java基础之基本概念

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《java题库》

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基本概念

1.操作系统中 heap 和 stack 的区别
堆：（对象）引用类型变量，内存分配在堆上或者常量池（字符串常量，基本数据类型常量），需要通过new等方式来创建。堆内存主要作用是存放运行时创建（new）的对象。
存取速度慢，可以运行时动态分配内存，生存期不需要提前确定
栈：（基本数据类型、对象的应用变量）
八种基本数据类型以及对象的应用变量，在栈上，变量出了作用域就会自动释放。栈内存的主要作用就是存放基本数据类型和引用变量。内存管理师通过“栈”的后进先出模式来实现。
主要用来执行程序，存取速度快，大小和生存期必须确定，缺乏灵活性。

2.什么是基于注解的切面实现
aop是spring框架里一个经典的切面实现方式，?AOP采取横向抽取机制，取代了传统纵向继承体系重复性代码。Spring除了支持Schema方式配置AOP，还支持注解方式：使用@AspectJ风格的切面声明。

3.什么是对象/关系 映射集成模块
ORM，object ralational Mapping。解决面向对象与关系数据库存在互补匹配的技术。ORM通过使用描述对象和数据库之间映射的元数据，将程序中的对象自动持久化到关系数据库中。

4.什么是java的反射机制
在运行状态中，对于任意一个类，都能知道这个类的所有属性和方法，对于任意一个对象，都能调用它的任意一个方法和属性；这种动态获取信息以及动态调用对象的方法就是java语言的反射机制。

5。什么是ACID？
一个数据库事务正确执行的四个基本要素。automicity原子性，consistency一致性，isolation隔离性，durability持久性

6.BS与CS的联系与区别
cs响应速度快，安全性强，一般应用于局域网中，但是开发维护成本高；bs可以实现跨平台，客户端零维护，但是个性化能力低，响应速度慢。

7.Cookie 和 Session的区别
cookie数据保存在客户浏览器中，session数据保存在服务器上。
前者不是很安全，别人可以分析存放在本地的cookie并进行cookie欺骗，考虑安全的话应该使用session
session会在一定时间内保存在服务器上，当访问增多，会比较多的占用服务器性能。考虑到减服务器性能，可使用cookie
单个cookie保存数据不能超过4k，浏览器限制一个站点最多保存20个cookie
登陆等重要信息放在session，其他信息需要保留就放在cookie中。

8.fail-fast 与 fail-safe 机制有什么区别（另外一个知识点：遍历集合时对集合进行修改操作的安全操作）
快速失败：当你在迭代一个集合的时候，如果有另一个线程正在修改你正在访问的那个集合时，就会抛出一个ConcurrentModification异常。
在java.util包下的都是快速失败。
安全失败：采用安全失败机制的集合容器，在遍历时不是直接在集合内容上访问的，而是先复制原有集合内容，在拷贝的集合上进行遍历。
在java.util.concurrent包下的全是安全失败的。
（原理说明）
快速失败原理：迭代器在遍历时直接访问集合中的内容，并且在遍历过程中使用一个 modCount变量。集合在被遍历期间如果内容发生变化，就会改变modCount的值。每当迭代器使用hashNext()/next()遍历下一个元素之前，都会检测modCount变量是否为expectedmodCount值，是的话就返回遍历；否则抛出异常，终止遍历。
注意：这里异常的抛出条件是检测到 modCount！=expectedmodCount这个条件。如果集合发生变化时修改modCount值刚好又设置为了expectedmodCount值，则异常不会抛出。因此，不能依赖于这个异常是否抛出而进行并发操作的编程，这个异常只建议用于检测并发修改的bug。
场景：java.util包下的集合类都是快速失败的，不能在多线程下发生并发修改（迭代过程中被修改）。
安全失败原理：由于迭代时是对原集合的拷贝进行遍历，所以在遍历过程中对原集合所作的修改并不能被迭代器检测到，所以不会触发Concurrent Modification Exception。
缺点：基于拷贝内容的优点是避免了Concurrent Modification Exception，但同样地，迭代器并不能访问到修改后的内容，即：迭代器遍历的是开始遍历那一刻拿到的集合拷贝，在遍历期间原集合发生的修改迭代器是不知道的。
场景：java.util.concurrent包下的容器都是安全失败，可以在多线程下并发使用，并发修改。

