Java基础知识整理

发表时间：2022-03-25来源：网络

1. Java和C++的区别?

都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态Java 不提供指针来直接访问内存，程序内存更加安全Java 的类是单继承的，C++ 支持多重继承；虽然 Java 的类不可以多继承，但是接口可以多继承。Java 有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用内存

2. Java和JavaSciprt的区别？

JavaScript 与 Java 是两个公司开发的不同的两个产品。Java 是原 Sun 公司推出的面向对象的程序设计语言，特别适合于互联网应用程序开发；而 JavaScript 是 Netscape 公司的产品，为了扩展 Netscape 浏览器的功能而开发的一种可以嵌入 Web 页面中运行的基于对象和事件驱动的解释性语言，它的前身是 LiveScript；而Java 的前身是Oak语言。

下面对两种语言间的异同作如下比较：

1）基于对象和面向对象：Java是一种真正的面向对象的语言，即使是开发简单的程序，必须设计对象；JavaScript是种脚本语言，它可以用来制作与网络无关的，与用户交互作用的复杂软件。它是一种基于对象（Object-Based）和事件驱动（Event-Driven）的编程语言。因而它本身提供了非常丰富的内部对象供设计人员使用；

2）解释和编译：Java 的源代码在执行之前，必须经过编译；JavaScript 是一种解释性编程语言，其源代码不需经过编译，由浏览器解释执行；

3）强类型变量和类型弱变量：Java采用强类型变量检查，即所有变量在编译之前必须作声明；JavaScript中变量声明，采用其弱类型。即变量在使用前不需作声明，而是解释器在运行时检查其数据类型；

4）代码格式不一样。

补充：其实Java和JavaScript最重要的区别是一个是静态语言，一个是动态语言。目前的编程语言的发展趋势是函数式语言和动态语言。在Java中类（class）是一等公民，而JavaScript中函数（function）是一等公民。

3. 简述JDK、JRE、JVM

1） JDK (Java Development Kit)

JDK 是整个JAVA的核心，包括了Java运行环境（Java Runtime Envirnment），一堆Java工具（javac/java/jdb等）和Java基础的类库（即Java API 包括rt.jar）。

JDK是java开发工具包，它能够创建和编译程序。基本上每个学java的人都会先在机器上装一个JDK。有这样一个关系，JDK包含JRE，而JRE包含JVM。

2） JRE（Java Runtime Environment）

JRE 是 Java运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，包括 Java虚拟机（JVM），Java类库，java命令和其他的一些基础构件。但是，它不能用于创建新程序。

3） JVM（Java Virtual Machine）

JVM 是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM有针对不同系统的特定实现（Windows，Linux，macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。字节码和不同系统的 JVM 实现是 Java 语言 “一次编译，随处可以运行” 的关键所在。

4）三者联系

我们利用JDK（调用JAVA API）开发JAVA程序后，通过 JDK 中的编译程序（javac）将我们的文本 java 文件编译成 java 字节码，在JRE上运行这些 java 字节码， JVM 解析这些字节码，映射到 CPU 指令集或 OS 的系统调用。

4. 面向对象和面向过程的区别

1）面向过程：面向过程性能比面向对象高。因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源，所以当性能是最重要的考量因素的时候，比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix等一般采用面向过程开发。但是，面向过程没有面向对象易维护、易复用、易扩展。
2）面向对象：面向对象易维护、易复用、易扩展。因为面向对象有封装、继承、多态性的特性，所以可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护。但是，面向对象性能比面向过程低。

面向过程：面向过程性能比面向对象高？？

这个并不是根本原因，面向过程也需要分配内存，计算内存偏移量，Java性能差的主要原因并不是因为它是面向对象语言，而是Java是半编译语言，最终的执行代码并不是可以直接被CPU执行的二进制机械码。

而面向过程语言大多都是直接编译成机械码在电脑上执行，并且其它一些面向过程的脚本语言性能也并不一定比Java好。

5. 请说出八种基础数据类型及字节大小？

首先，字节即byte，位即bit；1 byte = 8 bit。

类型包装类占用字节数据位取值范围1）整型byteByte1字节8（1*8）－128～127 shortShort2字节16（2*8）－32768～32767 int

Integer

4字节32（4*8）（-2的31次方 ~ 2的31次方-1） longLong8字节64位（-2的63次方 ~ 2的63次方-1） 2）浮点型floatFloat4字节32位float类型的数值有一个后缀F(例如：3.14F)，没有后缀F的浮点数值(如3.14)默认为double类型 doubleDouble8字节64位 3）char型charCharacter2字节16位 4）boolean型booleanBoolean1字节8位false、true

每种包装类都有一个静态方法valueOf()，接受基本类型，返回引用类型；也都有一个实例方法xxxValue()返回对应的基本类型。

6. float型float f=3.4是否正确?

