Java基础八股文第一弹

大家好，我是大彬~

春招来啦，今天给大家分享Java基础高频面试题（第一弹），希望小伙伴们看完之后面试稳过！

Java的特点

Java是一门面向对象的编程语言。面向对象和面向过程的区别参考第三道题。

Java具有平台独立性和移植性。

• Java有一句口号：Write once, run anywhere，一次编写、到处运行。这也是Java的魅力所在。而实现这种特性的正是Java虚拟机JVM。已编译的Java程序可以在任何带有JVM的平台上运行。你可以在windows平台编写代码，然后拿到linux上运行。只要你在编写完代码后，将代码编译成.class文件，再把class文件打成Java包，这个jar包就可以在不同的平台上运行了。

Java具有稳健性。

• Java是一个强类型语言，它允许扩展编译时检查潜在类型不匹配问题的功能。Java要求显式的方法声明，它不支持C风格的隐式声明。这些严格的要求保证编译程序能捕捉调用错误，这就导致更可靠的程序。
• 异常处理是Java中使得程序更稳健的另一个特征。异常是某种类似于错误的异常条件出现的信号。使用try/catch/finally语句，程序员可以找到出错的处理代码，这就简化了出错处理和恢复的任务。

Java 与 C++ 的区别

• Java 是纯粹的面向对象语言，所有的对象都继承自 java.lang.Object，C++ 兼容 C ，不但支持面向对象也支持面向过程。
• Java 通过虚拟机从而实现跨平台特性， C++ 依赖于特定的平台。
• Java 没有指针，它的引用可以理解为安全指针，而 C++ 具有和 C 一样的指针。
• Java 支持自动垃圾回收，而 C++ 需要手动回收。
• Java 不支持多重继承，只能通过实现多个接口来达到相同目的，而 C++ 支持多重继承。

面向对象和面向过程的区别？

面向对象和面向过程是一种软件开发思想。

• 面向过程就是分析出解决问题所需要的步骤，然后用函数按这些步骤实现，使用的时候依次调用就可以了。
• 面向对象是把构成问题事务分解成各个对象，分别设计这些对象，然后将他们组装成有完整功能的系统。面向过程只用函数实现，面向对象是用类实现各个功能模块。

以五子棋为例，面向过程的设计思路就是首先分析问题的步骤：

1、开始游戏，2、黑子先走，3、绘制画面，4、判断输赢，5、轮到白子，6、绘制画面，7、判断输赢，8、返回步骤2，9、输出最后结果。把上面每个步骤用分别的函数来实现，问题就解决了。

而面向对象的设计则是从另外的思路来解决问题。整个五子棋可以分为：

1. 黑白双方
2. 棋盘系统，负责绘制画面
3. 规则系统，负责判定诸如犯规、输赢等。

黑白双方负责接受用户的输入，并告知棋盘系统棋子布局发生变化，棋盘系统接收到了棋子的变化的信息就负责在屏幕上面显示出这种变化，同时利用规则系统来对棋局进行判定。

JKD和JRE的区别？

JDK和JRE是Java开发和运行工具，其中JDK包含了JRE，而JRE是可以独立安装的。

JDK：Java Development Kit，JAVA语言的软件工具开发包，是整个JAVA开发的核心，它包含了JAVA的运行（JVM+JAVA类库）环境和JAVA工具。

JRE：Java Runtime Environment，Java运行环境，包含JVM标准实现及Java核心类库。JRE是Java运行环境，并不是一个开发环境，所以没有包含任何开发工具（如编译器和调试器）。

JRE是运行基于Java语言编写的程序所不可缺少的运行环境。也是通过它，Java的开发者才得以将自己开发的程序发布到用户手中，让用户使用。

面向对象有哪些特性？

面向对象四大特性：封装，继承，多态，抽象

1、封装就是将类的信息隐藏在类内部，不允许外部程序直接访问，而是通过该类的方法实现对隐藏信息的操作和访问。良好的封装能够减少耦合。

2、继承是从已有的类中派生出新的类，新的类继承父类的属性和行为，并能扩展新的能力，大大增加程序的重用性和易维护性。在Java中是单继承的，也就是说一个子类只有一个父类。

3、多态是同一个行为具有多个不同表现形式的能力。在不修改程序代码的情况下改变程序运行时绑定的代码。实现多态的三要素：继承、重写、父类引用指向子类对象。

• 静态多态性：通过重载实现，相同的方法有不同的參数列表，可以根据参数的不同，做出不同的处理。
• 动态多态性：在子类中重写父类的方法。运行期间判断所引用对象的实际类型，根据其实际类型调用相应的方法。

4、抽象。把客观事物用代码抽象出来。

Java的基本数据类型有哪些？

• byte，8bit
• char，16bit
• short，16bit
• int，32bit
• float，32bit
• long，64bit
• double，64bit
• boolean，只有两个值：true、false，可以使⽤用 1 bit 来存储

什么是值传递和引用传递？

• 值传递是对基本型变量而言的,传递的是该变量的一个副本，改变副本不影响原变量。
• 引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身 。所以对引用对象进行操作会同时改变原对象。

