java 基础知识, 面试

1. 什么是Java虚拟机？为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”？
参考答案
Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。
Java被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台，而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java虚拟机让这个变为可能，因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。

2. ”static”关键字是什么意思？Java中是否可以覆盖(override)一个private或者是static的方法？
参考答案
“static”关键字表明一个成员变量或者是成员方法可以在没有所属的类的实例变量的情况下被访问。
Java中static方法不能被覆盖，因为方法覆盖是基于运行时动态绑定的，而static方法是编译时静态绑定的。static方法跟类的任何实例都不相关，所以概念上不适用。
java中也不可以覆盖private的方法，因为private修饰的变量和方法只能在当前类中使用，如果是其他的类继承当前类是不能访问到private变量或方法的，当然也不能覆盖。

3. JDK和JRE的区别是什么？
参考答案

JRE： Java Runtime Environment
JDK：Java Development Kit
JRE顾名思义是java运行时环境，包含了java虚拟机，java基础类库。是使用java语言编写的程序运行所需要的软件环境，是提供给想运行java程序的用户使用的。
JDK顾名思义是java开发工具包，是程序员使用java语言编写java程序所需的开发工具包，是提供给程序员使用的。JDK包含了JRE，同时还包含了编译java源码的编译器javac，还包含了很多java程序调试和分析的工具：jconsole，jvisualvm等工具软件，还包含了java程序编写所需的文档和demo例子程序。
如果你需要运行java程序，只需安装JRE就可以了。如果你需要编写java程序，需要安装JDK。

4.
是否可以在static环境中访问非static变量？
参考答案
当类被Java虚拟机载入的时候，会对static变量进行初始化。如果你的代码尝试不用实例来访问非static的变量，编译器会报错，因为这些变量还没有被创建出来，还没有跟任何实例关联上。

5.
Java语言支持的8种基本数据类型是：
byte
short
int
long
float
double
boolean
char
自动装箱是Java编译器在基本数据类型和对应的对象包装类型之间做的一个转化。比如：把int转化成Integer，double转化成Double，等等。反之就是自动拆箱。

6.
Java中的方法覆盖(Overriding)和方法重载(Overload)是什么意思？
参考答案
Java中的方法重载发生在同一个类里面两个或者是多个方法的方法名相同但是参数不同的情况。与此相对，方法覆盖是说子类重新定义了父类的方法。方法覆盖必须有相同的方法名，参数列表和返回类型。覆盖者可能不会限制它所覆盖的方法的访问。

7. 接口和抽象类的区别是什么？
参考答案
Java提供和支持创建抽象类和接口。它们的实现有共同点，不同点在于：
接口是绝对抽象的，不可以被实例化，抽象类也不可以被实例化。接口中所有的方法隐含的都是抽象的。而抽象类则可以同时包含抽象和非抽象的方法。
类可以实现很多个接口，但是只能继承一个抽象类

8.
Java支持多继承么？
参考答案
Java中类不支持多继承，只支持单继承（即一个类只有一个父类）。 但是java中的接口支持多继承，，即一个子接口可以有多个父接口。（接口的作用是用来扩展对象的功能，一个子接口继承多个父接口，说明子接口扩展了多个功能，当类实现接口时，类就扩展了相应的功能）。

9. 什么是值传递和引用传递？
参考答案
值传递是对基本型变量而言的,传递的是该变量的一个副本,改变副本不影响原变量.
引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身 。
一般认为,java内的基础类型数据传递都是值传递. java中实例对象的传递是引用传递

10.
进程和线程的区别是什么？
参考答案
进程是执行着的应用程序，而线程是进程内部的一个执行序列。一个进程可以有多个线程。线程又叫做轻量级进程。
线程与进程的区别归纳：
a.地址空间和其它资源：进程间相互独立，同一进程的各线程间共享。某进程内的线程在其它进程不可见。
b.通信：进程间通信IPC，线程间可以直接读写进程数据段（如全局变量）来进行通信——需要进程同步和互斥手段的辅助，以保证数据的一致性。
c.调度和切换：线程上下文切换比进程上下文切换要快得多。
d.在多线程OS中，进程不是一个可执行的实体。
书上看到了一个很好的例子:

