第1章 Java基础

1.1 关于 JVM JDK 和 JRE 详细通俗的解答

  • JVM： 是一种运行Java字节码的虚拟机，它针对不同的操作系统（Windows、Linux、macOS）有特定的实现，目的是让相同的字节码在不同的操作系统下面，得到相同的结果。
  • 字节码：它是一种.class文件，是一种只有JVM可以理解的代码，不面向其他任何处理器，只面向JVM虚拟机。
  • 字节码的好处：字节码使得Java程序拥有良好的移植性，解决了传统解释型语言执行效率低的问题，无需重新编译程序就可在多种不同的操作系统下面直接运行。
  • Java程序从源代码到执行过程：
  • JDK：是功能齐全的Java SDK，它拥有JRE所有的功能，还有编译器（javac）和工具（javadoc），它可以创建和编译程序。
  • JRE：是java运行时的环境，它不能创建程序。
    如果只是为了运行程序，那么只需装JRE即可，如果需要编程那么需要装JDK。但是有时候不在计算机进行编程也需要装JDK，因为有些其他软件需要JDK环境的支持（比如：Neo4j，在使用Neo4j图数据库前，需要预装JDK环境， 因为Neo4j是用java编写的。使用JSP来部署Web应用程序也需要JDK，因为应用服务程序服务器会将JSP转换为Java Servlet，需要使用JDK来编译Servlet）。

1.2 Java和C++的区别？

  • Java和C++都是面向对象的语言，都支持继承、封装和多态。
  • Java不提供指针来访问内存，使得程序内存更加安全。
  • Java类继承是单继承，C++支持多继承。Java可以通过接口来实现多继承。
  • Java有自动内存管理机制，C++需要程序员手动释放无用的内存。

1.3 什么是 Java 程序主类，应⽤程序和⼩程序的主类有何不同？

  • 一个程序中可以有多个类，但是只能有一个主类，主类是java程序执行的入口。
  • 在java应用程序中，主类是指包含main()方法的类，在java小程序中，主类是指继承自JApplet或Applet的子类。
  • 在java应用程序中，主类不一定要求是public类，在java小程序中，主类必须是public类。

1.4 字符常量和字符串常量的区别？

  • 字符常量是用单引号引起的一个字符，字符串常量是双引号引起的若干个字符。
  • 字符常量相当于一个整型值，可以参与表达式运算；字符串常量代表一个地址值。
  • 字符常量占2个内存，字符串常量占若干个字节。

1.5 构造器 Constructor 是否可被重写？重写和重载的区别？

构造器不可以被重写，但是可以被重载。

1.6 重写和重载的区别？

  • 重载：发生在编译期，在同一个类中，可以对任意的方法重载，不只局限于对构造器进行重载。方法名必须相同，必须修改参数列表（个数、类型、顺序），返回值类型、访问修饰符可以不同。
  • 重写：发生在运行期，在子类中，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。对构造函数不可以重写。要求方法名、返回值类型、参数列表必须相同，而且子类的访问修饰符范围要大于父类。（外表样子不可以改变，但是内部逻辑可以改变）。

1.7 String 为什么是不可变的?

String类中使用final关键字来修饰字符数组来保存字符串（private final char value[]），在Java 9以后，改用byte[]数组来存储字符串（private final byte value[]）

1.8 String StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是什么?

  • 是否可变性：String由于是字符串常量，所以是不可变的。StringBuffer和StringBuilder是继承自AbstractStringBuiler类（也是用char[] value 来保存字符串，但是没有用final来修饰），所以StringBuffer和StringBuilder是可变的。
  • 线程安全性：由于String是字符串常量，所以它是线程安全的。StringBuffer对方法或对调用的方法加了同步锁，所以StringBuffer是线程安全的。但是StringBuilder没有对方法加同步锁，所以StringBuilder是线程不安全的。
  • 性能方面：需要对String进行修改的时候，每次都要生成一个新的String对象，然后将指针指向新的String对象。但是StringBuffer进行修改的时候，都是对自身进行修改，不是生成新的对象并且对其进行改变。相同情况下，使用StringBuilder仅能提升大约10%左右的性能，但是要冒着线程不安全的风险。

1.9 自动装箱与自动拆箱?

  • 自动装箱：将基本类型用它们对应的引用类型包装起来，装箱过程是通过调用包装器的valueOf方法实现的。（int->Integer）
  • 自动拆箱：将包装类型转换成基本数据类型，拆箱过程是通过调用包装器的 xxxValue方法实现的。（Integer->int） 
Integer i = 10;  //装箱 int n = i; //拆箱
public class Main {
   
    public static void main(String[] args) {
            
        Integer i1 = 100;
        Integer i2 = 100;
        Integer i3 = 200;
        Integer i4 = 200;
        System.out.println(i1==i2, i3==i4);
    }
}
输出：true, false
原因：
public static Integer valueOf(int i) {
   
	if(i >= -128 && i <= IntegerCache.high)
		return IntegerCache.cache[i + 128];
else
        return new Integer(i);
}

在通过valueOf方法创建Integer对象的时候，如果数值在[-128,127]之间，便返回指向IntegerCache.cache中已经存在的对象的引用；否则创建一个新的Integer对象。