不正确；精度不准确,应该用强制类型转换：float f=(float)3.4

7. short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有什么错? short s1 = 1; s1 += 1;有什么错?

short s1 = 1; s1 = s1 + 1；s1+1运算结果是int型，需要强制转换类型；

short s1 = 1; s1 += 1; 可以正确编译,自动类型提升。

8. int 和 Integer 有什么区别

int 是基本数据类型，Integer 是引用数据类型；int 默认值是0，Integer 默认值是 null；int 类型直接存储数值，Integer 需要实例化对象，指向对象的地址。 public static void main(String[] args) { Integer a = new Integer(1); Integer b = new Integer(1); System.out.println(a == b); // false int c = 1; int d = 1; System.out.println(c == d); //true Integer e = 1; Integer f = 1; System.out.println(e == f); // true Integer g = 130; Integer h = 130; System.out.println(g == h); // false Integer i = new Integer(130); int j = 130; System.out.println(i == j); // true }

比较大小时，

都是封装类，都是 new 出来的，肯定不相等。因为对象的内存地址不一样。都是封装类，都不是 new 出来的，如果值在 -128~127 之间，那就相等，否则不相等。如果是封装类和基本类型进行比较，只要数值相等那就相等，否则就不相等。因为封装类和基本数据类型进行比较的时候会有一个自动拆箱操作。都是基本数据类型，如果数值相等，那就相等；否则不相等。

9. 8种基本类型的包装类和常量池

1）Java 基本类型的包装类的大部分都实现了常量池技术，即 Byte,Short,Integer,Long,Character,Boolean；这 5 种包装类默认创建了数值[-128，127] 的相应类型的缓存数据，但是超出此范围仍然会去创建新的对象。为啥把缓存设置为[-128，127]区间？（参见issue/461）性能和资源之间的权衡。

2）两种浮点数类型的包装类 Float,Double 并没有实现常量池技术。

Integer i1 = 33; Integer i2 = 33; System.out.println(i1 == i2);// 输出 true Integer i11 = 333; Integer i22 = 333; System.out.println(i11 == i22);// 输出 false Double i3 = 1.2; Double i4 = 1.2; System.out.println(i3 == i4);// 输出 false

Integer 缓存源代码：

/** *此方法将始终缓存-128 到 127（包括端点）范围内的值，并可以缓存此范围之外的其他值。 */ public static Integer valueOf(int i) { if (i >= IntegerCache.low && i =-EPSINON) && (x=”或“非静态代码块—>构造方法)。该类不管创建多少对象，静态代码块只执行一次.

3）静态内部类（static修饰类的话只能修饰内部类）： 静态内部类与非静态内部类之间存在一个最大的区别: 非静态内部类在编译完成之后会隐含地保存着一个引用，该引用是指向创建它的外围类，但是静态内部类却没有。没有这个引用就意味着：①它的创建是不需要依赖外围类的创建。②它不能使用任何外围类的非static成员变量和方法。

4）静态导包(用来导入类中的静态资源，1.5之后的新特性)：格式为：import static 。这两个关键字连用可以指定导入某个类中的指定静态资源，并且不需要使用类名调用类中静态成员，可以直接使用类中静态成员变量和成员方法。

静态方法与非静态方法：

在外部调用静态方法时，可以使用 ”类名.方法名” 的方式，也可以使用 ”对象名.方法名” 的方式。而实例方法只有后面这种方式。也就是说，调用静态方法可以无需创建对象。静态方法在访问本类的成员时，只允许访问静态成员（即静态成员变量和静态方法），而不允许访问实例成员变量和实例方法；实例方法则无此限制。

static{}静态代码块与 {}非静态代码块(构造代码块)：

相同点：都是在JVM加载类时且在构造方法执行之前执行，在类中都可以定义多个，定义多个时按定义的顺序执行，一般在代码块中对一些static变量进行赋值。不同点：静态代码块在非静态代码块之前执行(静态代码块—非静态代码块—构造方法)。静态代码块只在第一次new执行一次，之后不再执行，而非静态代码块在每new一次就执行一次。非静态代码块可在普通方法中定义(不过作用不大)；而静态代码块不行。

