Java基礎知識30問

本文主要內容是：30道Java基礎題目。

嘿嘿，前幾天有粉絲找到我說想看看關於Java比較基礎的知識的文章，自己有剛好總結了，所以這裏分享給大家。

我這裏以30道Java基礎知識題目，帶着大家回顧一下Java基礎知識。

1. 面向對象和麪向過程的區別

面向過程

優點： 性能比面向對象高，因爲類調用時需要實例化，開銷比較大，比較消耗資源;比如單片機、嵌入式開發、Linux/Unix等一般採用面向過程開發，性能是最重要的因素。

缺點： 沒有面向對象易維護、易複用、易擴展

面向對象

優點： 易維護、易複用、易擴展，由於面向對象有封裝、繼承、多態性的特性，可以設計出低耦合的系統，使系統更加靈活、更加易於維護

缺點： 性能比面向過程低

2. Java語言有哪些特點？

簡單易學；
面向對象（封裝，繼承，多態）；
平臺無關性（Java虛擬機實現平臺無關性）；
可靠性；
安全性；
支持多線程（C++語言沒有內置的多線程機制，因此必須調用操作系統的多線程功能來進行多線程程序設計，而Java語言卻提供了多線程支持）；
支持網絡編程並且很方便（Java語言誕生本身就是爲簡化網絡編程設計的，因此Java語言不僅支持網絡編程而且很方便）；
編譯與解釋並存；

3. 什麼是JDK?什麼是JRE？什麼是JVM？三者之間的聯繫與區別

這幾個是Java中很基本很基本的東西，但是我相信一定還有很多人搞不清楚！爲什麼呢？因爲我們大多數時候在使用現成的編譯工具以及環境的時候，並沒有去考慮這些東西。

JDK: 顧名思義它是給開發者提供的開發工具箱,是給程序開發者用的。它除了包括完整的JRE（Java Runtime Environment），Java運行環境，還包含了其他供開發者使用的工具包。

JRE: 普通用戶而只需要安裝JRE（Java Runtime Environment）來運行Java程序。而程序開發者必須安裝JDK來編譯、調試程序。

JVM： 當我們運行一個程序時，JVM負責將字節碼轉換爲特定機器代碼，JVM提供了內存管理/垃圾回收和安全機制等。這種獨立於硬件和操作系統，正是java程序可以一次編寫多處執行的原因。

區別與聯繫：

JDK用於開發，JRE用於運行java程序；
JDK和JRE中都包含JVM ；
JVM是java編程語言的核心並且具有平臺獨立性。

4. 什麼是字節碼？採用字節碼的最大好處是什麼？

先看下java中的編譯器和解釋器：

Java中引入了虛擬機的概念，即在機器和編譯程序之間加入了一層抽象的虛擬的機器。這臺虛擬的機器在任何平臺上都提供給編譯程序一個的共同的接口。

編譯程序只需要面向虛擬機，生成虛擬機能夠理解的代碼，然後由解釋器來將虛擬機代碼轉換爲特定系統的機器碼執行。在Java中，這種供虛擬機理解的代碼叫做字節碼（即擴展名爲 .class的文件），它不面向任何特定的處理器，只面向虛擬機。

每一種平臺的解釋器是不同的，但是實現的虛擬機是相同的。Java源程序經過編譯器編譯後變成字節碼，字節碼由虛擬機解釋執行，虛擬機將每一條要執行的字節碼送給解釋器，解釋器將其翻譯成特定機器上的機器碼，然後在特定的機器上運行。這也就是解釋了Java的編譯與解釋並存的特點。

Java源代碼---->編譯器---->jvm可執行的Java字節碼(即虛擬指令)---->jvm---->jvm中解釋器----->機器可執行的二進制機器碼---->程序運行。

採用字節碼的好處：

Java語言通過字節碼的方式，在一定程度上解決了傳統解釋型語言執行效率低的問題，同時又保留了解釋型語言可移植的特點。所以Java程序運行時比較高效，而且，由於字節碼並不專對一種特定的機器，因此，Java程序無須重新編譯便可在多種不同的計算機上運行。

