Java面試知識點補充

1.面向對象的編程語言有哪些特徵?
答:抽象,繼承,封裝,多態

抽象:抽象是將一類對象的共同特徵總結出來構造類的過程,包括數據抽象和行爲抽象兩方面。抽象只關注對象有哪些屬性和行爲,並不關注這些行爲的細節是什麼。

繼承:繼承是從已有類得到繼承信息創建新類的過程。提供繼承信息的類被稱爲父類(超類、基類);得到繼承信息的類被稱爲子類(派生類)。

封裝:通常認爲封裝是把數據和操作數據的方法綁定起來,對數據的訪問只能通過已定義的接口。面向對象的本質就是將現實世界描繪成一系列完全自治、封閉的對象。在Java中,我們可通俗的理解就是class.

多態性:多態性是指允許不同子類型的對象對同一消息作出不同的響應。簡單的說就是用同樣的對象引用調用同樣的方法但是做了不同的事情。多態性分爲編譯時的多態性和運行時的多態性。
方法重載(overload)實現的是編譯時的多態性(也稱爲前綁定),而方法重寫(override)實現的是運行時的多態性(也稱爲後綁定)。運行時的多態是面向對象最精髓的東西,要實現多態需要做兩件事:1). 方法重寫(子類繼承父類並重寫父類中已有的或抽象的方法);2). 對象造型(用父類型引用引用子類型對象,這樣同樣的引用調用同樣的方法就會根據子類對象的不同而表現出不同的行爲)。

2、String 是最基本的數據類型嗎?
答:不是。Java中的基本數據類型只有8個:byte、short、int、long、float、double、char、boolean;除了基本類型(primitive type),剩下的都是引用類型(reference type),Java 5以後引入的枚舉類型也算是一種比較特殊的引用類型。

3、float f=3.4;是否正確?
答:不正確。3.4是雙精度數,將雙精度型(double)賦值給浮點型(float)屬於下轉型(down-casting,也稱爲窄化)會造成精度損失,因此需要強制類型轉換float f =(float)3.4; 或者寫成float f =3.4F 或者 float f=3.4f;。

4、short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有錯嗎?short s1 = 1; s1 += 1;有錯嗎?
答:對於short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由於1是int類型,因此s1+1運算結果也是int 型,需要強制轉換類型才能賦值給short型。而short s1 = 1; s1 += 1;可以正確編譯,因爲s1+= 1;相當於s1 = (short)(s1 + 1);其中有隱含的強制類型轉換。

5.解釋內存中的棧(stack)、堆(heap)和方法區(method area)的用法
答:通常我們定義一個基本數據類型的變量,一個對象的引用,還有就是函數調用的現場保存都使用JVM中的棧空間;而通過new關鍵字和構造器創建的對象則放在堆空間,堆是垃圾收集器管理的主要區域,由於現在的垃圾收集器都採用分代收集算法,所以堆空間還可以細分爲新生代和老生代,再具體一點可以分爲Eden、Survivor(又可分爲From Survivor和To Survivor)、Tenured;方法區和堆都是各個線程共享的內存區域,用於存儲已經被JVM加載的類信息、常量、靜態變量、JIT編譯器編譯後的代碼等數據;程序中的字面量(literal)如直接書寫的100、"hello"和常量都是放在常量池中,常量池是方法區的一部分,。棧空間操作起來最快但是棧很小,通常大量的對象都是放在堆空間,棧和堆的大小都可以通過JVM的啓動參數來進行調整,棧空間用光了會引發StackOverflowError,而堆和常量池空間不足則會引發OutOfMemoryError。

String str = new String(“hello”);
這條語句中變量str放在棧上,用new創建出來的字符串對象放在堆上,而"hello"這個字面量是放在方法區的。

補充1:較新版本的Java(從Java 6的某個更新開始)中,由於JIT編譯器的發展和"逃逸分析"技術的逐漸成熟,棧上分配、標量替換等優化技術使得對象一定分配在堆上這件事情已經變得不那麼絕對了。

補充2:運行時常量池相當於Class文件常量池具有動態性,Java語言並不要求常量一定只有編譯期間才能產生,運行期間也可以將新的常量放入池中,String類的intern()方法就是這樣的。

看看下面代碼的執行結果是什麼並且比較一下Java 7以前和以後的運行結果是否一致。

String s1 = new StringBuilder("go")
    .append("od").toString();
System.out.println(s1.intern() == s1);
String s2 = new StringBuilder("ja")
    .append("va").toString();
System.out.println(s2.intern() == s2);