11.
创建线程有几种不同的方式？你喜欢哪一种？为什么？

---

有4种方式可以用来创建线程：
继承Thread类
实现Runnable接口
应用程序可以使用Executor框架来创建线程池
实现Runnable接口这种方式更受欢迎，因为这不需要继承Thread类。在应用设计中已经继承了别的对象的情况下，这需要多继承（而Java不支持多继承），只能实现接口。同时，线程池也是非常高效的，很容易实现和使用。
还有一种方式是实现Callable接口

12.
同步方法和同步代码块的区别是什么？
参考答案
区别：
同步方法默认用this或者当前类class对象作为锁；
同步代码块可以选择以什么来加锁，比同步方法要更细颗粒度，我们可以选择只同步会发生同步问题的部分代码而不是整个方法；
同步方法使用关键字 synchronized修饰方法，而同步代码块主要是修饰需要进行同步的代码，用 synchronized（object）{代码内容}进行修饰；

13.
什么是死锁(deadlock)？
参考答案
所谓死锁是指多个进程因竞争资源而造成的一种僵局（互相等待），若无外力作用，这些进程都将无法向前推进。死锁产生的4个必要条件：
• 互斥条件：进程要求对所分配的资源（如打印机）进行排他性控制，即在一段时间内某 资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待。
• 不剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能 由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。
• 请求和保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源 已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。
• 循环等待条件：存在一种进程资源的循环等待链，链中每一个进程已获得的资源同时被 链中下一个进程所请求。

14.
如何确保N个线程可以访问N个资源同时又不导致死锁？
参考答案
使用多线程的时候，一种非常简单的避免死锁的方式就是：指定获取锁的顺序，并强制线程按照指定的顺序获取锁。因此，如果所有的线程都是以同样的顺序加锁和释放锁，就不会出现死锁了。

集合类接口指定了一组叫做元素的对象。集合类接口的每一种具体的实现类都可以选择以它自己的方式对元素进行保存和排序。有的集合类允许重复的键，有些不允许。
Java集合类提供了一套设计良好的支持对一组对象进行操作的接口和类。Java集合类里面最基本的接口有：
Collection：代表一组对象，每一个对象都是它的子元素。
Set：不包含重复元素的Collection。
List：有顺序的collection，并且可以包含重复元素。
Map：可以把键(key)映射到值(value)的对象，键不能重复。

16.
Iterator和ListIterator的区别是什么？
参考答案
下面列出了他们的区别：
Iterator可用来遍历Set和List集合，但是ListIterator只能用来遍历List。
Iterator对集合只能是前向遍历，ListIterator既可以前向也可以后向。
ListIterator实现了Iterator接口，并包含其他的功能，比如：增加元素，替换元素，获取前一个和后一个元素的索引，等等。

17.
Java中的HashMap的工作原理是什么？
参考答案
Java中的HashMap是以键值对(key-value)的形式存储元素的。HashMap需要一个hash函数，它使用hashCode()和equals()方法来向集合/从集合添加和检索元素。当调用put()方法的时候，HashMap会计算key的hash值，然后把键值对存储在集合中合适的索引上。如果key已经存在了，value会被更新成新值。HashMap的一些重要的特性是它的容量(capacity)，负载因子(load factor)和扩容极限(threshold resizing)。

18.
hashCode()和equals()方法的重要性体现在什么地方？
参考答案
Java中的HashMap使用hashCode()和equals()方法来确定键值对的索引，当根据键获取值的时候也会用到这两个方法。如果没有正确的实现这两个方法，两个不同的键可能会有相同的hash值，因此，可能会被集合认为是相等的。而且，这两个方法也用来发现重复元素。所以这两个方法的实现对HashMap的精确性和正确性是至关重要的。

(01) 若某个类没有覆盖equals()方法，当它的通过equals()比较两个对象时，实际上是比较两个对象是不是同一个对象。这时，等价于通过“==”去比较这两个对象。p1和p2是否是同一个对象
(02) 我们可以覆盖类的equals()方法，来让equals()通过其它方式比较两个对象是否相等。通常的做法是：若两个对象的内容相等，则equals()方法返回true；否则，返回fasle。