5. Java和C++的區別

我知道很多人沒學過C++，但是面試官就是沒事喜歡拿咱們Java和C++比呀！沒辦法！！！就算沒學過C++，也要記下來！

都是面向對象的語言，都支持封裝、繼承和多態
Java不提供指針來直接訪問內存，程序內存更加安全
Java的類是單繼承的，C++支持多重繼承；雖然Java的類不可以多繼承，但是接口可以多繼承。
Java有自動內存管理機制，不需要程序員手動釋放無用內存

6. 什麼是Java程序的主類？應用程序和小程序的主類有何不同？

一個程序中可以有多個類，但只能有一個類是主類。在Java應用程序中，這個主類是指包含main（）方法的類。而在Java小程序中，這個主類是一個繼承自系統類JApplet或Applet的子類。應用程序的主類不一定要求是public類，但小程序的主類要求必須是public類。主類是Java程序執行的入口點。

7. Java應用程序與小程序之間有那些差別？

簡單說應用程序是從主線程啓動(也就是main()方法)。applet小程序沒有main方法，主要是嵌在瀏覽器頁面上運行(調用init()線程或者run()來啓動)，嵌入瀏覽器這點跟flash的小遊戲類似。

8. 字符型常量和字符串常量的區別

形式上: 字符常量是單引號引起的一個字符字符串常量是雙引號引起的若干個字符
含義上: 字符常量相當於一個整形值(ASCII值),可以參加表達式運算字符串常量代表一個地址值(該字符串在內存中存放位置)
佔內存大小上: 字符常量只佔一個字節字符串常量佔若干個字節(至少一個字符結束標誌)

9. 構造器Constructor是否可被override

在講繼承的時候我們就知道父類的私有屬性和構造方法並不能被繼承，所以Constructor也就不能被override,但是可以overload,所以你可以看到一個類中有多個構造函數的情況。

10. 重載和重寫的區別

重載： 發生在同一個類中，方法名必須相同，參數類型不同、個數不同、順序不同，方法返回值和訪問修飾符可以不同，發生在編譯時。　　

重寫： 發生在父子類中，方法名、參數列表必須相同，返回值範圍小於等於父類，拋出的異常範圍小於等於父類，訪問修飾符範圍大於等於父類；如果父類方法訪問修飾符爲private則子類就不能重寫該方法。

11. Java 面向對象編程三大特性:封裝、繼承、多態

封裝

封裝把一個對象的屬性私有化，同時提供一些可以被外界訪問的屬性的方法，如果不想被外界方法，我們大可不必提供方法給外界訪問。但是如果一個類沒有提供給外界訪問的方法，那麼這個類也沒有什麼意義了。

繼承

繼承是使用已存在的類的定義作爲基礎建立新類的技術，新類的定義可以增加新的數據或新的功能，也可以用父類的功能，但不能選擇性地繼承父類。通過使用繼承我們能夠非常方便地複用以前的代碼。

關於繼承如下3點請記住：

子類擁有父類非private的屬性和方法。
子類可以擁有自己屬性和方法，即子類可以對父類進行擴展。
子類可以用自己的方式實現父類的方法。（以後介紹）。

多態

所謂多態就是指程序中定義的引用變量所指向的具體類型和通過該引用變量發出的方法調用在編程時並不確定，而是在程序運行期間才確定，即一個引用變量倒底會指向哪個類的實例對象，該引用變量發出的方法調用到底是哪個類中實現的方法，必須在由程序運行期間才能決定。

在Java中有兩種形式可以實現多態：繼承（多個子類對同一方法的重寫）和接口（實現接口並覆蓋接口中同一方法）。

12. String和StringBuffer、StringBuilder的區別是什麼？String爲什麼是不可變的？

可變性　

String類中使用字符數組保存字符串，private　final　char　value[]，所以string對象是不可變的。StringBuilder與StringBuffer都繼承自AbstractStringBuilder類，在AbstractStringBuilder中也是使用字符數組保存字符串，char[]value，這兩種對象都是可變的。　　

線程安全性

String中的對象是不可變的，也就可以理解爲常量，線程安全。AbstractStringBuilder是StringBuilder與StringBuffer的公共父類，定義了一些字符串的基本操作，如expandCapacity、append、insert、indexOf等公共方法。StringBuffer對方法加了同步鎖或者對調用的方法加了同步鎖，所以是線程安全的。StringBuilder並沒有對方法進行加同步鎖，所以是非線程安全的。　　