9.get 和 post请求的区别
get是从服务器上获取数据，post是向服务器传送数据。
a、GET请求，请求的数据会附加在URL之后，以?分割URL和传输数据，多个参数用&连接。URL的编码格式采用的是ASCII编码，而不是uniclde，即是说所有的非ASCII字符都要编码之后再传输。
POST请求：POST请求会把请求的数据放置在HTTP请求包的包体中。
因此，GET请求的数据会暴露在地址栏中，而POST请求则不会。(ajax请求则不会暴露)
b、传输数据的大小
在HTTP规范中，没有对URL的长度和传输的数据大小进行限制。但是在实际开发过程中，对于GET，特定的浏览器和服务器对URL的长度有限制。因此，在使用GET请求时，传输数据会受到URL长度的限制。
对于POST，由于不是URL传值，理论上是不会受限制的，但是实际上各个服务器会规定对POST提交数据大小进行限制，Apache、IIS都有各自的配置。
c、安全性
POST的安全性比GET的高。这里的安全是指真正的安全，而不同于上面GET提到的安全方法中的安全，上面提到的安全仅仅是不修改服务器的数据。比如，在进行登录操作，通过GET请求，用户名和密码都会暴露再URL上，因为登录页面有可能被浏览器缓存以及其他人查看浏览器的历史记录的原因，此时的用户名和密码就很容易被他人拿到了。除此之外，GET请求提交的数据还可能会造成Cross-site request frogery攻击
d、HTTP中的GET，POST，SOAP协议都是在HTTP上运行的

10、Interface 与 abstract 类的区别
A. interface需要实现，要用implements，而abstract class需要继承，要用extends。
B. 一个类可以实现多个interface，但一个类只能继承一个abstract class。
C. interface强调特定功能的实现，而abstractclass强调所属关系。
D. 尽管interface实现类及abstrct class的子类都必须要实现相应的抽象方法，但实现的形式不同。interface中的每一个方法都是抽象方法，实现类必须要实现。而abstract class的子类可以有选择地实现。

11、IOC的优点是什么
OC(Inversion of Control)控制反转，将控制权(创建对象和对象之间的依赖关系的权利)交给spring容器。可以灵活提供不同的子类实现(其实就是解耦),提高程序的灵活性、可扩展性和可维护性。
IoC不是一种技术，只是一种思想，一个重要的面向对象编程的法则，它能指导我们如何设计出松耦合、更优良的程序。传统应用程序都是由我们在类内部主动创建依赖对象，从而导致类与类之间高耦合，难于测试；有了IoC容器后，把创建和查找依赖对象的控制权交给了容器，由容器进行注入组合对象，所以对象与对象之间是松散耦合，这样也方便测试，利于功能复用，更重要的是使得程序的整个体系结构变得非常灵活。

12、IO 和 NIO的区别，NIO优点
面向流和面向缓冲；阻塞IO和非阻塞IO；NIO还有选择器的概念

• 1. 不需要使用read()或者write()操作就可以处理文件内容了
• 2. 修改文件后，修改自动flush到文件
• 3. nio方式能很快处理大文件和处理效率很快

13、Java 8 / Java 7 为我们提供了什么新功能

• switch支持字符串;
• 在try catch异常扑捉中，一个catch可以写多个异常类型，用"|"隔开；
• 数值可以加下划线，int one_million = 1_000_000;
• 泛型简化，代码书写更节省
• try-with-resource，AutoCloseable接口实现自动关闭，在try()中
  以下为java8的新特性：
• lambda表达式（重要，学会写迭代简化forEach->和匿名内部类简化()->，importNew的博客关于java8新特性学习）,
• 接口的默认方法和静态方法
  方法引用
• java.time下包含了全新的时间日期API
• 支持多重注解