20.
HashMap和Hashtable有什么区别？
参考答案
HashMap和Hashtable都实现了Map接口，因此很多特性非常相似。但是，他们有以下不同点：
1、HashMap是非线程安全的，HashTable是线程安全的。
2、HashMap的键和值都允许有null值存在，而HashTable则不行。
3、因为线程安全的问题，HashMap效率比HashTable的要高。
4、Hashtable是同步的，而HashMap不是。因此，HashMap更适合于单线程环境，而Hashtable适合于多线程环境。

一般现在不建议用HashTable, ①是HashTable是遗留类，内部实现很多没优化和冗余。②即使在多线程环境下，现在也有同步的ConcurrentHashMap替代，没有必要因为是多线程而用HashTable。

21.
数组(Array)和列表(ArrayList)有什么区别？什么时候应该使用Array而不是ArrayList？
参考答案
下面列出了Array和ArrayList的不同点：
Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。
Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。
ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。
对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数据类型的时候，这种方式相对比较慢。

ArrayList和LinkedList有什么区别？
参考答案
ArrayList和LinkedList都实现了List接口，他们有以下的不同点：
ArrayList是基于索引的数据接口，它的底层是数组。它可以以O(1)时间复杂度对元素进行随机访问。与此对应，LinkedList是以元素列表的形式存储它的数据，每一个元素都和它的前一个和后一个元素链接在一起，在这种情况下，查找某个元素的时间复杂度是O(n)。
相对于ArrayList，LinkedList的插入，添加，删除操作速度更快，因为当元素被添加到集合任意位置的时候，不需要像数组那样重新计算大小或者是更新索引。
LinkedList比ArrayList更占内存，因为LinkedList为每一个节点存储了两个引用，一个指向前一个元素，一个指向下一个元素。

Comparable和Comparator接口是干什么的？列出它们的区别。
参考答案
Java提供了只包含一个compareTo()方法的Comparable接口。这个方法可以个给两个对象排序。具体来说，它返回负数，0，正数来表明已经存在的对象小于，等于，大于输入对象。
Java提供了包含compare()和equals()两个方法的Comparator接口。compare()方法用来给两个输入参数排序，返回负数，0，正数表明第一个参数是小于，等于，大于第二个参数。equals()方法需要一个对象作为参数，它用来决定输入参数是否和comparator相等。只有当输入参数也是一个comparator并且输入参数和当前comparator的排序结果是相同的时候，这个方法才返回true。

如何权衡是使用无序的数组还是有序的数组？
参考答案
有序数组最大的好处在于查找的时间复杂度是O(log n)，而无序数组是O(n)。有序数组的缺点是插入操作的时间复杂度是O(n)，因为值大的元素需要往后移动来给新元素腾位置。相反，无序数组的插入时间复杂度是常量O(1)。

25
Enumeration接口和Iterator接口的区别有哪些？
参考答案
Enumeration速度是Iterator的2倍，同时占用更少的内存。但是，Iterator远远比Enumeration安全，因为其他线程不能够修改正在被iterator遍历的集合里面的对象。同时，Iterator允许调用者删除底层集合里面的元素，这对Enumeration来说是不可能的。

26.
HashSet和TreeSet有什么区别？
参考答案
HashSet是由一个hash表来实现的，因此，它的元素是无序的。add()，remove()，contains()方法的时间复杂度是O(1)。
另一方面，TreeSet是由一个树形的结构来实现的，它里面的元素是有序的。因此，add()，remove()，contains()方法的时间复杂度是O(logn)。

27.
Java中垃圾回收有什么目的？什么时候进行垃圾回收？
参考答案
垃圾回收是在内存中存在没有引用的对象或超过作用域的对象时进行。
垃圾回收的目的是识别并且丢弃应用不再使用的对象来释放和重用资源。

28.
finalize()方法什么时候被调用？析构函数(finalization)的目的是什么？
参考答案
垃圾回收器(garbage collector)决定回收某对象时，就会运行该对象的finalize()方法 但是在Java中很不幸，如果内存总是充足的，那么垃圾回收可能永远不会进行，也就是说filalize()可能永远不被执行，显然指望它做收尾工作是靠不住的。 那么finalize()究竟是做什么的呢？它最主要的用途是回收特殊渠道申请的内存。Java程序有垃圾回收器，所以一般情况下内存问题不用程序员操心。但有一种JNI(Java Native Interface)调用non-Java程序（C或C++），finalize()的工作就是回收这部分的内存。

