Java面试基础题（一）

什么是跨平台性？原理是什么？

• 所谓跨平台性，是指java语言编写的程序，一次编译后，可以在多个系统平台上运行。
  实现原理：Java程序是通过java虚拟机在系统平台上运行的，只要该系统可以安装相应的java虚拟机，该系统就可以运行java程序。

程序的运行过程？

• Java源代码---->编译器---->jvm可执行的Java字节码(即虚拟指令)---->jvm---->jvm中解释器----->机器可执行的二进制机器码---->程序运行。

switch 是否能作用在 byte 上，是否能作用在 long 上，是否能作用在 String 上

• 在 Java 5 以前，switch(expr)中，expr 只能是 byte、short、char、int。从 Java5 开始，Java 中引入了枚举类型，expr 也可以是 enum 类型，从 Java 7 开始，expr 还可以是字符串（String），但是长整型（long）在目前所有的版本中都是不可以的。

用最有效率的方法计算 2 乘以 8

• 2 << 3（左移 3 位相当于乘以 2 的 3 次方，右移 3 位相当于除以 2 的 3 次方）。

Math.round(11.5) 等于多少？Math.round(-11.5)等于多少？

• Math.round(11.5)的返回值是 12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。四舍五入的原理是在参数上加 0.5 然后进行下取整。

float f=3.4;是否正确？

• 不正确。3.4 是双精度数，将双精度型（double）赋值给浮点型（float）属于下转型（down-casting，也称为窄化）会造成精度损失，因此需要强制类型转换float f =(float)3.4; 或者写成 float f =3.4F。

short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有错吗?short s1 = 1; s1 += 1;有错吗？

• 对于 short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由于 1 是 int 类型，因此 s1+1 运算结果也是 int型，需要强制转换类型才能赋值给 short 型。而 short s1 = 1; s1 += 1;可以正确编译，因为 s1+= 1;相当于 s1 = (short(s1 + 1);其中有隐含的强制类型转换。

访问修饰符 public,private,protected,以及不写（默认）时的区别

• 定义：Java中，可以使用访问修饰符来保护对类、变量、方法和构造方法的访问。Java 支持 4 种不同的访问权限。
  private : 在同一类内可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）
  default (即缺省，什么也不写，不使用任何关键字）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。使用对象：类、接口、变量、方法。
  protected : 对同一包内的类和所有子类可见。使用对象：变量、方法。 注意：不能修饰类（外部类）。
  public : 对所有类可见。使用对象：类、接口、变量、方法

final 有什么用？

• 用于修饰类、属性和方法；
  被final修饰的类不可以被继承
  被final修饰的方法不可以被重写
  被final修饰的变量不可以被改变，被final修饰不可变的是变量的引用，而不是引用指向的内容，引用指向的内容是可以改变的。

super关键字的用法

• super可以理解为是指向自己超（父）类对象的一个指针，而这个超类指的是离自己最近的一个父类。
  super也有三种用法：
  1.普通的直接引用
  与this类似，super相当于是指向当前对象的父类的引用，这样就可以用super.xxx来引用父类的成员。
  2.子类中的成员变量或方法与父类中的成员变量或方法同名时，用super进行区分
  class Person{ protected String name; public Person(String name) { this.name = name; } }
  class Student extends Person{ private String name; public Student(String name, String name1) { super(name); this.name = name1; }
  public void getInfo(){ System.out.println(this.name); //Child System.out.println(super.name); //Father } }
  public class Test { public static void main(String[] args) { Student s1 = new Student("Father","Child"); s1.getInfo(); } }
  3.引用父类构造函数
  super（参数）：调用父类中的某一个构造函数（应该为构造函数中的第一条语句）。
  this（参数）：调用本类中另一种形式的构造函数（应该为构造函数中的第一条语句）。