備註:這一部分關於棧 堆 方法區的剖析,南國不能完全判斷是否正確,如有錯誤 歡迎指正。

6.當一個對象被當作參數傳遞到一個方法後,此方法可改變這個對象的屬性,並可返回變化後的結果,那麼這裏到底是值傳遞還是引用傳遞?
答:是值傳遞。Java語言的方法調用只支持參數的值傳遞。當一個對象實例作爲一個參數被傳遞到方法中時,參數的值就是對該對象的引用。對象的屬性可以在被調用過程中被改變,但對對象引用的改變是不會影響到調用者的。C++和C#中可以通過傳引用或傳輸出參數來改變傳入的參數的值。在C#中可以編寫如下所示的代碼,但是在Java中卻做不到。

7.描述一下JVM加載class文件的原理機制?
答:JVM中類的裝載是由類加載器(ClassLoader)和它的子類來實現的,Java中的類加載器是一個重要的Java運行時系統組件,它負責在運行時查找和裝入類文件中的類。
由於Java的跨平臺性,經過編譯的Java源程序並不是一個可執行程序,而是一個或多個類文件。當Java程序需要使用某個類時,JVM會確保這個類已經被加載、連接(驗證、準備和解析)和初始化。類的加載是指把類的.class文件中的數據讀入到內存中,通常是創建一個字節數組讀入.class文件,然後產生與所加載類對應的Class對象。加載完成後,Class對象還不完整,所以此時的類還不可用。當類被加載後就進入連接階段,這一階段包括驗證、準備(爲靜態變量分配內存並設置默認的初始值)和解析(將符號引用替換爲直接引用)三個步驟。最後JVM對類進行初始化,包括:1)如果類存在直接的父類並且這個類還沒有被初始化,那麼就先初始化父類;2)如果類中存在初始化語句,就依次執行這些初始化語句。
類的加載是由類加載器完成的,類加載器包括:根加載器(BootStrap)、擴展加載器(Extension)、系統加載器(System)和用戶自定義類加載器(java.lang.ClassLoader的子類)。從Java 2(JDK 1.2)開始,類加載過程採取了父親委託機制(PDM)。PDM更好的保證了Java平臺的安全性,在該機制中,JVM自帶的Bootstrap是根加載器,其他的加載器都有且僅有一個父類加載器。類的加載首先請求父類加載器加載,父類加載器無能爲力時才由其子類加載器自行加載。JVM不會向Java程序提供對Bootstrap的引用。下面是關於幾個類加載器的說明:

Bootstrap:一般用本地代碼實現,負責加載JVM基礎核心類庫(rt.jar);
Extension:從java.ext.dirs系統屬性所指定的目錄中加載類庫,它的父加載器是Bootstrap;
System:又叫應用類加載器,其父類是Extension。它是應用最廣泛的類加載器。它從環境變量classpath或者系統屬性java.class.path所指定的目錄中記載類,是用戶自定義加載器的默認父加載器。

注意,這裏的BootStrap不是web應用裏常用的那個前端框架,而是值得是類加載器。就像數據結構中的棧和內存中的棧關係一樣,二者名字相同,但表示的是不同事務。

8.Java中會存在內存泄漏嗎??
理論上Java因爲有垃圾回收機制(GC)不會存在內存泄露問題(這也是Java被廣泛使用於服務器端編程的一個重要原因);然而在實際開發中,可能會存在無用但可達的對象,這些對象不能被GC回收,因此也會導致內存泄露的發生
例如Hibernate的Session(一級緩存)中的對象屬於持久態,垃圾回收器是不會回收這些對象的,然而這些對象中可能存在無用的垃圾對象,如果不及時關閉(close)或清空(flush)一級緩存就可能導致內存泄露。

9.String s = new String(“xyz”);創建了幾個字符串對象?
答:兩個對象,一個是靜態區的"xyz",一個是用new創建在堆上的對象。

10.如何實現字符串的反轉及替換?
答:方法很多,可以自己寫實現也可以使用String或StringBuffer/StringBuilder中的方法。有一道很常見的面試題是用遞歸實現字符串反轉,代碼如下所示:

    public static String reverse(String originStr) {
        if(originStr == null || originStr.length() <= 1) 
            return originStr;
        return reverse(originStr.substring(1)) + originStr.charAt(0);
    }

11.Thread類的sleep()方法和對象的wait()方法都可以讓線程暫停執行,它們有什麼區別?
答:sleep()方法(休眠)是線程類(Thread)的靜態方法,調用此方法會讓當前線程暫停執行指定的時間,將執行機會(CPU)讓給其他線程,但是對象的鎖依然保持,因此休眠時間結束後會自動恢復。
wait()是Object類的方法,調用對象的wait()方法導致當前線程放棄對象的鎖(線程暫停執行),進入對象的等待池(wait pool),只有調用對象的notify()方法(或notifyAll()方法)時才能喚醒等待池中的線程進入等鎖池(lock pool),如果線程重新獲得對象的鎖就可以進入就緒狀態。

