Java语言基础（上）

编程入门行业动态更新时间:2024-10-09 09:23:37

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Java语言基础（上）

Java 语言的特点

面对对象：Java 中所有的数据和方法都封装在对象中
跨平台性：Java 通过 Java 虚拟机，可以在不同的操作系统上运行相同的程序
自动内存管理：Java 提供垃圾回收机制，不需要手动管理内存
强类型语言：Java 编译器在编译时会进行类型检查
多线程支持：Java 语言支持多线程
异常处理：Java 使用异常处理机制来处理运行时错误

JVM JDK JRE

JVM：Java 虚拟机，使 Java 程序在不同平台运行，JVM 将 Java 程序编译后的字节码文件，然后解释成机器码执行。
JDK：Java 开发工具包，包括 JRE、开发工具和 Java 类库
JRE：JRE 是 Java 运行时环境，包括 JVM 和基本类库，没有开发工具

什么是跨平台性？原理是什么？

跨平台性：程序一次编译，不需要修改，就可以在不同的系统运行
原理：JVM 将 Java 程序编译后的字节码文件解释成机器码执行，JVM 针对不同的系统有不同的实现

什么是字节码?采用字节码的好处是什么?

字节码是 Java 程序编译后生成的.class 文件，在 JVM 上运行
好处：
- 实现 Java 程序的平台无关性
- 生成字节码文件的编译过程比直接解释执行速度快
- 字节码相比于机器码，更容易维护和调试

Java 和 C++ 的区别？

面对对象：Java 是面对对象的语言；C++ 支持面对对象，也有面对过程编程
内存管理：Java 使用垃圾回收机制自动管理内存；C++ 需要手动管理内存
跨平台性：Java 具有跨平台性；C++ 移植性差
异常处理：Java 使用异常处理机制，强制处理异常情况；C++ 不强制

注释？

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文档注释

关键字

基本类型：int; long; short; byte; char; float; double; boolean
程序控制：break; contine; return; instanceof; default
访问控制：private; protected; public
类、方法：abstract; class; extends; final; implements; interface; native; new; static; synchronized; transient; volatile
错误处理：try-catch; throw; throws
包相关：import; package
变量引用：super; this; void

关键字 instanceof

检验是否是类对象

类型转换

子类到父类的转换（向上转型）：通常用来实现多态性，通过父类引用来调用子类对象的方法，实现方法的动态绑定
父类到子类的转换（向下转型）：强制类型转换，可能出现 ClassCastException 异常，需要使用 instanceof 关键字

关键字 this 和 super

this：引用当前对象
super：引用父类对象

关键字 final finally finalize?

final：用来修饰不可变的实体，例如类、方法、变量等
finally：用于定义在异常处理中，无论是否发生异常，finall 中的代码一定会执行；通常用于释放资源
finalize：Object 类的方法，用于对象被垃圾回收前进行释放资源；
但由于 JVM 的垃圾回收是不确定的。finalize 不一定能有效回收对象资源;
推荐使用 try-with-resource 方法

自增自减运算符

前缀：先加减，后返回值 ++i
后缀：先返回值，然后加减 i++

continue、break 和 return 区别？

contine：跳出当前循环，进行下一次循环
break：跳出整个循环体
return：结束方法，并返回值

变量按照数据类型的分类？

基本数据类型
- 数值型：byte; int; short; long
- 浮点型：float; double
- 字符型：char
- 布尔型：boolean
引用数据类型
- 类：class
- 接口：interface
- 数组：array

讲讲数组的声明？

要使用 Java 数组，分为两个步骤：声明数组和分配内存

数组声明后在栈内存中保存数组的名称
然后在堆内存中分配数组所需要的内存

数据类型 数组名[] = null; //声明一维数组
数据名 = new 数据类型[长度]; //分配内存给数组
int array[] = null;
array = new int[5];

变量按照声明位置的分类？

类变量：定义在类中，使用 static 修饰，类变量在内存中只有一份
实例变量：定义在类中，属于类对象
局部变量：定义在方法或代码块中

成员变量和局部变量？

成员变量
- 也称实例变量
- 定义在类中方法体外，作用域是整个类，存储在堆内存中
- 有默认值
- 可以用访问权限控制修饰符修饰
局部变量
- 定义在方法或代码块中，作用域是所在的方法或代码块中，存储在栈内存中
- 必须显式赋值
- 只能在方法或代码块中使用，不需要访问修饰符

静态变量？

也称类变量
是指在类中使用 static 关键字定义的变量，属于类，不属于类的任何一个对象
在类加载的时候就被初始化了，存储在静态存储区，不在堆内存中
在整个程序执行期间只有一份拷贝，被所有实例对象共享使用

字符型常量和字符串常量的区别？

数据类型不同：
- 字符型常量是 char 类型，表示单个字符
- 字符串常量是 String 类型，表示多个字符组成的字符串
表示形式不同：
- 字符型常量用单引号引起来
- 字符串常量是双引号引来的 0 个或者若干字符
占内存空间不同：
- 字符型常量占 2 个字节
- 字符串常量占若干个字节
比较方式不同：
- 字符型常量可以使用==运算符进行比较，比较两个字符的 Unicode 编码
- 字符串常量使用则是比较两个字符串对象的引用地址，通常使用 equal() 方法比较两个字符串的内容是否相同

