java基础知识-面试（一） - 好文

java基础知识-面试

* 面向对象的三大特性
1）封装
就是把同一类事物的属性和方法归到同一个类中，方便使用
防止该类的代码和数据被外部类定义的代码随意访问
要访问该类的数据和代码必须通过严格的方法控制
封装的主要功能在于我们能修改自己的实现代码，而不用修改哪些调用程序的代码片段。
优点：减少耦合，类内部自由修改，可以对类成员变量进行更精确的控制，隐藏信息、实现细节。

最佳实践：
为了实现良好的封装，通常将类的成员变量声明为private ,通过public的set和get方法完成对属性的操作

2）继承
继承就是子类继承父类的特征和行为，使得子类对象（实例）具有父类的实例域和方法

特性：
子类拥有父类的非private属性，方法
子类可以拥有自己的属性和方法，即子类可以对父类进行扩展
子类可以用自己的方式实现父类的方法
java的继承是单继承
关键字：extends

3）多态
封装和继承几乎都是为多态而准备的
多态是同一个行为具有多个不同表现实行或形态的能力
多态是一个接口，使用不同的实例而执行不同的操作

多态存在的三个必要条件：
继承
重写
父类引用指向子类对象

* 重载和重写区别
重写（Override）
重写是子类对付类的允许访问的方法的实现过程进行重新编写，返回值和形参都不能改变。
子类根据需要实现自己的方法
重载（Overload）
是在一个类里面，方法名字相同，而参数不同（个数和类型不同），返回类型可以相同也可以不同
最常用的就是构造器的重载

方法重载是一个类的多态性表现，而方法重写是子类与父类的一种多态性的表现。

重写发生在子类和父类之间，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的访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常。—运行时多态

重写原则：
参数列表必须完全与被重写方法的一致，返回类型必须完全与被重写的方法的返回类型一致
构造方法不能被重写，声明为final的方法不能被重写，声明为static的方法不能被重写，但是能够被再次申明

访问权限不能比父类中被重写的方法的访问权限更低。

重写的父类方法能够抛出任何非强制异常（也叫非运行异常），无论被重写的方法是否抛出异常，但是，重写的方法不能抛出新的强制性异常，或者比被重写方法声明更广泛的强制性异常，反之则可以。

* 多态的实现机制
多态允许基类（父类）指针或引用指向派生类（子类）的对象，而在具体访问方法时实现动态绑定。
编译时多态（重载）
运行时多态（重写）
多态是针对类的方法而言的，对于类的成员变量是定义的时候确定的，即编译的时候就确定的。

*
是否可以继承String类
String是final类型的，所以不能被继承
java类支持多继承吗？可以实现多个接口吗？
java不支持多继承，但是类可以实现多个接口，间接的实现多继承，也可以通过内部类。

*
接口和抽象类有什么区别
接口和抽象类都是继承树的上层，他们的共同点如下：
1）都是上层的抽象层
2）都不能够被实例化
3）都能包含抽象的方法，这些抽象的方法用于描述类具备的功能

区别：
在抽象类中可以写非抽象的方法，从而避免在子类中重复书写，提高代码复用性–抽象类的优势，而接口当中只能有抽象的方法（jdk8之后也可以有实现方法）
一个类只能继承一个直接父类，这个父类可以是具体的类也可以是抽象类，但是一个类可以实现多个接口，接口的设计具有更大的扩展性，而抽象类的设计必须十分谨慎。
抽象级别：接口大于抽象类大于实现类
接口的设计目的：是针对类的行为进行约束，侧重于动作，而抽象类的设计目的是代码复用。
抽象类是 is a的关系，接口是has a的关系。

* java中修饰符的作用域以及可见性
public ：当前类、子类，同一包、其他包都可以访问
protected：当前类，子类以及同一包可以访问，其它包不可以
default：当前类和同一包可以访问，子类和其他包不可以
private：当前类可以访问，同一包、子类、其它包都不可以访问
==和equals方法的区别：
两个操作用于对象的比较，检查对象的相等性，但是区别在与equals是方法，而==是操作符
一般使用==比较原生类型如：boolean、int、char等等，使用equals比较对象
如果两个引用指向相同的对象==返回true，equals方法的返回结果依赖于具体的实现，一般重写equals方法，也重写hashcode方法，
字符串的对比使用的是equals代替==操作符