14、什么是竞态条件？ 举个例子说明。
当两个线程竞争同一资源时，如果对资源的访问顺序敏感，就称存在竞态条件。导致竞态条件发生的代码区称作临界区。在临界区中使用适当的同步就可以避免竞态条件。
临界区实现方法有两种，一种是用synchronized，一种是用Lock显式锁实现

class Counter { 
    protected long count = 0; 
    public void add(long value) { 
        this.count = this.count + value; 
    } 
} 
//在main函数中执行下列方法：
        Count c=new Count();
        new Thread(()->{c.add(2l);}).start();
        new Thread(()->{c.add(3l);}).start();
        System.out.println(c.getCount());

观察线程A和B交错执行会发生什么，两个线程分别加了2和3到count变量上，两个线程执行结束后count变量的值应该等于5。然而由于两个线程是交叉执行的，两个线程从内存中读出的初始值都是0。然后各自加了2和3，并分别写回内存。最终的值并不是期望的5，而是最后写回内存的那个线程的值，上面例子中最后写回内存的是线程A，但实际中也可能是线程B。如果没有采用合适的同步机制，线程间的交叉执行情况就无法预料。
add()方法就是一个临界区,它会产生竞态条件。

15、JRE、JDK、JVM 及 JIT 之间有什么不同？
我们利用JDK（调用JAVA API）开发了属于我们自己的JAVA程序后，通过JDK中的编译程序（javac）将我们的文本java文件编译成JAVA字节码，在JRE上运行这些JAVA字节码，JVM解析这些字节码，映射到CPU指令集或OS的系统调用
---以下为详情------
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）。
JRE:Java Runtime Enviromental(java运行时环境)。也就是我们说的JAVA平台，所有的Java程序都要在JRE下才能运行。包括JVM和JAVA核心类库和支持文件。与JDK相比，它不包含开发工具——编译器、调试器和其它工具。
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。
使用即时编译器技术，能够加速 Java 程序的执行速度,在运行时 JIT 会把翻译过的机器码保存起来，以备下次使用，因此从理论上来说，采用该 JIT 技术可以接近以前纯编译技术。
https://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-lo-just-in-time/

16、MVC的各个部分都有那些技术来实现?如何实现?
MVC 是 Model－View－Controller 的简写

• "Model" 代表的是应用的业务逻辑（通过JavaBean，EJB 组件实现），
• "View" 是应用的表示面（由 JSP 页面产生），
• "Controller"是提供应用的处理过程控制（一般是一个 Servlet），通过这种设计模型把应用逻辑，处理过程和显示逻辑分成不同的组件实现。这些组件可以进行交互和重用

17、RPC 通信和 RMI 区别？

• 1. RPC 不支持对象， 采用http协议
• 2. RMI支持传输对象。采用tcp／ip 协议
• 3. RMI只限于JAVA语言，RPC跨语言

18、什么是 Web Service（Web服务）
WebService是一种跨编程语言和跨操作系统平台的远程调用技术。简单点来说，WebService就是一个应用程序向外界暴露出一个能通过Web进行调用的API，也就是说能用编程的方法通过Web来调用这个应用程序。我们把调用这个WebService的应用程序叫做客户端，而把提供这个WebService的应用程序叫做服务端。从深层次看，WebService是建立可互操作的分布式应用程序的新平台，是一个平台，是一套标准。它定义了应用程序如何在Web上实现互操作性，你可以用任何你喜欢的语言，在任何你喜欢的平台上写Web service ，只要我们可以通过Web service标准对这些服务进行查询和访问。

