  调用Thread类的start方法开启线程并调用Runnable接口子类的run方法。

• 实现方式和继承方式有什么区别？

    1.  实现方式相比继承方式的好处：
    避免了单继承的局限性（单继承只能继承一个父类）。在定义线程时，建议使用实现方式。
    2.存放代码的位置不一样：
    继承Thread：线程代码存放Thread子类的run方法中
    实现Runnable，线程代码存在接口的子类的run方法。
  

• 实现Runnable接口的好处：

    1，将线程的任务从线程的子类中分离出来，进行了单独的封装。
    按照面向对象的思想将任务的封装成对象。
    
    2，避免了java单继承的局限性。
  

• 同步的两种表现形式：

  • 1 同步代码块

    synchronized(对象){
    需要被同步的代码；
    }

  • 2 同步函数。

    将synchronized关键字作为修饰符放在函数上。

    public synchronized void add()

* 同步函数用的是哪一个锁：函数需要被对象调用，那么该函数都有一个所属对象引用，就是this，所以同步函数使用的锁是this（对象）

* JDK1.5中提供了多线程升级解决方案，将同步synchronized替换成实现Lock操作，将Object中的wait，notify，notifyAll，替换成了Condition对象的await(),signal(),signalAll()，该对象可以通过Lock锁进行获取。

• 停止线程

    原理：run方法结束
    1.  使用intrrupt()方法。该方法是结束线程的冻结状态，使线程回到运行状态中来。
    当线程处于冻结状态，就不会结束读取到标记，那么线程就不会结束。
    当没有指定的方式让冻结的线程恢复到运行状态时，这时需要对冻结进行清除。
    强制让线程恢复到运行状态中来，这样就可以操作标记让线程结束。
  
    2.  定义循环结束标记。线程运行代码一般都是循环，只要控制了循环即可。
  

• 线程常见方法

    1 setDeamon() 守护线程：setDaemon(ture) ;
      也称后台线程，当前台线程执行时后台线程也在执行，但是当前台线程全部执行完关闭时，
      后台线程也会跟着自动关闭，jvm退出。
      ！！该方法必须在启动线程前调用。
    2 join()等待该线程终止：一般用于临时加入线程。
      当A线程执行到了B线程的.join()方法时，A就会等待，等B线程都执行完，A才会执行
    3 yield()方法：释放执行权，让其他线程运行。
      暂停当前正在执行的线程对象，并执行其他线程。
  

• 一个死锁的demo

    class Test implements Runnable {
        private boolean flag;
        Test(boolean flag) {
            this.flag = flag;
        }
        public void run() {
    
            if (flag) {
                while (true)
                    synchronized (MyLock.locka) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                                + "..if   locka....");
                        synchronized (MyLock.lockb) {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                                    + "..if   lockb....");
                        }
                    }
            } else {
                while (true)
                    synchronized (MyLock.lockb) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                                + "..else  lockb....");
                        synchronized (MyLock.locka) {
                            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                                    + "..else   locka....");
                        }
                    }
            }
        }
    }
    
    class MyLock {
        public static final Object locka = new Object();
        public static final Object lockb = new Object();
    }
    class DeadLockTest {
        public static void main(String[] args) {
            Test a = new Test(true);
            Test b = new Test(false);
            Thread t1 = new Thread(a);
            Thread t2 = new Thread(b);
            t1.start();
            t2.start();
        }
    }
  

• wait和sleep的区别

    1. wait 可以指定时间也可以不指定。sleep必须指定时间。
    2. 在同步中，对CPU的执行权和锁的处理不同：
        wait：释放执行权，释放锁
        sleep：释放执行权，不释放锁
  

• StringBuffer和StringBuilder的区别

  StringBuffer是线程同步（安全）。如果是单线程，效率就比较低
  StringBuilder是线程不同步。

集合

Java集合关系图.png

Collection：单列集合

• List 和 set

    List：元素是有序的，元素可以重复，因为该集合体系有索引
    Set：元素是无序的，元素不可以重复（存入和取出的顺序不一定一致）。
    List特有方法：凡是可以操作角标的方法都是该体系特有的方法
  

• List中常见的三个子类

    1. ArrayList ：底层的数据使用的是数组结构。
    特点：查询速度很快，但是增删稍慢。线程不同步，效率高 。
    可变长度数组，默认容量为10的空列表，如果超过了，则50%的增加
    2. LinkedList ：底层的数据使用的是链表数据结构。
    特点：增删数度很快，但是查询稍慢。
    3. Vector：底层使用的是数组结构。枚举是Vector特有的取出方式
    是同步的，效率较低，被ArrayList替代。最早出现的。
    默认容量为10的空列表，如果超过了，则100%的增加.
  