32. this关键字

1）可以用来修饰属性、方法、构造器。

2）this理解为当前对象或当前正在创建的对象。比如：this.name,this.show();

3）可以在构造器中通过“this(形参)”的方式显示的调用本类中其它重载的指定的构造器。

要求：

在构造器内部必须声明在首行！若一个类中有n个构造器，那么最多有n-1个构造器中使用了this(形参);

33. super关键字

super可以用来修饰属性、方法、构造器

1)当子类与父类中有同名的属性时，可以通过"super.此属性"显式的调用父类中声明的属性。若想调用子类的同名的属性“this.此属性”。

2)当子类重写父类的方法以后，在子类中若想再显式的调用父类的被重写的方法，就需要使用“super.方法”

3)super修饰构造器：通过在子类中使用“super(形参列表)”来显式的调用父类中指定的构造器。

在构造器内部，“super(形参列表)”必须要声明在首行！在构造器内部，“this(形参列表)”或“super(形参列表)”只能出现一个！当构造器中，不显式的调用“this(形参列表)”或“super(形参列表)”其中任何一个，默认调用的是父类空参的构造器！

建议：设计一个类时，尽量要提供一个空参的构造器！

34. 不能做switch()的参数类型是

在jdk 7 之前，switch 只能支持 byte、short、char、int 这几个基本数据类型和其对应的封装类型。switch后面的括号里面只能放int类型的值，但由于byte，short，char类型，它们会自动转换为int类型（精精度小的向大的转化），所以它们也支持。

注意，对于精度比int大的类型，比如long、float，doulble，不会自动转换为int，如果想使用，就必须强转为int，如(int)float;

jdk1.7后，整形，枚举类型，boolean，字符串都可以。

为什么jdk1.7后又可以用string类型作为switch参数呢？
其实，jdk1.7并没有新的指令来处理switch string，而是通过调用switch中string.hashCode,将string转换为int从而进行判断。

35. 请结合OO设计理念，谈谈访问修饰符public、private、protected、default在应用设计中的作用。

OO就是面向对象。那面向对象的四大特性就是：抽象封装继承多态

从修饰符的角度来说，我觉得满足抽象和封装两个特性。一个类总有暴露给外面的方法，也有自己独立的方法不想被别人知道。修饰符的存在可以在包与包之间、类与类之间产生一种权限的关系，并不能保证随心所欲，这样才能确保安全。

权限从大到小排列：public、protected、缺省、private。

36. 引用与指针有什么区别？

指针和引用都是地址的概念，指针指向一块内存，它的内容是所指内存的地址；引用是某块内存的别名。

1）程序为指针变量分配内存区域，而不为引用分配内存区域。

2）指针使用时要在前加 * ，引用可以直接使用。

3）引用在定义时就被初始化，之后无法改变；指针可以发生改变。即引用的对象不能改变，指针的对象可以改变。

4）没有空引用，但有空指针。这使得使用引用的代码效率比使用指针的更高。因为在使用引用之前不需要测试它的合法性。相反，指针则应该总是被测试，防止其为空。

5）对引用使用“sizeof”得到的是变量的大小，对指针使用“sizeof”得到的是变量的地址的大小。

6）理论上指针的级数没有限制，但引用只有一级。即不存在引用的引用，但可以有指针的指针。
int **p //合法
int &&p //非法

7）++引用与++指针的效果不一样。
例如就++操作而言，对引用的操作直接反应到所指向的对象，而不是改变指向；而对指针的操作，会使指针指向下一个对象，而不是改变所指对象的内容。

37. 虚函数和纯虚函数，什么函数不能声明为虚函数？

推荐阅读：什么函数不能声明为虚函数

38. 如何实现不可变的类？

将类声明为final，所以它不能被继承将所有的成员声明为私有的，这样就不允许直接访问这些成员对变量不要提供setter方法将所有可变的成员声明为final，这样只能对它们赋值一次通过构造器初始化所有成员，进行深拷贝(deep copy)在getter方法中，不要直接返回对象本身，而是克隆对象，并返回对象的拷贝

推荐阅读：如何写一个不可变类？