19、JSWDL开发包的介绍。JAXP、JAXM的解释。SOAP、UDDI,WSDL解释。

20、WEB容器主要有哪些功能? 并请列出一些常见的WEB容器名字。
通信支持:利用容器提供的方法，你可以简单的实现servlet与web服务器的对话。否则你就要自己建立server搜创可贴，监听端口，创建新的流等等一系列复杂的操作。而容器的存在就帮我们封装这一系列复杂的操作。使我们能够专注于servlet中的业务逻辑的实现。
生命周期管理:容器负责servlet的整个生命周期。如何加载类，实例化和初始化servlet，调用servlet方法，并使servlet实例能够被垃圾回收。有了容器，我们就不用花精力去考虑这些资源管理垃圾回收之类的事情。
多线程支持:容器会自动为接收的每个servlet请求创建一个新的java线程，servlet运行完之后，容器会自动结束这个线程。
声明式实现安全:利用容器，可以使用xml部署描述文件来配置安全性，而不必将其硬编码到servlet中。
jsp支持:容器将jsp翻译成java！

21、一个”.java”源文件中是否可以包含多个类（不是内部类）？有什么限制
这个是可以的，一个“.java”源文件里面可以包含多个类，但是只允许有一个public类，并且类名必须和文件名一致。

22、简单说说你了解的类加载器。是否实现过类加载器
类加载器（class loader）用来加载 Java 类到 Java 虚拟机中。一般来说，Java 虚拟机使用 Java 类的方式如下：Java 源程序（.java 文件）在经过 Java 编译器编译之后就被转换成 Java 字节代码（.class 文件）。类加载器负责读取 Java 字节代码，并转换成 java.lang.Class类的一个实例。每个这样的实例用来表示一个 Java 类。通过此实例的 newInstance()方法就可以创建出该类的一个对象。实际的情况可能更加复杂，比如 Java 字节代码可能是通过工具动态生成的，也可能是通过网络下载的。类加载器负责加载文件系统、网络或其他来源的类文件。有三种默认使用的类加载器：Bootstrap类加载器、Extension类加载器和System类加载器（或者叫作Application类加载器）。每种类加载器都有设定好从哪里加载类。

23、解释一下什么叫AOP（面向切面编程）
程序在运行时，动态地将代码切入到类的指定方法、指定位置上的编程思想就是面向切面的编程。 一般而言，我们管切入到指定类指定方法的代码片段称为切面，而切入到哪些类、哪些方法则叫切入点。有了AOP，我们就可以把几个类共有的代码，抽取到一个切片中，等到需要时再切入对象中去，从而改变其原有的行为。这样看来，AOP其实只是OOP的补充而已。OOP从横向上区分出一个个的类来，而AOP则从纵向上向对象中加入特定的代码。有了AOP，OOP变得立体了。如果加上时间维度，AOP使OOP由原来的二维变为三维了，由平面变成立体了。从技术上来说，AOP基本上是通过代理机制实现的。

24、请简述 Servlet 的生命周期及其相关的方法

• ①实例化阶段：服务器对Servlet进行实例化，调用Servlet的构造方法
• ②初始化阶段：服务器调用Servlet的init方法进行初始化（只在第一次请求时调用）。
• ③请求处理阶段：服务器调用Servlet的service方法，然后根据请求方式调用相应的doXXX方法。
• ④服务终止阶段：服务器调用Servlet的destroy方法销毁Servlet实例

25、请简述一下 Ajax 的原理及实现步骤
原理：通过XmlHttpRequest对象来向服务器发起异步请求，从服务器获得数据，然后用js来操作dom从而更新页面。

• 创建一个XMLHttpRequest对象
• 调用该对象的open方法
• 如果是post请求，则调用
  setRequestHeader(“Content-Type”, “application/x-www-form-urlencoded”);
• 设置回调函数onreadystatechange = callback
• Send