性能

每次對String 類型進行改變的時候，都會生成一個新的String對象，然後將指針指向新的String 對象。StringBuffer每次都會對StringBuffer對象本身進行操作，而不是生成新的對象並改變對象引用。相同情況下使用StirngBuilder 相比使用StringBuffer 僅能獲得10%~15% 左右的性能提升，但卻要冒多線程不安全的風險。

對於三者使用的總結：

如果要操作少量的數據用 = String單線程操作字符串緩衝區下操作大量數據 = StringBuilder多線程操作字符串緩衝區下操作大量數據 = StringBuffer

13. 自動裝箱與拆箱

裝箱：將基本類型用它們對應的引用類型包裝起來；

拆箱：將包裝類型轉換爲基本數據類型；

14. 在一個靜態方法內調用一個非靜態成員爲什麼是非法的？

由於靜態方法可以不通過對象進行調用，因此在靜態方法裏，不能調用其他非靜態變量，也不可以訪問非靜態變量成員。

15. 在Java中定義一個不做事且沒有參數的構造方法的作用

　Java程序在執行子類的構造方法之前，如果沒有用super()來調用父類特定的構造方法，則會調用父類中“沒有參數的構造方法”。因此，如果父類中只定義了有參數的構造方法，而在子類的構造方法中又沒有用super()來調用父類中特定的構造方法，則編譯時將發生錯誤，因爲Java程序在父類中找不到沒有參數的構造方法可供執行。解決辦法是在父類里加上一個不做事且沒有參數的構造方法。　

16. import java和javax有什麼區別

剛開始的時候JavaAPI所必需的包是java開頭的包，javax當時只是擴展API包來說使用。然而隨着時間的推移，javax逐漸的擴展成爲Java API的組成部分。但是，將擴展從javax包移動到java包將是太麻煩了，最終會破壞一堆現有的代碼。因此，最終決定javax包將成爲標準API的一部分。

所以，實際上java和javax沒有區別。這都是一個名字。

17. 接口和抽象類的區別是什麼？

接口的方法默認是public，所有方法在接口中不能有實現，抽象類可以有非抽象的方法
接口中的實例變量默認是final類型的，而抽象類中則不一定
一個類可以實現多個接口，但最多隻能實現一個抽象類
一個類實現接口的話要實現接口的所有方法，而抽象類不一定
接口不能用new實例化，但可以聲明，但是必須引用一個實現該接口的對象從設計層面來說，抽象是對類的抽象，是一種模板設計，接口是行爲的抽象，是一種行爲的規範。

18. 成員變量與局部變量的區別有那些？

從語法形式上，看成員變量是屬於類的，而局部變量是在方法中定義的變量或是方法的參數；成員變量可以被public,private,static等修飾符所修飾，而局部變量不能被訪問控制修飾符及static所修飾；但是，成員變量和局部變量都能被final所修飾；
從變量在內存中的存儲方式來看，成員變量是對象的一部分，而對象存在於堆內存，局部變量存在於棧內存
從變量在內存中的生存時間上看，成員變量是對象的一部分，它隨着對象的創建而存在，而局部變量隨着方法的調用而自動消失。
成員變量如果沒有被賦初值，則會自動以類型的默認值而賦值（一種情況例外被final修飾但沒有被static修飾的成員變量必須顯示地賦值）；而局部變量則不會自動賦值。

19. 創建一個對象用什麼運算符？對象實體與對象引用有何不同？

new運算符，new創建對象實例（對象實例在堆內存中），對象引用指向對象實例（對象引用存放在棧內存中）。一個對象引用可以指向0個或1個對象（一根繩子可以不繫氣球，也可以系一個氣球）;一個對象可以有n個引用指向它（可以用n條繩子繫住一個氣球）。

