Java 基础知识点1 （含面试题）

news2024/9/29 21:23:58

本次Java 知识点主要是关于SE的相关基础，同时也包含了数据结构中的一些API，例如Set,List,Map等，最后也附上了相关重要的面试题，可供大家学习与参考！

目录

  • 重要知识点
  • 数据结构API
  • 面试题

重要知识点

Java 是一门面向对象的编程语言，不仅吸收了 C++语言的各种优点，还摒弃了 C++里难以理解的多继承、指针等概念，因此 Java 语言具有功能强大和简单易用两个特征。Java 语言作为静态面向对象编程语言的优秀代表，极好地实现了面向对象理论，允许程序员以优雅的思维方式进行复杂的编程 。

基本格式，主要分为类

public class TestCo {
//  访问修饰符  关键字 返回类型 方法名 字符串数组
    public static void main(String[] args) {
        System.out.println("123");
    }
}

# 运行方法：
$ javac HelloWorld.java
$ java HelloWorld 
Hello World

在这里插入图片描述

比较突出的特点：
面向对象（封装，继承，多态）；
平台无关性，平台无关性的具体表现在于，Java 是“一次编写，到处运行（Write Once，Run any Where）”的语言，因此采用 Java 语言编写的程序具有很好的可移植性，而保证这一点的正是 Java 的虚拟机机制。在引入虚拟机之后，Java 语言在不同的平台上运行不需要重新编译。
支持多线程。C++ 语言没有内置的多线程机制，因此必须调用操作系统的多线程功能来进行多线程程序设计，而 Java 语言却提供了多线程支持；
编译与解释并存；
在这里插入图片描述

面向对象特性：
封装
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。

继承
继承是使⽤已存在的类的定义作为基础创建新的类，新类的定义可以增加新的属性或新的方法，也可以继承父类的属性和方法。通过继承可以很方便地进行代码复用。

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。
继承（多个⼦类对同⼀⽅法的重写）和接⼝（实现接⼝[都是抽象方法]并覆盖接⼝中同⼀⽅法）。

构造方法：

public class Puppy{
    public Puppy(){
    }
    public Puppy(String name){
        // 这个构造器仅有一个参数：name
    }
}

多态：
当使用多态方式调用方法时，首先检查父类中是否有该方法，如果没有，则编译错误；如果有，再去调用子类的同名方法。

多态的好处：可以使程序有良好的扩展，并可以对所有类的对象进行通用处理。

class Shape {
    void draw() {}
}
 
class Circle extends Shape {
    void draw() {
        System.out.println("Circle.draw()");
    }
}

接口：
一个接口可以有多个方法

/* 文件名 : Animal.java */
interface Animal {
   public void eat();
   public void travel();
}

# 实现：
public class MammalInt implements Animal

输入Scanner:

Scanner s = new Scanner(System.in);

// 判断是否还有输入
        if (scan.hasNext()) {
            String str1 = scan.next();
            //String str2 = scan.nextLine(); 
            System.out.println("输入的数据为：" + str1);
        }
        scan.close();

数据结构API

数组（Arrays）
数组（Arrays）是一种基本的数据结构，可以存储固定大小的相同类型的元素。

int[] array = new int[5];

列表 Lists：

List<String> arrayList = new ArrayList<>();
List<Integer> linkedList = new LinkedList<>();
ArrayList<E> objectName =new ArrayList<>();　 // 初始化
sites.sort(Comparator.naturalOrder()); // 升序
sites.sort(Comparator.reverseOrder()); // 降序
Collections.sort(sites);  // 字母排序
sites.get(i) // 得到elem
sites.set(i,elem); // 修改
sites.add(elem);
sites.removes(i)；// 删除
// 遍历：
 for (int i = 0; i < sites.size(); i++) {
            System.out.println(sites.get(i));
        }

for( Integer i : a){
            System.out.println(i);
        }

ArrayList:
特点： 动态数组，可变大小。
优点： 高效的随机访问和快速尾部插入。
缺点： 中间插入和删除相对较慢。
LinkedList:
特点： 双向链表，元素之间通过指针连接。
优点： 插入和删除元素高效，迭代器性能好。
缺点： 随机访问相对较慢。