• LinkedList

    JDK1.6版本出现的:pollFirst()，pollLast()，peekFirst() ，peekLast()，offerFirst()，offerLast()
    (如果链表为空，返回null )。
    分别替代了remove 和 get 和add (如果链表为空，则抛出异常)。
  

• set常见子类

    1. HashSet：底层数据结构是哈希表。
    HashSet是如何保证元素的唯一性的：
    是通过元素的两个方法，hashCode和equals来完成，如果元素的hashCode值相同，
    才会判断equals是否为true，如果元素的hashCode值不同，不会调用equals 。
    开发时描述事物，需要往集合里面存时，一般都要复写hashCode和equals。
  

• TreeSet底层的数据结构：二叉树

    保证数据元素唯一性的依据compareTo方法return 0，为0则表示是相同元素 ;
    
    排序的两种方式：
    TreeSet排序的第一种方式：
    让元素自身具备比较性。元素需要实现Comparable接口，覆盖compareTo方法。这种方式也称为元素的自然顺序，或者叫做默认顺序。
    
    TreeSet的第二种排序方式：
    当元素自身不具备比较性时，或具备的比较性不是所需要的，这是就需要让集合自身具备比较性。
    定义一个比较器，将比较器对象作为参数传递给TreeSet集合的构造函数。
    定义一个类，实现Comparator接口，覆盖compare方法
  
    当两种排序都存在时，以比较器为主。
  

• 泛型

    泛型技术是给编译器使用的技术,用于编译时期。确保了类型的安全。
    
    运行时，会将泛型去掉，生成的class文件中是不带泛型的,这个称为泛型的擦除。
    为什么擦除呢？因为为了兼容运行的类加载器。
    泛型的补偿：在类加载器原有基础上，编写一个补偿程序。在运行时，通过反射，
    获取元素的类型进行转换动作。不用使用者在强制转换了。
  

Map：双列集合

• 常见子类

    Hashtable：底层是哈希表数据结构，不可以存入null键null值，该集合是线程同步的。jdk1.0 ,效率低 。
    HashMap：底层是哈希表数据结构，并允许使用null键null值，该集合不是同步的，jdk1.2 ,效率高。
    TreeMap ：底层是二叉树数据结构，线程不同步，可以给map集合中的键进行排序 。
    Map 和 Set很像 ：其实，Set底层使用了Map集合 。
  

• map集合的两种取出方式：

    1.Set<K> KeySet：
    将Map中所有的Key存到了Set集合中，因为Set集合具备迭代器。
    所有可以迭代方式取出所有的键，再根据get方法，获取每一个键对应的值
    Map集合的取出原理：将Map集合转成Set集合，再通过迭代器取出
    
    2.Set<Map.Entry<K,V>> 
    entrySet：将Map集合中的映射关系存入到了Set集合中，而这个关系的数据类型就是：Map.Entry。
    Map.Entry ：其实Entry也是一个接口，它是Map接口中的一个内部接口。
    先有Map，才有映射关系，所有Entry类定义在Map内部
  

• Math类：

    double d = Math.ceil(12.56);// 13.0 。ceil返回大于指定整数的最小整数
    double d1 =Math.floor(12.34);//12.0 。floor返回小于指定数据的最大整数
    long l = Math.round(12.64);//四舍五入
    double d2 = Math.pow(2,3);//幂运算 ：2^3 = 8
  

io

• 字节流：InputStream（读） OutputStream（写）

• RandomAccessFile(断点下载会用到的类)：

  随机访问文件，自身具备读写的方法。
  通过skipBytes(int x),seek(int x)来达到随机访问。

  seek(int x)：调整对象中指针，指针跳转，可以实现对数据指定位置的读取和写入。

• IO流体系：

    字符流：
    Reader
        |--BufferedReader:
            |--LineNumberReader
        |--CharArrayReader
        |--StringReader
        |--InputStreamReaer
            |--FileReader
    
    Writer
        |--BufferedWriter
        |--CharArrayWriter
        |--StringWriter
        |--OutputStreamWriter
            |--FileWriter
        |--PrintWriter
    
    字节流：
    InputStream
        |--FileInputStream:
        |--FilterInputStream
            |--BufferedInputStream
            |--DataInputStream
        |--ByteArrayInputStream
        |--ObjectInputStream
        |--SequenceInputStream
        |--PipedInputStream
    
    OutputStream
        |--FileOutputStream
        |--FilterOutputStream
            |--BufferedOutputStream
            |--DataOutputStream
        |--ByteArrayOutputStream
        |--ObjectOutputStream
        |--PipedOutputStream
        |--PrintStream
  

• 示例：读出C盘下txt文件

    public static void listDemo_2() {
            File dir = new File("c:\\");
            String[] names = dir.list(new SuffixFilter(".txt"));
            for(String name : names){
                System.out.println(name);
            }
        }
    
    public class SuffixFilter implements FilenameFilter {
        private String suffix ;
        public SuffixFilter(String suffix) {
            super();
            this.suffix = suffix;
        }
        @Override
        public boolean accept(File dir, String name) {
            return name.endsWith(suffix);
        }
    }
  

• 示例：深度递归，读出制定目录下的所有文件和文件夹，包括子目录。

    public class FileTest {
        public static void main(String[] args) {
            File dir = new File("D:\\me\\mime\\RuntimePermissions");
            listAll(dir,0);
        }
        /**
         * 
         * @param dir
         * @param spaceLevel 这个是为了打印结果好看，与空格有关的参数
         */
        public static void listAll(File dir,int spaceLevel) {
            System.out.println(getSpace(spaceLevel)+dir.getName());
            //获取指定目录下当前的所有文件夹或者文件对象
            spaceLevel++;
            File[] files = dir.listFiles();
            
            for(int x=0; x<files.length; x++){
                
                if(files[x].isDirectory()){
                    listAll(files[x],spaceLevel);
                }
                else
                    System.out.println(getSpace(spaceLevel)+files[x].getName());
            }   
        }
        private static String getSpace(int spaceLevel) {
            StringBuilder builder = new StringBuilder();
            builder.append("|--");
            for(int x=0; x<spaceLevel; x++){
                builder.insert(0,"|  ");
            }
            return builder.toString();
        }
    }