this与super的区别

• super:　它引用当前对象的直接父类中的成员（用来访问直接父类中被隐藏的父类中成员数据或函数，基类与派生类中有相同成员定义时如：super.变量名 super.成员函数据名（实参）
  this：它代表当前对象名（在程序中易产生二义性之处，应使用this来指明当前对象；如果函数的形参与类中的成员数据同名，这时需用this来指明成员变量名）
  super()和this()类似,区别是，super()在子类中调用父类的构造方法，this()在本类内调用本类的其它构造方法。
  super()和this()均需放在构造方法内第一行。尽管可以用this调用一个构造器，但却不能调用两个。
  this和super不能同时出现在一个构造函数里面，因为this必然会调用其它的构造函数，其它的构造函数必然也会有super语句的存在，所以在同一个构造函数里面有相同的语句，就失去了语句的意义，编译器也不会通过。
  this()和super()都指的是对象，所以，均不可以在static环境中使用。包括：static变量,static方法，static语句块。
  从本质上讲，this是一个指向本对象的指针, 然而super是一个Java关键字。static存在的主要意义static的主要意义是在于创建独立于具体对象的域变量或者方法。以致于即使没有创建对象，也能使用属性和调用方法！static关键字还有一个比较关键的作用就是 用来形成静态代码块以优化程序性能。static块可以置于类中的任何地方，类中可以有多个static块。在类初次被加载的时候，会按照static块的顺序来执行每个static块，并且只会执行一次。为什么说static块可以用来优化程序性能，是因为它的特性:只会在类加载的时候执行一次。因此，很多时候会将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行。

static的独特之处

• 1、被static修饰的变量或者方法是独立于该类的任何对象，也就是说，这些变量和方法不属于任何一个实例对象，而是被类的实例对象所共享。怎么理解 “被类的实例对象所共享” 这句话呢？就是说，一个类的静态成员，它是属于大伙的【大伙指的是这个类的多个对象实例，我们都知道一个类可以创建多个实例！】，所有的类对象共享的，不像成员变量是自个的【自个指的是这个类的单个实例对象】
  2、在该类被第一次加载的时候，就会去加载被static修饰的部分，而且只在类第一次使用时加载并进行初始化，注意这是第一次用就要初始化，后面根据需要是可以再次赋值的。
  3、static变量值在类加载的时候分配空间，以后创建类对象的时候不会重新分配。赋值的话，是可以任意赋值的！
  4、被static修饰的变量或者方法是优先于对象存在的，也就是说当一个类加载完毕之后，即便没有创建对象，也可以去访问。

static应用场景

• 因为static是被类的实例对象所共享，因此如果某个成员变量是被所有对象所共享的，那么这个成员变量就应该定义为静态变量。
  因此比较常见的static应用场景有：1、修饰成员变量 2、修饰成员方法 3、静态代码块 4、修饰类【只能修饰内部类也就是静态内部类】 5、静态导包。

面向对象和面向过程的区别

• 面向过程：优点：性能比面向对象高，因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源;比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix等一般采用面向过程开发，性能是最重要的因素。缺点：没有面向对象易维护、易复用、易扩展。
• 面向对象：优点：易维护、易复用、易扩展，由于面向对象有封装、继承、多态性的特性，可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护
  缺点：性能比面向过程低面向过程是具体化的，流程化的，解决一个问题，你需要一步一步的分析，一步一步的实现。
• 面向对象是模型化的，你只需抽象出一个类，这是一个封闭的盒子，在这里你拥有数据也拥有解决问题的方法。需要什么功能直接使用就可以了，不必去一步一步的实现，至于这个功能是如何实现的，管我们什么事？我们会用就可以了。面向对象的底层其实还是面向过程，把面向过程抽象成类，然后封装，方便我们使用的就是面向对象了。

面向对象的特征有哪些方面

• 抽象：抽象是将一类对象的共同特征总结出来构造类的过程，包括数据抽象和行为抽象两方面。抽象只关注对象有哪些属性和行为，并不关注这些行为的细节是什么。
• 封装：把一个对象的属性私有化，同时提供一些可以被外界访问的属性的方法，如果属性不想被外界访问，我们大可不必提供方法给外界访问。但是如果一个类没有提供给外界访问的方法，那么这个类也没有什么意义了。
• 继承：继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术，新类的定义可以增加新的数据或新的功能，也可以用父类的功能，但不能选择性地继承父类。通过使用继承我们能够非常方便地复用以前的代码。关于继承如下 3 点请记住：子类拥有父类非 private 的属性和方法。子类可以拥有自己属性和方法，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。
• 多态：所谓多态就是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定，即一个引用变量到底会指向哪个类的实例对象，该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定。在Java中有两种形式可以实现多态：继承（多个子类对同一方法的重写）和接口（实现接口并覆盖接口中同一方法）。
  其中Java 面向对象编程三大特性：封装 继承 多态。