自动装箱和拆箱

Java中基础数据类型与它们对应的包装类见下表：

装箱：将基础类型转化为包装类型。

拆箱：将包装类型转化为基础类型。

当基础类型与它们的包装类有如下几种情况时，编译器会自动帮我们进行装箱或拆箱：

• 赋值操作（装箱或拆箱）
• 进行加减乘除混合运算 （拆箱）
• 进行>、<、==比较运算（拆箱）
• 调用equals进行比较（装箱）
• ArrayList、HashMap等集合类添加基础类型数据时（装箱）

示例代码：

Integer x = 1; // 装箱 调⽤ Integer.valueOf(1)
int y = x; // 拆箱 调⽤了 X.intValue()

下面看一道常见的面试题：

public void testAutoBox() {
     int a = 100;
     Integer b = 100;
     System.out.println(a == b);
     
     Integer c = 100;
     Integer d = 100;
     System.out.println(c == d);

     Integer e = 200;
     Integer f = 200;
     System.out.println(e == f);
}

输出：

true
true
false

为什么第三个输出是false？看看 Integer 类的源码就知道啦。

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

Integer e = 200; 会调用 调⽤Integer.valueOf(200)。而从Integer的valueOf()源码可以看到，这里的实现并不是简单的new Integer，而是用IntegerCache做一个cache。

private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];

    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
        }
        high = h;
    }
    ...
}

这是IntegerCache静态代码块中的一段，默认Integer cache的下限是-128，上限默认127。当赋值100给Integer时，刚好在这个范围内，所以从cache中取对应的Integer并返回，所以二次返回的是同一个对象，所以==比较是相等的，当赋值200给Integer时，不在cache 的范围内，所以会new Integer并返回，当然==比较的结果是不相等的。

String 为什么不可变？

先看下Java8 String类的源码：

public final class String
    implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];

    /** Cache the hash code for the string */
    private int hash; // Default to 0
}

String类是final的，它的所有成员变量也都是final的。为什么是final的？

1. 线程安全。同一个字符串实例可以被多个线程共享，因为字符串不可变，本身就是线程安全的。
2. 支持hash映射和缓存。因为String的hash值经常会使用到，比如作为 Map 的键，不可变的特性使得 hash 值也不会变，不需要重新计算。
3. 字符串常量池优化。String对象创建之后，会缓存到字符串常量池中，下次需要创建同样的对象时，可以直接返回缓存的引用。

String, StringBuffer 和 StringBuilder区别

1. 可变性

• String 不可变
• StringBuffer 和 StringBuilder 可变

2. 线程安全

• String 不可变，因此是线程安全的
• StringBuilder 不是线程安全的
• StringBuffer 是线程安全的，内部使用 synchronized 进行同步

String 类的常用方法有哪些？

• indexOf()：返回指定字符的索引。
• charAt()：返回指定索引处的字符。
• replace()：字符串替换。
• trim()：去除字符串两端空白。
• split()：分割字符串，返回一个分割后的字符串数组。
• getBytes()：返回字符串的 byte 类型数组。
• length()：返回字符串长度。
• toLowerCase()：将字符串转成小写字母。
• toUpperCase()：将字符串转成大写字符。
• substring()：截取字符串。
• equals()：字符串比较。

new String("dabin")会创建几个对象？

使用这种方式会创建两个字符串对象（前提是字符串常量池中没有 "dabin" 这个字符串对象）。

• "dabin" 属于字符串字面量，因此编译时期会在字符串常量池中创建一个字符串对象，指向这个 "dabin" 字符串字面量；
• 使用 new 的方式会在堆中创建一个字符串对象。

什么是字符串常量池？

字符串常量池保存着所有字符串字面量，这些字面量在编译时期就确定。字符串常量池位于堆内存中，专门用来存储字符串常量。在创建字符串时，JVM首先会检查字符串常量池，如果该字符串已经存在池中，则返回其引用，如果不存在，则创建此字符串并放入池中，并返回其引用。

Object常用方法有哪些？

Object常用方法有：toString()、equals()、hashCode()、clone()、getClass()等。

toString：默认输出对象地址。可以重写toString方法，按照重写逻辑输出对象值。

equals：默认比较两个引用变量是否指向同一个对象（内存地址）。

hashCode：将与对象相关的信息映射成一个哈希值，默认的实现hashCode值是根据内存地址换算出来。

clone：可以实现对对象中各个属性的复制。

getClass：返回此 Object 的运行时类，常用于java反射机制。

wait：当前线程调用对象的wait()方法之后，当前线程会释放对象锁，进入等待状态。等待其他线程调用此对象的notify()/notifyAll()唤醒或者等待超时时间wait(long timeout)自动唤醒。线程需要获取obj对象锁之后才能调用 obj.wait()。

notify：唤醒在此对象上等待的单个线程，选择是任意性的。notifyAll()唤醒在此对象上等待的所有线程。

（完）
我是大彬，非科班转码，大三开始自学Java，校招斩获京东、携程等offer。作为一名转码选手，深感这一路的不易。希望我的分享可以帮助更多的小伙伴，我踩过的坑你们不要再踩！