适合初学者的[JAVA]: 基础面试题

说明

前言

String/StringBuffer/StringBuilder区别

第一点:

第二点:

总结：

反射机制

JVM内存结构

运行时数据区域被划分为5个主要组件：

方法区（Method Area）

堆区（Heap Area）

栈区（Stack Area）

PC寄存器

本地方法栈

==与equals区别

区别1.

区别2.

接口和抽象类的区别

重写（override）和重载（overload）的区别

sleep和wait的区别

String类的常用方法

类加载器加载过程

双亲委派机制

JVM的GC垃圾回收机制

JDK1.8的新特性

说明

本文适合刚刚学习Java的初学者,也可以当成阿岩~的随手笔记.接下来就请道友们和我一起来学习吧!

如果本文有写的不对的地方,请道友们一定要说出来,避免影响到刚刚学习Java的道友们,也让阿岩~进行更新于改进,在这里谢谢各位道友了!

前言

今天来写一下JAVA基础的一些问题,也可以说是JAVA的基础面试题.这边进行一个笔记备份.道友们如果有需要自行截取.

String/StringBuffer/StringBuilder区别

第一点:
可变和适用范围。String对象是不可变的，而StringBuffer和StringBuilder是可变字符序列。每次对String的操作相当于生成一个新的String对象，而对StringBuffer和StringBuilder的操作是对对象本身的操作，而不会生成新的对象，所以对于频繁改变内容的字符串避免使用String，因为频繁的生成对象将会对系统性能产生影响。

第二点:
线程安全。String由于有final修饰，是immutable的，安全性是简单而纯粹的。StringBuilder和StringBuffer的区别在于StringBuilder不保证同步，也就是说如果需要线程安全需要使用StringBuffer，不需要同步的StringBuilder效率更高。

总结：
1. 操作少量的数据 = String
2. 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuilder
3. 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuffer

反射机制

在 Java 中的反射机制是指在运行状态中，对于任意一个类都能够知道这个类所有的属性和方法；并且对于任意一个对象，都能够调用它的任意一个方法；这种动态获取信息以及动态调用对象方法的功能成为 Java 语言的反射机制。通过反射机制使我们所写的代码更具有「通用性」和「灵活性」，比如Spring/Spring Boot、MyBatis 等框架大量用到了反射机制。比如类上加上@Component注解，Spring就帮你创建对象，比如约定大于配置。

JVM内存结构

运行时数据区域被划分为5个主要组件：

方法区（Method Area）

所有类级别数据将被存储在这里，包括静态变量。每个JVM只有一个方法区，它是一个共享的资源。

堆区（Heap Area）

所有的对象和它们相应的实例变量以及数组将被存储在这里。每个JVM同样只有一个堆区。由于方法区和堆区的内存由多个线程共享，所以存储的数据不是线程安全的。

栈区（Stack Area）

对每个线程会单独创建一个运行时栈。对每个函数呼叫会在栈内存生成一个栈帧(Stack Frame)。所有的局部变量将在栈内存中创建。栈区是线程安全的，因为它不是一个共享资源。栈帧被分为三个子实体：

1. 局部变量数组 – 包含多少个与方法相关的局部变量并且相应的值将被存储在这里。
2. 操作数栈 – 如果需要执行任何中间操作，操作数栈作为运行时工作区去执行指令。
3. 帧数据 – 方法的所有符号都保存在这里。在任意异常的情况下，catch块的信息将会被保存在帧数据里面。
PC寄存器

每个线程都有一个单独的PC寄存器来保存当前执行指令的地址，一旦该指令被执行，pc寄存器会被更新至下条指令的地址。

本地方法栈

本地方法栈保存本地方法信息。对每一个线程，将创建一个单独的本地方法栈。

==与equals区别

区别1.
==是一个运算符 equals是Object类的方法

区别2.
比较时的区别
1. 用于基本类型的变量比较时: ==用于比较值是否相等，equals不能直接用于基本数据类型的比较，需要转换为其对应的包装类型。
2. 用于引用类型的比较时。==和equals都是比较栈内存中的地址是否相等。相等为true 否则为false。但是通常会重写equals方法去实现对象内容的比较。

接口和抽象类的区别

抽象类可以提供成员方法的实现细节，而接口中只能存在public abstract 方法；
抽象类中的成员变量可以是各种类型的，而接口中的成员变量只能是public static final 类型的；
1. 接口中不能含有静态代码块以及静态方法，而抽象类可以有静态代码块和静态方法；
一个类只能继承一个抽象类，而一个类却可以实现多个接口。

重写（override）和重载（overload）的区别

重载就是同一个类中，有多个方法名相同，但参数列表不同（包括参数个数和参数类型），与返回值无关，与权限修饰符也无关。调用重载的方法时通过传递给它们不同的参数个数和参数类型来决定具体使用哪个方法，这叫多态。
重写就是子类重写基类的方法，方法名，参数列表和返回值都必须相同，否则就不是重写而是重载。权限修饰符不能小于被重写方法的修饰符。重写方法不能抛出新的异常或者是比被重写方法声明更加宽泛的检查型异常。

sleep和wait的区别

sleep 是线程类（Thread）的方法，导致此线程暂停执行指定时间，给执行机会给其他线程，但是监控状态依然保持，到时后会自动恢复。调用 sleep 不会释放对象锁。
wait 是 Object 类的方法，对此对象调用 wait 方法导致本线程放弃对象锁，进入等待此对象的等待锁定池，只有针对此对象发出 notify 方法（或notifyAll）后本线程才进入对象锁定池准备获得对象锁进入运行状态。