HashSet:
HashSet 基于 HashMap 来实现的，是一个不允许有重复元素的集合。
HashSet 允许有 null 值。
HashSet 是无序的，即不会记录插入的顺序。
HashSet 实现了 Set 接口

// 引入 HashSet 类      
import java.util.HashSet;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
    HashSet<String> sites = new HashSet<String>();
        sites.add("Google");
        sites.add("Runoob");
        sites.add("Taobao");
        sites.add("Zhihu");
        sites.add("Runoob");  // 重复的元素不会被添加
        System.out.println(sites);
        // 是否包含？
        sites.contains("Taobao")
    }
}

HashMap:
HashMap 是一个散列表，它存储的内容是键值对(key-value)映射。
HashMap 实现了 Map 接口，根据键的 HashCode 值存储数据，具有很快的访问速度，最多允许一条记录的键为 null，不支持线程同步。
HashMap 是无序的，即不会记录插入的顺序。

// 引入 HashMap 类      
import java.util.HashMap;

public class RunoobTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建 HashMap 对象 Sites
        HashMap<Integer, String> Sites = new HashMap<Integer, String>();
        // 添加键值对
        Sites.put(1, "Google");
        Sites.put(2, "Runoob");
        Sites.put(3, "Taobao");
        Sites.put(4, "Zhihu");
        System.out.println(Sites);
		
		//输出key :
		// 输出 key 和 value
        for (Integer i : Sites.keySet()) {
            System.out.println("key: " + i + " value: " + Sites.get(i));
        }
        // 返回所有 value 值
        for(String value: Sites.values()) {
          // 输出每一个value
          System.out.print(value + ", ");
        }

		
    }
}

Iterator


        // 获取迭代器
        Iterator<String> it = sites.iterator();

        // 输出集合中的第一个元素
        System.out.println(it.next());
	
		// 循环
		while(it.hasNext()) {
    	System.out.println(it.next());}
}

面试题

  1. JVM、JDK 和 JRE 有什么区别？

JVM：Java Virtual Machine，Java 虚拟机，Java 程序运行在 Java 虚拟机上。针对不同系统的实现（Windows，Linux，macOS）不同的 JVM，因此 Java 语言可以实现跨平台。

**JRE： 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。

JDK: Java Development Kit，它是功能⻬全的 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。

2.什么是字节码？采用字节码的好处是什么?

所谓的字节码，就是 Java 程序经过编译之类产生的.class 文件，字节码能够被虚拟机识别，从而实现 Java 程序的跨平台性。
Java 程序从源代码到运行主要有三步：
编译：将我们的代码（.java）编译成虚拟机可以识别理解的字节码(.class)
解释：虚拟机执行 Java 字节码，将字节码翻译成机器能识别的机器码
执行：对应的机器执行二进制机器码
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。

3.float f=3.4，对吗？在这里插入图片描述

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

  1. 重载（overload）和重写（override）的区别？

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。

重载发生在一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表**（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载**；

重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。

5.访问修饰符 public、private、protected、以及不写（默认）时的区别？

default (即默认，什么也不写）: 在同一包内可见，不使用任何修饰符。可以修饰在类、接口、变量、方法。
private : 在同一类内可见。可以修饰变量、方法。注意：不能修饰类（外部类）
public : 对所有类可见。可以修饰类、接口、变量、方法
protected : 对同一包内的类和所有子类可见。可以修饰变量、方法。注意：不能修饰类（外部类）。

6.this 关键字有什么作用？和super 区别？

this 是自身的一个对象，代表对象本身，可以理解为：指向对象本身的一个指针。
三种方法：
普通的直接引用，this 相当于是指向当前对象本身
形参与成员变量名字重名，用 this 来区分：
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）。