静态变量和实例变量的区别?
一个static方法内不可以调用非static方法

因为非静态方法是与对象关联在一起的，必须创建一个对象后，才可以在该对象上进行方法调用，而静态方法调用不需要创建对象，也就是说，当一个静态方法被调用时，如果从一个static方法中发出对非static方法的调用，那么非静态方法关联到哪个对象上呢？这个逻辑无法成立。

static方法是静态方法，是属于类的方法；非static方法是属于对象的方法，所以要想在static方法中调用非static方法要先创建一个对象，再由这个对象来调用。
本质是JVM加载顺序决定的，加载static方法的时候非静态方法还没有初始化，当然不能调用了

静态变量和实例变量的区别？
1）在语法定义上的区别：静态变量前要加static关键字，而实例变量前则不加
2）在程序运行时的区别：实例变量是属于某个对象的属性，必须创建了实例对象，其中的实例变量才会被分配内存空间，才可以使用这个实例变量

静态变量不属于某个实例对象，而是属于类，所以也称为类变量，只要程序加载了类的字节码，不用创建任何实例对象，静态变量就会分配内存空间，而且只分配一次，静态变量就可以被使用了。总之，实例变量必须创建后才可以通过这个对象来使用，静态变量则直接可以使用类名来调用。

Integer和int的类型
Integer是int提供的封装类，从java5之后引入了自动装箱、拆箱机制，使得两者可以相互转换，而int是java基本数据类型
Integer默认值是null，而int默认值是0
Integer是对象，用一个引用指向这个对象，而int是基本类型，直接存储数据。
Integer提供了好多与整数相关的操作方法，例如：将一个字符串转换成整数等.
Integer会有缓存

String、StringBuilder、StringBuffer：
1.执行速度方面，StringBuilder大于StringBuffer大于String

String最慢的原因：String为字符串常量，而StringBuilder和StringBuffer均为字符串变量，即String对象一旦被创建后该对象是不可更改的，但后两者的对象是变量，是可以更改的

2.线程安全：StringBuilder是线程不安全的，而StringBuffer是线程安全的（StringBuffer中很多方法带有synchronized关键字）–同步关键字

3.总结：String：适用于少量字符串操作的情况；
StringBuilder：适用于在单线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况；
StringBuffer：适用于在多线程下在字符缓冲区进行大量操作的情况

String中的常用方法有哪些：
length()、isEmpty()、split()、toLowerCase()、toUpperCase()
subString()、trim()、concat(“abc”)、contains(“a”)

java程序初始化的顺序是什么样子的？
一般遵循三个原则：
1.静态变量优先于非静态变量初始化，其中静态变量只初始化一次，而非静态变量可能会初始化很多次
2.父类优先子类进行初始化
3.按照成员变量定义顺序进行初始化，即使变量定义散布于方法之中，它们依然在方法调用之前（包括构造函数）先初始化。
父类静态字段初始化
父类静态代码块
子类静态字段初始化
子类静态代码块
父类普通字段初始化
父类构造代码块（{//代码}） –优先于构造函数执行
父类构造函数
子类普通字段初始化
子类构造代码块
子类构造函数

很明显的看出，static字段，代码块的在执行顺序优先于非sattic、代码块，这是因为静态域是属于类的，在类加载后就一直存在，而普通域则需要创建对象才能访问。而在创建对象时，要先加载父类，然后再加载子类，因此父类的静态字段初始化和静态代码块执行优先于子类

应用：单例模式的设计（只创建一次对象的目的）

简单介绍反射机制？

反射是框架设计的灵活
使用的前提条件：必须先得到代表字节码的Class，Class类用于表示.class文件（字节码）

什么是反射机制？

java反射是在运行状态中，对任意一个类，都能够知道这个类的所有属性和方法，对于任何一个对象，都能够调用它的任意一个属性和方法，这种动态获取信息以及动态调用对象的方法的功能称为java的反射机制

要想剖析一个类，必须首先获得该类的字节码文件对象，而剖析使用的就是Class类中的方法，所以先要获得每一个字节码文件对应的Class类型的对象

Class是反射的基石

1.Class是一个类，一个描述类的类，封装了描述方法的Method，描述字段的Filed，描述构造器的Constructor等属性，通过反射可以得到类的各个成分。
2.对于每个类而言，JRE都为其保留一个不变的Class类型的对象，一个Class对象包含了特定某个类的有关信息。
3.Class对象只能由JVM创建
4.一个类在JVM中只有一个Class实例
5.反射相关的类：java.lang.reflect包下