String类的常用方法

length()；返回字符串长度。
getBytes()；返回字符串byte类型数组。
indexof(); 返回指定字符的的索引。
split()；字符串分割，返回分割后的字符串数组。
replace(); 字符串替换。
substring(); 字符串截取。
trim(); 去除字符串两端空格。
toLowerCase(); 将字符串转换为小写字母。
toUpperCase();将字符串转换为大写字母。

类加载器加载过程

Java类加载器的加载过程可以分为以下几个步骤：

加载：通过类的全限定名获取字节码文件，并将其转换为方法区内的运行时数据结构。
验证：对字节码进行校验，确保符合Java虚拟机规范。
准备：为类的静态变量分配内存，并设置默认初始值。
解析：将符号引用转换为直接引用，即将类、方法、字段等解析为具体的内存地址。
初始化：执行类的初始化代码，包括静态变量赋值和静态代码块的执行。

双亲委派机制

Java双亲委派机制是指在类加载过程中，类加载器会按照一定的顺序委派给父类加载器来尝试加载类。这个机制可以确保类的加载安全和防止类的重复加载。下面是一个简要解答核心知识的表格：

通过Java双亲委派机制，可以实现类加载的安全性和避免重复加载，同时也允许开发者自定义ClassLoader来实现特定需求的类加载行为。

JVM的GC垃圾回收机制

JVM的垃圾回收（Garbage Collection）机制是自动管理内存的一种机制，它可以识别和回收不再使用的对象，释放其占用的内存空间。以下是垃圾回收机制的介绍以及一些常见的垃圾回收算法：

垃圾回收机制介绍：
1. 垃圾回收器负责自动检测和回收不再使用的对象。
2. 它通过标记-清除、复制、标记-整理等算法来回收垃圾对象。
3. 垃圾回收过程包括标记、清除、整理和压缩等阶段。
常见的垃圾回收算法：
1. 标记-清除算法（Mark and Sweep）：首先标记出所有活动对象，然后清除未标记的对象。
2. 复制算法（Copying）：将可用内存分为两块，每次只使用其中一块，将存活对象复制到另一块中，然后清除当前使用的块。
3. 标记-整理算法（Mark and Compact）：标记出所有活动对象，然后将活动对象向一端移动，之后清理边界外的内存。
4. 分代收集算法（Generational Collection）：将堆内存分为新生代和老年代，并使用不同的回收算法。新生代通常使用复制算法，老年代使用标记-清除或标记-整理算法。
默认的垃圾回收算法：
1. 默认情况下，HotSpot JVM使用分代收集算法。
2. 新生代使用复制算法，其中的Eden区和Survivor区各占一部分，并且采用了对象晋升机制。
3. 老年代使用标记-清除或标记-整理算法来回收内存。

JDK1.8的新特性

好的，以下是除去CompletableFuture、重复注解和接口默认方法之外的JDK 1.8的新特性，并附上一些参考代码案例：

1. Lambda表达式：Lambda允许在Java中更简洁地使用函数式编程风格。它提供了一种简洁的方式来表示匿名函数，并使代码更易读、易写。

 // 使用Lambda表达式实现Runnable接口
   Runnable runnable = () -> System.out.println("Hello, Lambda!");
   new Thread(runnable).start();

2. Stream API：Stream API提供了一种用于处理集合和数组的声明性编程模型。它使得可以更直观地操作数据集合，如过滤、映射、排序等操作。

   // 使用Stream API过滤集合中的元素
   List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5);
   List<Integer> evenNumbers = numbers.stream()
                                       .filter(n -> n % 2 == 0)
                                       .collect(Collectors.toList());
   System.out.println(evenNumbers);  // 输出：[2, 4]

3. 新的日期与时间API：JDK 1.8引入了全新的日期和时间API（java.time包）。它提供了更好的处理日期、时间和时间间隔的方式，并且修复了旧API中存在的许多问题。

 // 使用新的日期与时间API获取当前日期
   LocalDate currentDate = LocalDate.now();
   System.out.println(currentDate);  // 输出当前日期（例如：2023-07-21）

4. 方法引用：方法引用允许通过方法的名称来引用已存在的方法。这种方式常用于Lambda表达式中，使得代码更简洁、易读。

   // 使用方法引用调用静态方法
   List<String> names = Arrays.asList("Alice", "Bob", "Charlie");
   names.forEach(System.out::println);  // 输出列表中的每个元素

这些示例代码展示了JDK 1.8中的一些新特性的使用。请注意，这只是一部分特性，还有更多特性可供探索和学习。

------阿岩~的随手笔记