Java面试基础

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• 面向过程：面向过程性能比面向对象高
• 面向对象：面向对象易维护、易复用、易扩展

• JDK：Java Development Kit，它是功能齐全的Java SDK。它拥有JRE所拥有的一切，还有编译器（javac）和工具（如javadoc和jdb）。它能够创建和编译程序。
• 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。

• 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。

• 封装：利用抽象数据类型将数据和操作数据的方法绑定起来，数据被保护在抽象数据类型的内部，尽可能地隐藏内部的细节，对数据的访问只能通过已定义的接口。
• 继承：使用已存在的类的定义作为基础建立新类，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。
      关于继承需要注意的点：
          子类拥有父类对象所有的属性和方法，但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问，只是拥有。
          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。
          子类可以拥有自己属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
• 多态：允许不同子类型的对象对同一消息作出不同响应。也就是，用同样的对象引用调用同样的方法但是做了不同的事情。  
      多态有两种实现方式：
          继承，即多个子类对同一方法的重写；
          接口，即实现接口并覆盖接口中同一方法；

• 都不能直接实例化对象；
• 都包含抽象方法，其子类都必须覆写这些抽象方法；

•  抽象类为部分方法提供实现,避免子类重复实现这些方法,提高代码重用性;接口只能包含抽象方法;
• 一个类只能继承一个直接父类(可能是抽象类),却可以实现多个接口;(接口弥补了Java的单继承)；
• 接口是这个事物中的额外内容,继承体系是一种 like..a关系
• 抽象类是这个事物中应该具备的你内容, 继承体系是一种 is..a关系

• 重载: 发生在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不同、个数不同、顺序不同，方法返回值和访问修饰符可以不同，发生在编译时。
• 重写： 发生在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值范围小于等于父类，抛出的异常范围小于等于父类，访问修饰符范围大于等于父类；如果父类方法访问修饰符为 private 则子类就不能重写该方法。

• 线程安全性：String 中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类，定义了一些字符串的基本操作，如 expandCapacity、append、insert、indexOf 等公共方法。StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。
• 性能：每次对 String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然后将指针指向新的 String 对象。StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新的对象并改变对象引用。相同情况下使用 StringBuilder 相比使用 StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的风险。
• 可变性：String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串，private　final　char　value[]，所以 String 对象是不可变的。而StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串char[]value 但是没有用 final 关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。

• 从语法形式上看:成员变量是属于类的，而局部变量是在方法中定义的变量或是方法的参数；成员变量可以被 public,private,static 等修饰符所修饰，而局部变量不能被访问控制修饰符及 static 所修饰；但是，成员变量和局部变量都能被 final 所修饰。
• 从变量在内存中的存储方式来看:如果成员变量是使用static修饰的，那么这个成员变量是属于类的，如果没有使用static修饰，这个成员变量是属于实例的。而对象存在于堆内存，局部变量则存在于栈内存。
• 从变量在内存中的生存时间上看:成员变量是对象的一部分，它随着对象的创建而存在，而局部变量随着方法的调用而自动消失。
• 成员变量如果没有被赋初值:则会自动以类型的默认值而赋值（一种情况例外:被 final 修饰的成员变量也必须显式地赋值），而局部变量则不会自动赋值。

• 名字和类名相同；
• 没有返回值，但不能用void声明构造函数。
• 生成类的对象时自动执行，无需调用。

• 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。

• == : 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：
           (1)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。
           (2)情况2：类覆盖了 equals() 方法。一般我们都覆盖 equals() 方法来比较两个对象的内容是否相等；若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

• 重写equals()方法时性能比较低，而利用hashCode()进行对比，则只要生成一个hash值进行比较就可以了，效率很高。
• hashCode()并不是完全可靠，有时候不同的对象生成的hashcode也会一样，所以hashCode()只能说是大部分时候可靠，并不是绝对可靠。所以有以下结论：
  （1）equals()相等的两个对象他们的hashCode()肯定相等，也就是用equals()对比是绝对可靠的；
  （2）hashCode()相等的两个对象他们的equals()不一定相等，也就是hashCode()不是绝对可靠的。

•  若重写了equals(Object obj)方法，则有必要重写hashCode()方法。
• 若两个对象equals(Object obj)返回true，则hashCode（）有必要也返回相同的int数。
• 若两个对象equals(Object obj)返回false，则hashCode（）不一定返回不同的int数。
• 若两个对象hashCode（）返回相同int数，则equals（Object obj）不一定返回true。
• 若两个对象hashCode（）返回不同int数，则equals（Object obj）一定返回false。
• 同一对象在执行期间若已经存储在集合中，则不能修改影响hashCode值的相关信息，否则会导致内存泄露问题。

• 对于一个final变量，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。
• 当用final修饰一个类时，表明这个类不能被继承。final类中的所有成员方法都会被隐式地指定为final方法。
• 使用final方法的原因有两个。第一个原因是把方法锁定，以防任何继承类修改它的含义；第二个原因是效率。在早期的Java实现版本中，会将final方法转为内嵌调用。但是如果方法过于庞大，可能看不到内嵌调用带来的任何性能提升（现在的Java版本已经不需要使用final方法进行这些优化了）。类中所有的private方法都隐式地指定为final。

• Error：程序无法处理的错误。表示运行应用程序中较严重问题，大多数错误与代码编写者执行的操作无关，而表示代码运行时 JVM（Java 虚拟机）出现的问题。
• Exception：程序本身可以处理的异常。xception 类有一个重要的子类 RuntimeException。RuntimeException 异常由Java虚拟机抛出。NullPointerException（要访问的变量没有引用任何对象时，抛出该异常）、ArithmeticException（算术运算异常，一个整数除以0时，抛出该异常）和 ArrayIndexOutOfBoundsException （下标越界异常）。

• 在finally语句块第一行发生了异常。 因为在其他行，finally块还是会得到执行；
• 在前面的代码中用了System.exit(int)已退出程序。 若该语句在异常语句之后，finally会执行；
• 程序所在的线程死亡；
• 关闭CPU；

• BIO (Blocking I/O): 同步阻塞I/O模式，数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高（小于单机1000）的情况下，这种模型是比较不错的，可以让每一个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单，也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗，可以缓冲一些系统处理不了的连接或请求。但是，当面对十万甚至百万级连接的时候，传统的 BIO 模型是无能为力的。因此，我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。
• NIO (New I/O): NIO是一种同步非阻塞的I/O模型，在Java 1.4 中引入了NIO框架，对应 java.nio 包，提供了 Channel , Selector，Buffer等抽象。NIO中的N可以理解为Non-blocking，不单纯是New。它支持面向缓冲的，基于通道的I/O操作方法。 NIO提供了与传统BIO模型中的 Socket 和 ServerSocket 相对应的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现,两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的支持一样，比较简单，但是性能和可靠性都不好；非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序，可以使用同步阻塞I/O来提升开发速率和更好的维护性；对于高负载、高并发的（网络）应用，应使用 NIO 的非阻塞模式来开发。
• AIO (Asynchronous I/O): AIO 也就是 NIO 2。在 Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2,它是异步非阻塞的IO模型。异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。AIO 是异步IO的缩写，虽然 NIO 在网络操作中，提供了非阻塞的方法，但是 NIO 的 IO 行为还是同步的。对于 NIO 来说，我们的业务线程是在 IO 操作准备好时，得到通知，接着就由这个线程自行进行 IO 操作，IO操作本身是同步的。

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