面向对象五大基本原则是什么

• 单一职责原则SRP(Single Responsibility Principle)类的功能要单一，不能包罗万象，跟杂货铺似的。
• 开放封闭原则OCP(Open－Close Principle)一个模块对于拓展是开放的，对于修改是封闭的，想要增加功能热烈欢迎，想要修改，哼，一万个不乐意。
• 里式替换原则LSP(the Liskov Substitution Principle LSP)子类可以替换父类出现在父类能够出现的任何地方。比如你能代表你爸去你姥姥家干活。哈哈~~
• 依赖倒置原则DIP(the Dependency Inversion Principle DIP)高层次的模块不应该依赖于低层次的模块，他们都应该依赖于抽象。抽象不应该依赖于具体实现，具体实现应该依赖于抽象。就是你出国要说你是中国人，而不能说你是哪个村子的。比如说中国人是抽象的，下面有具体的xx省，xx市，xx县。你要依赖的抽象是中国人，而不是你是xx村的。
• 接口分离原则ISP(the Interface Segregation Principle ISP)设计时采用多个与特定客户类有关的接口比采用一个通用的接口要好。就比如一个手机拥有打电话，看视频，玩游戏等功能，把这几个功能拆分成不同的接口，比在一个接口里要好的多。

抽象类和接口的对比

• 抽象类是用来捕捉子类的通用特性的。接口是抽象方法的集合。从设计层面来说，抽象类是对类的抽象，是一种模板设计，接口是行为的抽象，是一种行为的规范。
• 相同点：接口和抽象类都不能实例化都位于继承的顶端，用于被其他实现或继承都包含抽象方法，其子类都必须覆写这些抽象方法不同点参数
• 接口声明：抽象类使用abstract关键字声明，接口使用interface关键字声明实现 子类使用extends关键字来继承抽象类。
• 实现：如果子类不是抽象类的话，它需要提供抽象类中所有声明的方法的实现 子类使用implements关键字来实现接口。它需要提供接口中所有声明的方法的实现构造器
• 抽象类可以有构造器，接口不能有构造器访问修饰符 抽象类中的方法可以是任意访问修饰符 接口方法默认修饰符是public。并且不允许定义为 private 或者 protected多继承
• 一个类最多只能继承一个抽象类，一个类可以实现多个接口字段声明
• 抽象类的字段声明可以是任意的，接口的字段默认都是 static 和 final 的

Tips：Java8中接口中引入默认方法和静态方法，以此来减少抽象类和接口之间的差异。现在，我们可以为接口提供默认实现的方法了，并且不用强制子类来实现它。接口和抽象类各有优缺点，在接口和抽象类的选择上，必须遵守这样一个原则：行为模型应该总是通过接口而不是抽象类定义，所以通常是优先选用接口，尽量少用抽象类。选择抽象类的时候通常是如下情况：需要定义子类的行为，又要为子类提供通用的功能。

普通类和抽象类有哪些区别？

• 普通类不能包含抽象方法，抽象类可以包含抽象方法。
• 抽象类不能直接实例化，普通类可以直接实例化。

Tips:若抽象类中没有抽象方法，则这个抽象类不能实例化！

抽象类能使用 final 修饰吗？

• 不能，定义抽象类就是让其他类继承的，如果定义为 final 该类就不能被继承，这样彼此就会产生矛盾，所以 final 不能修饰抽象类

创建一个对象用什么关键字？对象实例与对象引用有何不同？

• new关键字，new创建对象实例（对象实例在堆内存中），对象引用指向对象实例（对象引用存放在栈内存中）。一个对象引用可以指向0个或1个对象（一根绳子可以不系气球，也可以系一个气球）;一个对象可以有n个引用指向它（可以用n条绳子系住一个气球）

在一个静态方法内调用一个非静态成员为什么是非法的？

• 由于静态方法可以不通过对象进行调用，因此在静态方法里，不能调用其他非静态变量，也不可以访问非静态变量成员。

内部类的分类有哪些？

• 内部类可以分为四种：成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类。

• 静态内部类：定义在类内部的静态类，就是静态内部类。
  public class Outer { private static int radius = 1; static class StaticInner { public void visit() { System.out.println("visit outer static variable:" + radius); } } }
  静态内部类可以访问外部类所有的静态变量，而不可访问外部类的非静态变量。静态内部类的创建方式，new 外部类.静态内部类()，如下：
  Outer.StaticInner inner = new Outer.StaticInner(); inner.visit();