获取Class对象的三种方式：
1.Object—getClass()；通过已知对象获取
2.任何数据类型（包括基本数据类型）都有一个静态的Class属性通过类名.Class

3.通过Class的静态方法：
Class.forName(String calssName)：最常用

应用：使用JDBC连接数据库的时候，都使用的反射，一般都是通过配置文件书写连接哪个数据库，比如：mysql、oracle等，以及对应的关键信息

简单来说：
反射就是把各种java类中的各种成分映射成一个个的java对象
成员变量、方法、构造方法、构造方法、包等信息
利用反射技术可以对一个类进行剖析，把各个组成部分映射成一个个对象
核心类：
Class：代表一个类
Constructor类：代表类的构造方法
Filed类：代表类的成员变量
Method：代表类的方法

反射中，Class.forName和classloader的区别：
相同点：java中Class.forName()和classloader都可以用来对类进行加载
不同点：
class.forName除了将类的.class文件加载到jvm中之外，还会对类进行解释，执行类中的static块

而classloader只做一件事情，就是将.class文件加载到jvm中，不会执行static中的内容，只有在newinstance才会去执行static块。

calssforName（name,initialize，loader）带参函数也可以控制是否加载static块，并且只有调用了newinstance才会构造函数，来创建类的对象，jvm底层可以控制—–一般不会干预

Try catch finally的问题
当在try、catch中有return时，finally是否会执行？
总结：
1.不管有没有异常，finally中的代码都会执行
2.当try、catch中有return语句时，finally中的代码依然会继续执行

3.finally是在return后面的表达式运算之后执行的，此时并没有返回运算后的值，而是把值保存起来，不管finally对该值做了任何改变，返回的值都不会改变，依然返回保存起来的值，也就是说方法的返回值是在finally运算之前就确定了的。

4.如果return的数据是引用数据类型，而在finally中对该引用数据类型的属性值的改变起作用，try
中return返回的就是finally中改变后的属性值

5.finally代码最好不要包含return，程序会提前退出，也就是说返回的值不是try catch中的值

先执行try中的语句，包括return后面的表达式
有异常时，先执行catch中的语句，包括return 后面的表达式；
然后执行fianlly中的语句，如果finally里面有return语句，会提前退出
最后执行try 中的return，有异常执行catch中return；

在执行try catch
中的return之前一定会执行finally中的代码（如果finally存在），如果finally中有return语句，就会执行finally中的return方法，所以finally中的return语句一定会被执行的，比那一起吧finally中的retrun语句标识为一个warning

final、finally、finalize
final是最终的意思，表示不能被改变，可用于成员变量、方法和类
修饰变量：变量一旦被初始化不可改变
修饰方法：方法不能被覆盖
修饰类：类不能够被继承

finally：异常处理关键字，finally中的主体总会执行，无论异常发生与否

finalize:类的finalize方法，可以告诉垃圾回收器应该执行的操作，该方法从Object继承而来，在从堆中永久删除对象之前，调用该对象的finalize方法
注意：无法确切的保证垃圾回收器何时调用该方法，也无法保证调用不同对象方法的顺序，

常见异常：

finally：finally语句块总是会被执行，它主要用于回收在try中打开的物理资源，如数据库连接，网络连接，只有finally执行完成之后，才会回来执行try
catch 块中的return语句或者throw语句，如果finally中使用了throw或者return终止方法的语句，则就不会跳回执行，直接终止

throw：抛出异常
throws：用在方法签名中，用于声明该方法可能抛出的异常

java中的异常框架：
Throwable （Interface）
Error Exception
RunTimeException

Throwable：
它是java语言中所有错误或异常的超类
它包含两个子类：Error和Exception
Throwable包含了其线程创建时执行线程执行堆栈的快照，它提供了printStackTrance()等接口用于获取堆栈跟踪数据信息

Exception 以及子类是Throwable的一种形式，它指出了合理的应用程序想要捕获的条件

3.RuntimeException
是那些可能在java虚拟机正常运行期间抛出的异常的超类
编译器不会检查运行时异常
如果代码产生RuntimeException，则需要通过修改代码避免。

Error：和Exception一样，也是Throwable的子类，它用于指示合理程序不应该出现试图捕获的严重问题，编译器也不会检查

java异常分为两类：
1，被检查的异常（Checked Exception）
Exception中除了运行时异常就都称为编译异常

2.运行时异常（RuntimeException）—RuntimeException以及其子类
3.错误（Error）
内存溢出

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