12.線程的sleep()方法和yield()方法有什麼區別
答:
① sleep()方法給其他線程運行機會時不考慮線程的優先級,因此會給低優先級的線程以運行的機會;yield()方法只會給相同優先級或更高優先級的線程以運行的機會;
② 線程執行sleep()方法後轉入阻塞(blocked)狀態,而執行yield()方法後轉入就緒(ready)狀態;
③ sleep()方法聲明拋出InterruptedException,而yield()方法沒有聲明任何異常;
④ sleep()方法比yield()方法(跟操作系統CPU調度相關)具有更好的可移植性。

13.當一個線程進入一個對象的synchronized方法A之後,其它線程是否可進入此對象的synchronized方法B?
答:不能。其它線程只能訪問該對象的非同步方法,同步方法則不能進入。因爲非靜態方法上的synchronized修飾符要求執行方法時要獲得對象的鎖,如果已經進入A方法說明對象鎖已經被取走,那麼試圖進入B方法的線程就只能在等鎖池(注意不是等待池)中等待對象的鎖。

14.舉例說明同步和異步
如果系統中存在臨界資源(資源數量少於競爭資源的線程數量的資源),例如正在寫的數據以後可能被另一個線程讀到,或者正在讀的數據可能已經被另一個線程寫過了,那麼這些數據就必須進行同步存取(數據庫操作中的排他鎖就是最好的例子)。
當應用程序在對象上調用了一個需要花費很長時間來執行的方法,並且不希望讓程序等待方法的返回時,就應該使用異步編程,在很多情況下采用異步途徑往往更有效率。
事實上,所謂的同步就是指阻塞式操作,而異步就是非阻塞式操作

15.啓動一個線程是調用run()還是start()方法?
答:啓動一個線程是調用start()方法,使線程所代表的虛擬處理機處於可運行狀態,這意味着它可以由JVM 調度並執行,這並不意味着線程就會立即運行。

  1. start()方法來啓動線程,真正實現了多線程運行。這時無需等待run方法體代碼執行完畢,可以直接繼續執行下面的代碼;通過調用Thread類的start()方法來啓動一個線程, 這時此線程是處於就緒狀態, 並沒有運行。 然後通過此Thread類調用方法run()來完成其運行操作的, 這裏方法run()稱爲線程體,它包含了要執行的這個線程的內容, Run方法運行結束, 此線程終止。然後CPU再調度其它線程。
  2. run()方法當作普通方法的方式調用。程序還是要順序執行,要等待run方法體執行完畢後,纔可繼續執行下面的代碼; 程序中只有主線程——這一個線程, 其程序執行路徑還是隻有一條, 這樣就沒有達到寫線程的目的。

16.簡述JDBC操作數據庫的步驟(重要!!!)
答:下面的代碼以連接本機的Oracle數據庫爲例,演示JDBC操作數據庫的步驟。

  • 加載jdbc驅動
 Class.forName("oracle.jdbc.driver.OracleDriver");
  • 創建連接
    Connection con = DriverManager.getConnection("jdbc:oracle:thin:@localhost:1521:orcl", "scott", "tiger");
  • 創建語句
    PreparedStatement ps = con.prepareStatement("insert * from emp where sal between ? and ?");
    ps.setInt(1, 1000);
    ps.setInt(2, 3000);

問題:關於在創建語句中Statement和PreparedStatement之間有什麼區別?那個性能更好一些?
答:與Statement相比,①PreparedStatement接口代表預編譯的語句,它主要的優勢在於可以減少SQL的編譯錯誤並增加SQL的安全性(減少SQL注射攻擊的可能性);②PreparedStatement中的SQL語句是可以帶參數的,避免了用字符串連接拼接SQL語句的麻煩和不安全;③當批量處理SQL或頻繁執行相同的查詢時,PreparedStatement有明顯的性能上的優勢,由於數據庫可以將編譯優化後的SQL語句緩存起來,下次執行相同結構的語句時就會很快(不用再次編譯和生成執行計劃)。

  • 執行語句
    ResultSet rs = ps.executeQuery();
  • 處理結果
    while(rs.next()) {
        System.out.println(rs.getInt("empno") + " - " + rs.getString("ename"));
    }
  • 關閉資源
    finally {
        if(con != null) {
            try {
                con.close();
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

注意:在實際應用中關閉外部資源的順序應該和打開的順序相反,也就是說先關閉ResultSet、再關閉Statement、在關閉Connection。上面的代碼只關閉了Connection(連接),雖然通常情況下在關閉連接時,連接上創建的語句和打開的遊標也會關閉,但不能保證總是如此,因此應該按照剛纔說的順序分別關閉。此外,第一步加載驅動在JDBC 4.0中是可以省略的(自動從類路徑中加載驅動),但是我們建議保留。