上面的代码中i1和i2的数值为100，因此会直接从cache中取已经存在的对象，所以i1和i2指向的是同一个对象，而i3和i4则是分别指向不同的对象。

1.10 在⼀个静态方法内调用⼀个非静态成员为什么是非法的？

因为调用静态方法中的方法可以不通过对象来调用，所以在静态方法里，不能调用非静态变量，也不可以访问非静态变量成员。

1.11 在 Java 中定义⼀个不做事且没有参数的构造方法的作用？

因为Java程序在执行子类的构造方法之前，如果子类没有通过super()方法来调用父类特定的构造方法，那么会直接调用父类中无参构造方法。这时候，如果父类只定义了有参构造函数，没有定义无参构造函数，那么就会报错。

1.12 接口和抽象类的区别？

  • 接口的默认修饰符是public，抽象方法的修饰符可以有public、protected和default（不能有private，因为抽象方法就是为了被重写）。
  • 接口中不能存在实现方法，抽象类里面可以有非抽象方法。
  • 一个类可以实现多个接口（java通过接口实现多继承），一个类智能实现一个抽象类。接口本身可以通过extends来扩展多个接口。

1.13 成员变量与局部变量的区别？

成员变量 局部变量
在类中的位置不同 在类中方法外面 在方法或者参数列表中
在内存中的位置不同 在堆中（方法区中的静态区） 在栈中
生命周期不同 随着对象的创建而存在，随着对象的消失而消失 随着方法的调用或者代码块的执行而存在，随着方法的调用完毕或者代码块的执行完毕而消失
初始值 有默认初始值 没有默认初始值，使用之前需要赋值，否则编译器会报错

1.14 什么是方法的返回值？返回值在类的方法的作用？

  • 方法的返回值是调用一个方法后执行的结果。
  • 作用：接收本方法的结果，便于其他操作。

1.15 类构造方法的作用？如果一个类没有声明构造方法，那么可以执行吗？

  • 作用：对类对象进行初始化。
  • 可以执行，因为会有默认不带参的构造方法。

1.16 构造方法有哪些特性？

  • 名字和类名相同。
  • 没有返回值，但是也不能用void声明。
  • 当生成类对象的时候，会自动执行，无需调用。

1.17 静态方法和实例方法的区别？

  • 外部调用静态方法的时候：类名.方法名 or 对象名.方法名。外部调用实例方法：对象名.方法名【调用静态方法无需创建对象】
  • 静态方法只能访问静态成员变量 or 静态方法。实例方法还可以访问实例变量和实例方法。

1.18 对象的相等or对象的引用相等有何区别？

  • 对象相等比较的是内存中的内容是否相等。
  • 对象的引用相等比较的是指向的内存地址是否相同。

1.19 在调用子类构造方法之前，为什么要先调用父类没有参数的构造方法？

给子类进行初始化。

1.20 ==和equals()的区别？

  • ==：判断两个对象的地址是否相等。
    • 如果是基本数据类型，那么比较值是否相同；
    • 如果是引用数据类型，那么比较内存地址是否相同。
  • equals()：也是判断两个对象是否相同。（一般情况下，都进行覆盖，也就是比较内容）
    • 类没有覆盖equals（），等价于“==”。
    • 类覆盖equals（），若内容相同，返回true。 
public class test {
       
	public static void main(String[] args) {
           
		String a = new String("ab"); // a是一个引用 
		String b = new String("ab"); // b是另一个引用，内容相同 
		String aa = "ab"; // 放在常量池中
		String bb = "ab"; // 从常量池中查找 
		if (aa == bb) // true 
			System.out.println("aaWXbb");        
		if (a == b) // false，不是同一个对象 
			System.out.println("aWXb");        
		if (a.equals(b)) // true 比较内容 
			System.out.println("aEQb");        
		if (42 == 42.0) {
    // true 
			System.out.println("true");        
		}    
	} 
}

1.21 java中为什么只有值传递？

为什么只有值传递

1.22 java中关于final关键字总结？

  • 如果final用在变量前面，那么这个变量一旦被初始化就不能被修改；如果final用在引用类型前面，那么这个对象一旦被初始化就不能被指向另外一个对象；如果final用在类前面，那么该类不能被继承，从而所有方法都被隐式指定为final方法；
  • 类中所有private方法都被隐式地指定为final；
  • 使用final的好处： 锁定类中的方法，防止类被继承修改类中的方法。

1.23 关于序列化问题？（有待理解）

1. 什么是序列化和反序列化？
序列化：将对象转换成字节序列的过程。
反序列化：将字节序列转换成对象的过程。
2. 怎么序列化？
需要被序列化的类必须实现Serializable接口（implements Serializable）。
3. 为什么序列化？
用于对象的持久化、远程通信和跨进程访问。
4. 序列化会遇到什么问题，怎么解决？

  • transient修饰的属性，不会被序列化。
  • 静态static属性也不会被序列化。
  • 实现Serializable接口的时候，一定要给serialVersionUID赋值。
  • 当属性是对象的时候，对象也有实现序列化接口。

5. transient作用：阻止那些被transient关键字修饰的变量被序列化，当对象被反序列化时，可以不被持久化和恢复。只能修饰变量，不能修饰方法和类。

1.24 深拷贝和浅拷贝的区别？（有待理解）

  • 浅拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型进行引用传递。clone()方法可以实现浅拷贝。
  • 深拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型创建一个新的对象，并且复制内容。

1.25 Java中关于IO流？（有待整理）