20. 什麼是方法的返回值？返回值在類的方法裏的作用是什麼？

方法的返回值是指我們獲取到的某個方法體中的代碼執行後產生的結果！（前提是該方法可能產生結果）。返回值的作用:接收出結果，使得它可以用於其他的操作！

21. 一個類的構造方法的作用是什麼？若一個類沒有聲明構造方法，改程序能正確執行嗎？爲什麼？

主要作用是完成對類對象的初始化工作。可以執行。因爲一個類即使沒有聲明構造方法也會有默認的不帶參數的構造方法。

22. 構造方法有哪些特性？

名字與類名相同；
沒有返回值，但不能用void聲明構造函數；
生成類的對象時自動執行，無需調用。

23. 靜態方法和實例方法有何不同？

在外部調用靜態方法時，可以使用"類名.方法名"的方式，也可以使用"對象名.方法名"的方式。而實例方法只有後面這種方式。也就是說，調用靜態方法可以無需創建對象。
靜態方法在訪問本類的成員時，只允許訪問靜態成員（即靜態成員變量和靜態方法），而不允許訪問實例成員變量和實例方法；實例方法則無此限制.

24. 對象的相等與指向他們的引用相等，兩者有什麼不同？

對象的相等比的是內存中存放的內容是否相等而引用相等比較的是他們指向的內存地址是否相等。

25. 在調用子類構造方法之前會先調用父類沒有參數的構造方法，其目的是？

幫助子類做初始化工作。

26. ==與equals(重要)

== : 它的作用是判斷兩個對象的地址是不是相等。即，判斷兩個對象是不是同一個對象。(基本數據類型==比較的是值，引用數據類型==比較的是內存地址)

equals() : 它的作用也是判斷兩個對象是否相等。但它一般有兩種使用情況：

情況1：類沒有覆蓋equals()方法。則通過equals()比較該類的兩個對象時，等價於通過“==”比較這兩個對象。
情況2：類覆蓋了equals()方法。一般，我們都覆蓋equals()方法來兩個對象的內容相等；若它們的內容相等，則返回true(即，認爲這兩個對象相等)。

舉個例子：

public
class
test1
{
public
static
void
main
(
String
[]
args
)
{
String
a
=
new
String
(
"ab"
);
// a 爲一個引用
String
b
=
new
String
(
"ab"
);
// b爲另一個引用,對象的內容一樣
String
aa
=
"ab"
;
// 放在常量池中
String
bb
=
"ab"
;
// 從常量池中查找
if
(
aa
==
bb
)
// true
System
.
out
.
println
(
"aa==bb"
);
if
(
a
==
b
)
// false，非同一對象
System
.
out
.
println
(
"a==b"
);
if
(
a
.
equals
(
b
))
// true
System
.
out
.
println
(
"aEQb"
);
if
(
42
==
42.0
)
{
// true
System
.
out
.
println
(
"true"
);
}
}
}

說明：

String中的equals方法是被重寫過的，因爲object的equals方法是比較的對象的內存地址，而String的equals方法比較的是對象的值。
當創建String類型的對象時，虛擬機會在常量池中查找有沒有已經存在的值和要創建的值相同的對象，如果有就把它賦給當前引用。如果沒有就在常量池中重新創建一個String對象。

27. hashCode與equals（重要）

面試官可能會問你：“你重寫過 hashcode 和 equals 麼，爲什麼重寫equals時必須重寫hashCode方法？”

hashCode（）介紹

hashCode() 的作用是獲取哈希碼，也稱爲散列碼；它實際上是返回一個int整數。這個哈希碼的作用是確定該對象在哈希表中的索引位置。hashCode() 定義在JDK的Object.java中，這就意味着Java中的任何類都包含有hashCode() 函數。

散列表存儲的是鍵值對(key-value)，它的特點是：能根據“鍵”快速的檢索出對應的“值”。這其中就利用到了散列碼！（可以快速找到所需要的對象）

爲什麼要有hashCode

我們以“HashSet如何檢查重複”爲例子來說明爲什麼要有hashCode：

當你把對象加入HashSet時，HashSet會先計算對象的hashcode值來判斷對象加入的位置，同時也會與其他已經加入的對象的hashcode值作比較，如果沒有相符的hashcode，HashSet會假設對象沒有重複出現。但是如果發現有相同hashcode值的對象，這時會調用equals（）方法來檢查hashcode相等的對象是否真的相同。如果兩者相同，HashSet就不會讓其加入操作成功。如果不同的話，就會重新散列到其他位置。（摘自我的Java啓蒙書《Head fist java》第二版）。這樣我們就大大減少了equals的次數，相應就大大提高了執行速度。