7.final 关键字有什么作用？

final 表示不可变的意思，可用于修饰类、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 修饰的变量不可变，
被 final 修饰的变量必须被显式第指定初始值，还得注意的是，这里的不可变指的是变量的引用不可变，不是引用指向的内容的不可变。

8.Java 是值传递，还是引用传递？

值传递。Java 语言的方法调用只支持参数的值传递。
JVM 的内存分为堆和栈，其中栈中存储了基本数据类型和引用数据类型实例的地址，也就是对象地址。
而对象所占的空间是在堆中开辟的，所以传递的时候可以理解为把变量存储的对象地址给传递过去，因此引用类型也是值传递。

9.String 和 StringBuilder、StringBuffer 的区别？

String：String 的值被创建后不能修改，任何对 String 的修改都会引发新的 String 对象的生成。
StringBuffer：跟 String 类似，但是值可以被修改，使用 synchronized 来保证线程安全。
StringBuilder：StringBuffer 的非线程安全版本，性能上更高一些。

  1. String str1 = new String(“abc”)和 String str2 = “abc” 和 区别？

在这里插入图片描述

11.==和 equals 的区别？

== :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。但是这个“相等”一般也分两种情况：
默认情况：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，还是相当于比较内存地址。
自定义情况：类覆盖了 equals() ⽅法。我们平时覆盖的 equals()方法一般是比较两个对象的内容是否相同，自定义了一个相等的标准，也就是两个对象的值是否相等。

  1. next() 与 nextLine() 区别

next:
1、一定要读取到有效字符后才可以结束输入。
2、对输入有效字符之前遇到的空白，next() 方法会自动将其去掉。
3、只有输入有效字符后才将其后面输入的空白作为分隔符或者结束符。
next() 不能得到带有空格的字符串。

nextLine()：
1、以Enter为结束符,也就是说 nextLine()方法返回的是输入回车之前的所有字符。
2、可以获得空白。
如果要输入 int 或 float 类型的数据，在 Scanner 类中也有支持，但是在输入之前最好先使用 hasNextXxx() 方法进行验证，再使用 nextXxx() 来读取：

  1. 为什么要写成List a = new ArrayList()

因为List是一个接口，而ArrayList是一个类。
ArrayList继承并实现了List。

  1. 构造方法有哪些特点？是否可被 override?

构造方法特点如下：名字与类名相同。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。构造方法不能被 override（重写）,但是可以 overload（重载）,所以你可以看到一个类中有多个构造函数的情况。

  1. Oracle JDK 和 OpenJDK 的对比

Oracle JDK版本将每三年发布一次，而OpenJDK版本每三个月发布一次；
OpenJDK 是一个参考模型并且是完全开源的，而Oracle JDK是OpenJDK的一个实现，并不是完全开源的；
Oracle JDK 比 OpenJDK 更稳定。OpenJDK和Oracle JDK的代码几乎相同，但Oracle JDK有更多的类和一些错误修复。因此，如果您想开发企业/商业软件，我建议您选择Oracle JDK，因为它经过了彻底的测试和稳定。某些情况下，有些人提到在使用OpenJDK 可能会遇到了许多应用程序崩溃的问题，但是，只需切换到Oracle JDK就可以解决问题；
在响应性和JVM性能方面，Oracle JDK与OpenJDK相比提供了更好的性能；
Oracle JDK不会为即将发布的版本提供长期支持，用户每次都必须通过更新到最新版本获得支持来获取最新版本；
Oracle JDK根据二进制代码许可协议获得许可，而OpenJDK根据GPL v2许可获得许可。

16.java 数据类型图
在这里插入图片描述
17.static 作用？

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。
静态只能访问静态。 2、非静态既可以访问非静态的，也可以访问静态的。

18.内部类的分类有哪些?

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);
        }
    }
}

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);
        }
    }
}

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();
    }
}

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。

  1. 内部类的优点？

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。

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