方法的返回值？方法的类型？

返回值：方法体执行后产生的结果
方法的类型：按照是否有形参及返回值可以组合为四种

静态方法为什么不能调用非静态成员？

静态方法属于类，在类加载的时候就会初始化，可以直接通过类名直接访问
非静态成员属于实例对象，只有在对象实例化后才存在，需要通过类的对象去访问
所以，非静态成员不存在时，静态方法去内存调用，属于非法操作

静态方法和实例方法？

静态方法属于类，通常使用类名.方法名方式访问
实例方法属于对象，通过对象.方法名访问
静态方法，只能调用静态成员，不能访问实例方法

重写和重载？

重写：子类继承父类，重新实现父类的方法，方法名、参数列表和返回值必须和父类的方法相同
重载：重载就是方法名称相同，但参数的类型和参数的个数不同。通过传递参数的个数和类型的不同可以完成不同功能的方法调用

基本类型和包装类型？

基本类型： Java 中最基本的数据类型，包括 boolean,byte,int,long,short,float,double,char
包装类型：将基本类型包装成一个对象的类，包括 Boolean,Byte,Integer,Long,Short,Float,Double,Character

基本类型和包装类型的不同？

包装类型是引用类型，需要使用 new 创建对象，且包装类型不可变；而基本类型是值类型，不需要创建对象
基本类型有默认值，成员变量的包装类型不赋值就是 null
在泛型、反射中，只能使用包装类型，不能使用基本类型

自动装箱与拆箱？

自动装箱：将基本类型值转换为对应的包装类型实例 valueOf()
Integer i = 10; //等价于 Integer i = Integer.valueof(i);
自动拆箱：将包装类型实例转换为对应的基本类型值 intValue()
int n = i;//等价于 int n = i.intValue();

包装类型的缓存机制？

在类初始化时，提前为常见范围内的数创建了一个缓存数组
例如 Integer 类型，Java 会在缓存数组中创建 -128～127 的所有整数的对象
如果通过 valueOf() 方法传入这个范围内的整数，就会直接返回缓存中的对象，而不是创建一个新的对象
这样就避免了频繁创建和销毁对象，提高了程序的性能
对于超出缓存范围的数值，valueOf() 方法依然会创建新的对象

为什么浮点数会有精度丢失的风险？

浮点数在计算机中是通过二进制小数来表示的
但有一些小数无法准确用有限个二进制位来表示，这种情况就会出现精度丢失的问题

如何解决浮点数运算的精度丢失？

使用 BigDecimal 类
在比较浮点数是否相等时，避免直接使用 “==” 运算符

超过 long 整型的数据如何表示？

使用 BigInteger 类

对象实例和对象引用有什么不同？

对象实例：是一个具体的实体，在内存中有对应的存储空间。对象实例通常是根据类来创建的，一个类可以 new 关键字创建多个对象实例
对象引用：是一个指针，指向内存中实际的对象实例。存储的是对象在内存中地址
对象实例的声明周期由 JVM 垃圾回收机制管理，对象引用声明周期由程序控制

对象的相等和引用相等的区别？

对象的相等：内存中存放的内容是否相等
引用相等：指向的内存地址是否相等

构造方法有哪些特点？是否可以被 override？

构造方法是一种特殊的方法，用于创建和初始化对象，具有以下特点：

构造方法的名字必须和类名相同
没有返回值类型
如果没有显示定义构造方法，Java 会默认提供一个无参的构造方法
构造方法在对象被创建的时候自动调用，不能手动调用
不能被重写，如果子类需要增加属性或方法，可以使用 super() 来调用父类的构造方法，在子类的构造方法中添加新的代码

JavaBean？

JavaBean 是一种特殊的 Java 类，遵循一定的规范，可以被多种工具和框架使用
JavaBean 主要用于简化 Java 对象的创建和管理，同时提供标准化的方式来访问 Java 对象的属性

JavaBean 要求

所有的属性都是私有的
有一个无参的构造方法
有 get 和 set 方法

深拷贝浅拷贝引用拷贝？

深拷贝：
将被复制对象完全复制一份，即在内存中重新开辟一个地址存放新对象，并且新对象和原对象没有任何关系
修改新对象不会影响原对象
浅拷贝
拷贝对象和原对象的引用类型引用同一个对象，即在内存中开辟新空间存储一个新对象，并且这个新对象与原对象共享内存中的属性值
即修改一个对象的属性值，另一个对象的属性值也会发生改变
引用拷贝
将被复制对象的引用地址直接复制给一个新的对象，指向同一个内存空间
修改其中一个对象的属性值，另一个对象的属性值也会发生改变

Object 类的方法？

getClass()：返回当前运行时对象的 Class 对象
hashCode()：返回对象的哈希码
equals()：比较对象的内存地址是否相等
clone()：创建并返回当前对象的一份拷贝
toString()：返回对象的字符串表示
notify()：唤醒一个在对象监视器上等待的线程
notifyAll()：唤醒对象监视器上等待的所有线程
wait()：暂停线程的执行
finalize()：实例被垃圾回收器回收时触发的操作

==和 equals() 的区别？

==运算符：用于比较两个对象引用是否指向同一个对象
如果两个对象的物理地址相同，则相同
equals() ：用于比较两个对象的内容是否相等
默认情况下，比较的是两个对象的物理地址，但可以通过重写来比较两个对象的内容是否相同
在重写 equals 方法时，通常还需要重写 hashCode() 方法