下面的Java代碼向數據庫中插入一條記錄:

import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.sql.Connection;
import java.sql.DriverManager;
import java.sql.PreparedStatement;
import java.sql.SQLException;

class JdbcLobTest {

    public static void main(String[] args) {
        Connection con = null;
        try {
            // 1. 加載驅動(Java6以上版本可以省略)
            Class.forName("com.mysql.jdbc.Driver");
            // 2. 建立連接
            con = DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://localhost:3306/test", "root", "123456");
            // 3. 創建語句對象
            PreparedStatement ps = con.prepareStatement("insert into tb_user values (default, ?, ?)");
            ps.setString(1, "駱昊");              // 將SQL語句中第一個佔位符換成字符串
            try (InputStream in = new FileInputStream("test.jpg")) {    // Java 7的TWR
                ps.setBinaryStream(2, in);      // 將SQL語句中第二個佔位符換成二進制流
                // 4. 發出SQL語句獲得受影響行數
                System.out.println(ps.executeUpdate() == 1 ? "插入成功" : "插入失敗");
            } catch(IOException e) {
                System.out.println("讀取照片失敗!");
            }
        } catch (ClassNotFoundException | SQLException e) {     // Java 7的多異常捕獲
            e.printStackTrace();
        } finally { // 釋放外部資源的代碼都應當放在finally中保證其能夠得到執行
            try {
                if(con != null && !con.isClosed()) {
                    con.close();    // 5. 釋放數據庫連接 
                    con = null;     // 指示垃圾回收器可以回收該對象
                }
            } catch (SQLException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

17.在進行數據庫編程時,連接池有什麼作用?
答:由於創建連接和釋放連接都有很大的開銷(尤其是數據庫服務器不在本地時,每次建立連接都需要進行TCP的三次握手,釋放連接需要進行TCP四次握手,造成的開銷是不可忽視的),爲了提升系統訪問數據庫的性能,可以事先創建若干連接置於連接池中,需要時直接從連接池獲取,使用結束時歸還連接池而不必關閉連接,從而避免頻繁創建和釋放連接所造成的開銷,這是典型的用空間換取時間的策略(浪費了空間存儲連接,但節省了創建和釋放連接的時間)。池化技術在Java開發中是很常見的,在使用線程時創建線程池的道理與此相同。

基於Java的開源數據庫連接池主要有:C3P0、Proxool、DBCP、BoneCP、Druid等。

18.什麼是DAO模式?
答:DAO(Data Access Object)顧名思義是一個爲數據庫或其他持久化機制提供了抽象接口的對象,在不暴露底層持久化方案實現細節的前提下提供了各種數據訪問操作。在實際的開發中,應該將所有對數據源的訪問操作進行抽象化後封裝在一個公共API中。用程序設計語言來說,就是建立一個接口,接口中定義了此應用程序中將會用到的所有事務方法。在這個應用程序中,當需要和數據源進行交互的時候則使用這個接口,並且編寫一個單獨的類來實現這個接口,在邏輯上該類對應一個特定的數據存儲。
DAO模式實際上包含了兩個模式,一是Data Accessor(數據訪問器),二是Data Object(數據對象),前者要解決如何訪問數據的問題,而後者要解決的是如何用對象封裝數據。

19.正則表達式 以及Java如何支持正則表達式?
答:簡單來說,正則表達式就是用於描述這些規則的工具。換句話說,正則表達式就是記錄文本規則的代碼。
在Java中,String類聽過了支持正則表達式操作的方法,包括:matches(),replaceAll(),replaceFirst(),split()。此外,Java中可用Pattern類表示正則表達式對象,它提供了豐富的API進行各種正則表達式操作 。
代碼案例:從字符串中截取第一個英文左括號之前的字符串

import java.util.regex.Matcher;
import java.util.regex.Pattern;

/**
 * Java正則表達式
 * @author xjh 2019.04.12
 */
public class test01 {
    public static void main(String[] args) {
        String str="北京市(朝陽區)(西城區)(海淀區)";
        Pattern p=Pattern.compile(".*?(?=\\()");
        Matcher m=p.matcher(str);
        if (m.find()) System.out.println(m.group());
    }
}

輸出結果:北京市

20.JDBC中如何進行事務處理?
答:Connection提供了事務處理的方法,通過調用setAutoCommit(false)可以設置手動提交事務;當事務完成後用commit()顯式提交事務;如果在事務處理過程中發生異常則通過rollback()進行事務回滾。除此之外,從JDBC 3.0中還引入了Savepoint(保存點)的概念,允許通過代碼設置保存點並讓事務回滾到指定的保存點。
在這裏插入圖片描述

參考:
駱昊-Java面試題全集

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