29.
如果对象的引用被置为null，垃圾收集器是否会立即释放对象占用的内存？
参考答案
不会，在下一个垃圾回收周期中，这个对象将是可被回收的。

Java堆的结构是什么样子的？什么是堆中的永久代(Perm Gen space)?
参考答案
JVM的堆是运行时数据区，所有类的实例和数组都是在堆上分配内存。它在JVM启动的时候被创建。对象所占的堆内存是由自动内存管理系统也就是垃圾收集器回收。
堆内存是由存活和死亡的对象组成的。存活的对象是应用可以访问的，不会被垃圾回收。死亡的对象是应用不可访问尚且还没有被垃圾收集器回收掉的对象。一直到垃圾收集器把这些对象回收掉之前，他们会一直占据堆内存空间。

永久代是用于存放静态文件，如Java类、方法等。持久代对垃圾回收没有显著影响，但是有些应用可能动态生成或者调用一些class，例如Hibernate 等，在这种时候需要设置一个比较大的持久代空间来存放这些运行过程中新增的类，永久代中一般包含：
• 类的方法(字节码…)
• 类名(Sring对象)
• .class文件读到的常量信息
• class对象相关的对象列表和类型列表 (e.g., 方法对象的array).
• JVM创建的内部对象
• JIT编译器优化用的信息

Java中的两种异常类型是什么？他们有什么区别？
参考答案
Java中有两种异常：受检查的(checked)异常和不受检查的(unchecked)异常。不受检查的异常不需要在方法或者是构造函数上声明，就算方法或者是构造函数的执行可能会抛出这样的异常，并且不受检查的异常可以传播到方法或者是构造函数的外面。相反，受检查的异常必须要用throws语句在方法或者是构造函数上声明。

Java中Exception和Error有什么区别？
参考答案
Exception和Error都是Throwable的子类。Exception用于用户程序可以捕获的异常情况。Error定义了不期望被用户程序捕获的异常。

33.
throw和throws有什么区别？
参考答案
1、Throw用于方法内部，Throws用于方法声明上
2、Throw后跟异常对象，Throws后跟异常类型
3、Throw后只能跟一个异常对象，Throws后可以一次声明多种异常类型

34.
什么是cookie？session和cookie有什么区别？
参考答案
cookie是Web服务器发送给浏览器的一块信息。浏览器会在本地文件中给每一个Web服务器存储cookie。以后浏览器在给特定的Web服务器发请求的时候，同时会发送所有为该服务器存储的cookie。下面列出了session和cookie的区别：
无论客户端浏览器做怎么样的设置，session都应该能正常工作。客户端可以选择禁用cookie，但是，session仍然是能够工作的，因为客户端无法禁用服务端的session。
在存储的数据量方面session和cookies也是不一样的。session能够存储任意的Java对象，cookie只能存储String类型的对象。

什么是URL编码和URL解码？
参考答案
URL编码是负责把URL里面的空格和其他的特殊字符替换成对应的十六进制表示，反之就是解码。

36.
面向对象软件开发的优点有哪些？
参考答案
代码开发模块化，更易维护和修改。
代码复用。
增强代码的可靠性和灵活性。
增加代码的可理解性。
面向对象编程有很多重要的特性，比如：封装，继承，多态和抽象。

封装的定义和好处有哪些？
参考答案
封装给对象提供了隐藏内部特性和行为的能力。对象提供一些能被其他对象访问的方法来改变它内部的数据。在Java当中，有3种修饰符：public，private和protected。每一种修饰符给其他的位于同一个包或者不同包下面对象赋予了不同的访问权限。
下面列出了使用封装的一些好处：
通过隐藏对象的属性来保护对象内部的状态。
提高了代码的可用性和可维护性，因为对象的行为可以被单独的改变或者是扩展。
禁止对象之间的不良交互提高模块化。

38.
多态的定义？
参考答案
多态是编程语言给不同的底层数据类型做相同的接口展示的一种能力。一个多态类型上的操作可以应用到其他类型的值上面。