26、简单描述Struts的主要功能
1.获取表单内容,并组织生成参数对象
2.根据请求的参数转发请求给适当的控制器
3.在控制器中调用业务接口
4.将业务接口返回的结果包装起来发送给指定的视图,并由视图完成处理结果的展现
5.做一些简单的校验或是国际化工作

27、什么是 N 层架构

28、什么是CORBA？用途是什么

29、什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”
Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。
Java是平台无关的语言是指用Java写的应用程序不用修改就可在不同的软硬件平台上运行。平台无关有两种：源代码级和目标代码级。C和C++具有一定程度的源代码级平台无关，表明用C或C++写的应用程序不用修改只需重新编译就可以在不同平台上运行。
Java主要靠Java虚拟机（JVM）在目标码级实现平台无关性。JVM是一种抽象机器，它附着在具体操作系统之上，本身具有一套虚机器指令，并有自己的栈、寄存器组等。但JVM通常是在软件上而不是在硬件上实现。（目前，SUN系统公司已经设计实现了Java芯片，主要使用在网络计算机NC上。另外，Java芯片的出现也会使Java更容易嵌入到家用电器中。）JVM是Java平台无关的基础，在JVM上，有一个Java解释器用来解释Java编译器编译后的程序。Java编程人员在编写完软件后，通过Java编译器将Java源程序编译为JVM的字节代码。任何一台机器只要配备了Java解释器，就可以运行这个程序，而不管这种字节码是在何种平台上生成的。另外，Java采用的是基于IEEE标准的数据类型。通过JVM保证数据类型的一致性，也确保了Java的平台无关性。

30、什么是正则表达式？用途是什么？哪个包使用正则表达式来实现模式匹配
正则表达式(regular expression)描述了一种字符串匹配的模式（pattern），可以用来检查一个串是否含有某种子串、将匹配的子串替换或者从某个串中取出符合某个条件的子串等。
java.util.regex是一个用正则表达式所订制的模式来对字符串进行匹配工作的类库包。它包括两个类：Pattern和Matcher Pattern 一个Pattern是一个正则表达式经编译后的表现模式。 Matcher 一个Matcher对象是一个状态机器，它依据Pattern对象做为匹配模式对字符串展开匹配检查。 首先一个Pattern实例订制了一个所用语法与PERL的类似的正则表达式经编译后的模式，然后一个Matcher实例在这个给定的Pattern实例的模式控制下进行字符串的匹配工作。

31、什么是懒加载（Lazy Loading）
延迟加载,顾名思义在需要的时候才加载,这样做效率会比较低,但是占用内存低.内存资源有限,如果程序启动使用一次性加载的方式可能会耗尽内存,这时可以使用懒加载,先判断是否有,没有再去创建

32、什么是尾递归，为什么需要尾递归
如果一个函数中所有递归形式的调用都出现在函数的末尾，我们称这个递归函数是尾递归的。(当递归调用是整个函数体中最后执行的语句且它的返回值不属于表达式的一部分时，这个递归调用就是尾递归。)尾递归函数的特点是在回归过程中不用做任何操作，这个特性很重要，因为大多数现代的编译器会利用这种特点自动生成优化的代码。
与普通递归相比，由于尾递归的调用处于方法的最后，因此方法之前所积累下的各种状态对于递归调用结果已经没有任何意义，因此完全可以把本次方法中留在堆栈中的数据完全清除，把空间让给最后的递归调用。这样的优化便使得递归不会在调用堆栈上产生堆积，意味着即时是“无限”递归也不会让堆栈溢出。这便是尾递归的优势。

33、什么是控制反转（Inversion of Control）与依赖注入（Dependency Injection）
IOC前面已经有。补充：依赖注入(Dependency Injection)是控制反转的一种实现方法。James Shore给出了依赖注入的定义：依赖注入就是将实例变量传入到一个对象中去(Dependency injection means giving an object its instance variables)。
Spring的核心就是依赖注入。Spring支持的注入方式主要有两种：setter注入(setter injection)和构造器注入(constructor injection)。