• 成员内部类：定义在类内部，成员位置上的非静态类，就是成员内部类。
  public class Outer { private static int radius = 1; private int count =2; class Inner { public void visit() { System.out.println("visit outer static variable:" + radius); System.out.println("visit outer variable:" + count); } } }
  成员内部类可以访问外部类所有的变量和方法，包括静态和非静态，私有和公有。成员内部类依赖于外部类的实例，它的创建方式外部类实例.new 内部类()，如下：
  Outer outer = new Outer(); Outer.Inner inner = outer.new Inner(); inner.visit();

• 局部内部类：定义在方法中的内部类，就是局部内部类。
  public class Outer { private int out_a = 1; private static int STATIC_b = 2; public void testFunctionClass(){ int inner_c =3; class Inner { private void fun(){ System.out.println(out_a); System.out.println(STATIC_b); System.out.println(inner_c); } } Inner inner = new Inner(); inner.fun(); }

  public static void testStaticFunctionClass(){ int d =3; class Inner { private void fun(){
  // System.out.println(out_a); 编译错误，定义在静态方法中的局部类不可以访问外部类的实例变量 System.out.println(STATIC_b); System.out.println(d); } } Inner inner = new Inner(); inner.fun(); } }
  定义在实例方法中的局部类可以访问外部类的所有变量和方法，定义在静态方法中的局部类只能访问外部类的静态变量和方法。局部内部类的创建方式，在对应方法内，new 内部类()，如下：
  public static void testStaticFunctionClass(){ class Inner { } Inner inner = new Inner(); }

• 匿名内部类：匿名内部类就是没有名字的内部类，日常开发中使用的比较多。
  public class Outer { private void test(final int i) { new Service() { public void method() { for (int j = 0; j < i; j++) { System.out.println("匿名内部类" ); } } }.method(); } }
  //匿名内部类必须继承或实现一个已有的接口 interface Service{ void method(); }
  除了没有名字，匿名内部类还有以下特点：匿名内部类必须继承一个抽象类或者实现一个接口。匿名内部类不能定义任何静态成员和静态方法。当所在的方法的形参需要被匿名内部类使用时，必须声明为 final。匿名内部类不能是抽象的，它必须要实现继承的类或者实现的接口的所有抽象方法。匿名内部类创建方式：new 类/接口{ //匿名内部类实现部分 }

我们为什么要使用内部类呢？

• 因为它有以下优点：一个内部类对象可以访问创建它的外部类对象的内容，包括私有数据！内部类不为同一包的其他类所见，具有很好的封装性；内部类有效实现了“多重继承”，优化 java 单继承的缺陷。匿名内部类可以很方便的定义回调。
• 内部类有哪些应用场景：一些多算法场合解决一些非面向对象的语句块。适当使用内部类，使得代码更加灵活和富有扩展性。当某个类除了它的外部类，不再被其他的类使用时。

局部内部类和匿名内部类访问局部变量的时候，为什么变量必须要加上final呢？它内部原理是什么呢？
先看这段代码：public class Outer { void outMethod(){ final int a =10; class Inner { void innerMethod(){ System.out.println(a); } } } }
以上例子，为什么要加final呢？是因为生命周期不一致， 局部变量直接存储在栈中，当方法执行结束后，非final的局部变量就被销毁。而局部内部类对局部变量的引用依然存在，如果局部内部类要调用局部变量时，就会出错。

• 加了final，可以确保局部内部类使用的变量与外层的局部变量区分开，解决了这个问题。内部类相关，看程序说出运行结果
  public class Outer {
  private int age = 12;
  class Inner {
  private int age = 13;
  public void print() {
  int age = 14;
  System.out.println("局部变量：" + age);
  System.out.println("内部类变量：" + this.age);
  System.out.println("外部类变量：" + Outer.this.age);
  } }
  public static void main(String[] args) {
  Outer.Inner in = new Outer().new Inner(); in.print(); } }
  运行结果：局部变量：14 内部类变量：13 外部类变量：12