hashCode（）與equals（）的相關規定

如果兩個對象相等，則hashcode一定也是相同的
兩個對象相等,對兩個對象分別調用equals方法都返回true
兩個對象有相同的hashcode值，它們也不一定是相等的
因此，equals方法被覆蓋過，則hashCode方法也必須被覆蓋
hashCode()的默認行爲是對堆上的對象產生獨特值。如果沒有重寫hashCode()，則該class的兩個對象無論如何都不會相等（即使這兩個對象指向相同的數據）

28. Java中的值傳遞和引用傳遞

值傳遞是指對象被值傳遞，意味着傳遞了對象的一個副本，即使副本被改變，也不會影響源對象。（因爲值傳遞的時候，實際上是將實參的值複製一份給形參。）

引用傳遞是指對象被引用傳遞，意味着傳遞的並不是實際的對象，而是對象的引用。因此，外部對引用對象的改變會反映到所有的對象上。（因爲引用傳遞的時候，實際上是將實參的地址值複製一份給形參。）

具體可以查看我的這篇文章：

最最最常見的Java面試題總結——第一週

29. 簡述線程，程序、進程的基本概念。以及他們之間關係是什麼？

線程與進程相似，但線程是一個比進程更小的執行單位。一個進程在其執行的過程中可以產生多個線程。與進程不同的是同類的多個線程共享同一塊內存空間和一組系統資源，所以系統在產生一個線程，或是在各個線程之間作切換工作時，負擔要比進程小得多，也正因爲如此，線程也被稱爲輕量級進程。

程序是含有指令和數據的文件，被存儲在磁盤或其他的數據存儲設備中，也就是說程序是靜態的代碼。

進程是程序的一次執行過程，是系統運行程序的基本單位，因此進程是動態的。系統運行一個程序即是一個進程從創建，運行到消亡的過程。簡單來說，一個進程就是一個執行中的程序，它在計算機中一個指令接着一個指令地執行着，同時，每個進程還佔有某些系統資源如CPU時間，內存空間，文件，文件，輸入輸出設備的使用權等等。換句話說，當程序在執行時，將會被操作系統載入內存中。線程是進程劃分成的更小的運行單位。線程和進程最大的不同在於基本上各進程是獨立的，而各線程則不一定，因爲同一進程中的線程極有可能會相互影響。從另一角度來說，進程屬於操作系統的範疇，主要是同一段時間內，可以同時執行一個以上的程序，而線程則是在同一程序內幾乎同時執行一個以上的程序段。

30. 線程有哪些基本狀態？這些狀態是如何定義的?

新建(new)：新創建了一個線程對象。
可運行(runnable)：線程對象創建後，其他線程(比如main線程）調用了該對象的start()方法。該狀態的線程位於可運行線程池中，等待被線程調度選中，獲取cpu的使用權。
運行(running)：可運行狀態(runnable)的線程獲得了cpu時間片（timeslice），執行程序代碼。
阻塞(block)：阻塞狀態是指線程因爲某種原因放棄了cpu使用權，也即讓出了cpu timeslice，暫時停止運行。直到線程進入可運行(runnable)狀態，纔有機會再次獲得cpu timeslice轉到運行(running)狀態。阻塞的情況分三種： (一). 等待阻塞：運行(running)的線程執行o.wait()方法，JVM會把該線程放入等待隊列(waitting queue)中。 (二). 同步阻塞：運行(running)的線程在獲取對象的同步鎖時，若該同步鎖被別的線程佔用，則JVM會把該線程放入鎖池(lock pool)中。 (三). 其他阻塞: 運行(running)的線程執行Thread.sleep(long ms)或t.join()方法，或者發出了I/O請求時，JVM會把該線程置爲阻塞狀態。當sleep()狀態超時join()等待線程終止或者超時、或者I/O處理完畢時，線程重新轉入可運行(runnable)狀態。
死亡(dead)：線程run()、main()方法執行結束，或者因異常退出了run()方法，則該線程結束生命週期。死亡的線程不可再次復生。