构造器（constructor）是否可被重写（override）

• 构造器不能被继承，因此不能被重写，但可以被重载。

重载（Overload）和重写（Override）的区别。重载的方法能否根据返回类型进行区分？

• 方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。
• 重载：发生在同一个类中，方法名相同参数列表不同（参数类型不同、个数不同、顺序不同），与方法返回值和访问修饰符无关，即重载的方法不能根据返回类型进行区分
• 重写：发生在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值小于等于父类，抛出的异常小于等于父类，访问修饰符大于等于父类（里氏代换原则）；如果父类方法访问修饰符为private则子类中就不是重写。

== 和 equals 的区别是什么

• == : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即，判断两个对象是不是同一个对象。(基本数据类型 == 比较的是值，引用数据类型 == 比较的是内存地址)
• equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情况：
  情况1：类没有覆盖 equals() 方法。则通过 equals() 比较该类的两个对象时，等价于通过“==”比较这两个对象。
  情况2：类覆盖了 equals() 方法。一般，我们都覆盖 equals() 方法来两个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

Tips：String中的equals方法是被重写过的，因为object的equals方法是比较的对象的内存地址，而String的equals方法比较的是对象的值。当创建String类型的对象时，虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要创建的值相同的对象，如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池中重新创建一个String对象。

Java对象的创建方式有哪些？

• 使用new关键字创建对象。
• 使用Class类的newinstance方法（反射机制）。
• 使用Constructor类的newInstance方法（反射机制）。
• 使用clone方法创建对象。
• 使用（反）序列化机制创建对象。

什么是Java序列化，如何实现java序列化？

• 序列化就是一种用来处理对象流的机制，所谓对象流也就是将对象的内容进行流化。可以对流化后的对象进行读写操作，也可将流化后的对象传输于网络之间。
• 序列化是为了解决在对对象流进行读写操作时所引发的问题。
• 序列化的实现：将需要被序列化的类实现Serializable接口，该接口没有需要实现的方法，implements Serializable只是为了标注该对象是可被序列化的，然后使用一个输出流(如：FileOutputStream)来构造一个ObjectOutputStream(对象流)对象，接着，使用ObjectOutputStream对象的writeObject(Object obj)方法就可以将参数为obj的对象写出(即保存其状态)，要恢复的话则用输入流。

【详细解释：】

概念

序列化：把Java对象转换为字节序列的过程。
　　反序列化：把字节序列恢复为Java对象的过程。

用途

对象的序列化主要有两种用途：
　　1） 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上，通常存放在一个文件中；
　　2） 在网络上传送对象的字节序列。

对象序列化

序列化API

java.io.ObjectOutputStream代表对象输出流，它的writeObject(Object obj)方法可对参数指定的obj对象进行序列化，把得到的字节序列写到一个目标输出流中。只有实现了Serializable和Externalizable接口的类的对象才能被序列化。

java.io.ObjectInputStream代表对象输入流，它的readObject()方法从一个源输入流中读取字节序列，再把它们反序列化为一个对象，并将其返回。

代码示例：

 import java.io.*;
 import java.util.Date; 
 public class ObjectSaver { 
    public static void main(String[] args) throws Exception { 
       /*其中的  D:\\objectFile.obj 表示存放序列化对象的文件*/
     //序列化对象
      ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("D:\\objectFile.obj")); 
        Customer customer = new Customer("王麻子", 24); 
         out.writeObject("你好!");    //写入字面值常量
         out.writeObject(new Date());    //写入匿名Date对象
         out.writeObject(customer);    //写入customer对象
         out.close(); 
     //反序列化对象
     ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("D:\\objectFile.obj")); 
     System.out.println("obj1 " + (String) in.readObject());    //读取字面值常量        System.out.println("obj2 " + (Date) in.readObject());    //读取匿名Date对象
       Customer obj3 = (Customer) in.readObject();    //读取customer对象
      System.out.println("obj3 " + obj3); 
       in.close();
   } 
}
 class Customer implements Serializable { 
     private String name; 
     private int age; 
     public Customer(String name, int age) { 
       this.name = name; 
       this.age = age; 
 } 
    public String toString() { 
         return "name=" + name + ", age=" + age;
  } 
 }

执行结果：

obj1 你好！
obj2 Sum May 20 19:12:03 CST 2020
obj3 name=王麻子，age=14

Tips：读取对象的顺序与写入时的顺序要一致，对象的默认序列化机制写入的内容是：对象的类，类签名，以及非瞬态和非静态字段的值。