概念

1. 面向对象和面向过程的区别

两者的主要区别在于解决问题的方式不同：

• 面向过程把解决问题的过程拆成一个个方法，通过一个个方法的执行解决问题。
• 面向对象会先抽象出对象，然后用对象执行方法的方式解决问题。
• 另外，面向对象开发的程序一般更易维护、易复用、易扩展。

2. 面向对象三大特征

1. 封装（Encapsulation）：封装是指将数据和操作数据的方法捆绑在一起，形成一个类（Class）。封装隐藏了对象的内部细节，只向外界暴露必要的接口（方法）来与对象进行交互。通过封装，可以保护数据的完整性，防止未经授权的访问和修改。同时，封装还提供了良好的抽象，使得对象的使用者可以忽略内部实现的细节，只关注对象的行为。
2. 继承（Inheritance）：继承是指一个类（称为子类或派生类）可以从另一个类（称为父类或基类）继承属性和方法。通过继承，子类可以重用父类的代码，无需重新实现相同的功能。子类还可以在继承的基础上添加新的属性和方法，或者修改父类的行为。继承可以建立对象之间的层次关系，提供了代码的重用性和扩展性，使得代码更易于组织和管理。
3. 多态（Polymorphism）：多态分为编译时多态和运行时多态
   3.1 编译时多态：也称为早绑定或静态绑定。编译时多态是在编译阶段确定方法的调用，根据变量的声明类型来决定调用哪个方法。它是通过函数重载（Overloading）和运算符重载（Operator Overloading）实现的。
   3.2 运行时多态：也称为晚绑定或动态绑定。运行时多态是在程序运行时根据对象的实际类型确定方法的调用。它是通过继承和方法重写（Overriding）实现的。当一个方法被重写时，子类的方法会覆盖父类的方法，当通过父类的引用或指针调用该方法时，实际上会调用子类的方法。运行时多态使得程序能够根据对象的实际类型来选择合适的方法实现，实现了动态绑定。它使得代码更灵活，能够处理不同类型的对象，提供了更高的扩展性和可维护性。
   运行时多态有三个条件: 继承、覆盖(重写)、向上转型。
   如下是一个运行时多态的例子：

public class Instrument {
    public void play() {
        System.out.println("Instrument is playing...");
    }
}

public class Wind extends Instrument {
    public void play() {
        System.out.println("Wind is playing...");
    }
}

public class Percussion extends Instrument {
    public void play() {
        System.out.println("Percussion is playing...");
    }
}

public class Music {
    public static void main(String[] args) {
        List<Instrument> instruments = new ArrayList<>();
        instruments.add(new Wind());
        instruments.add(new Percussion());
        for(Instrument instrument : instruments) {
            instrument.play();
        }
    }
}

类

1. 接口和抽象类有什么共同点和区别？

共同点 ：

1. 都不能被实例化。
2. 都可以包含抽象方法(abstract)。
3. 都可以有默认实现的方法（Java 8 可以用 default 关键字在接口中定义默认方法）。

区别 ：

1. 接口主要用于对类的行为进行约束，你实现了某个接口就具有了对应的行为。抽象类主要用于代码复用，强调的是所属关系（比如说我们抽象了一个发送短信的抽象类，）。
2. 一个类只能继承一个类，但是可以实现多个接口。
3. 接口中的成员变量只能是 public static final 类型的，不能被修改且必须有初始值，而抽象类的成员变量默认 default，可在子类中被重新定义，也可被重新赋值。

2. 深拷贝和浅拷贝区别了解吗？什么是引用拷贝？

关于深拷贝和浅拷贝区别，我这里先给结论：

• 浅拷贝：浅拷贝会在堆上创建一个新的对象（区别于引用拷贝的一点），不过，如果原对象内部的属性是引用类型的话，浅拷贝会直接复制内部对象的引用地址，也就是说拷贝对象和原对象共用同一个内部对象。
• 深拷贝 ：深拷贝会完全复制整个对象，包括这个对象所包含的内部对象。

那什么是引用拷贝呢？ 简单来说，引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。

3. 内部类

1. 内部类

内部类可以分为四种:成员内部类、局部内部类、匿名内部类和静态内部类。

2. 内部类的优点

3. 内部类有哪些应用场景

• 一些多算法场合
• 解决一些非面向对象的语句块。
• 适当使用内部类，使得代码更加灵活和富有扩展性。
• 当某个类除了它的外部类，不再被其他的类使用时。

4. 局部内部类和匿名内部类访问局部变量的时候，为什么变量必须要加上final？

5. 内部类相关，看程序说出运行结果

public class Outer {
    private int age = 12;

    class Inner {
        private int age = 13;
        public void print() {
            int age = 14;
            System.out.println(age);
            System.out.println(this.age);
            System.out.println(Outer.this.age);
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        Outer.Inner in = new Outer().new Inner();
        in.print();
    }
}

结果：

14
13
12

4. 成员变量与局部变量的区别

• 语法形式 ： 从语法形式上看，成员变量是属于类的，而局部变量是在代码块或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。
• 存储方式 ： 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。
• 生存时间 ： 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生成，随着方法的调用结束而消亡。
• 默认值 ： 从变量是否有默认值来看，成员变量如果没有被赋初始值，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。

5. 创建一个对象用什么运算符? 对象实例与对象引用有何不同?

创建一个对象使用new 运算符：

• 对象实例在堆内存中；对象引用指向对象实例，对象引用存放在栈内存中。
• 一个对象引用可以指向 0 个或 1 个对象（一根绳子可以不系气球，也可以系一个气球）；一个对象可以有 n 个引用指向它（可以用 n 条绳子系住一个气球）。

6. 对象的相等和引用相等的区别

• 对象的相等一般比较的是内存中存放的内容是否相等。
• 引用相等一般比较的是他们指向的内存地址是否相等

7. 类的构造方法的作用是什么?

构造方法是一种特殊的方法，主要作用是完成对象的初始化工作。

8. 如果一个类没有声明构造方法，该程序能正确执行吗?

如果一个类没有声明构造方法，也可以执行！因为一个类即使没有声明构造方法也会有默认的不带参数的构造方法。如果我们自己添加了类的构造方法（无论是否有参），Java 就不会再添加默认的无参数的构造方法了，我们一直在不知不觉地使用构造方法，这也是为什么我们在创建对象的时候后面要加一个括号（因为要调用无参的构造方法）。如果我们重载了有参的构造方法，记得都要把无参的构造方法也写出来（无论是否用到），因为这可以帮助我们在创建对象的时候少踩坑。

9. 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。

Object和String

Object

1. Object 类的常见方法有哪些？

Object 类是一个特殊的类，是所有类的父类。它主要提供了以下 11 个方法：

/**
 * native 方法，用于返回当前运行时对象的 Class 对象，使用了 final 关键字修饰，故不允许子类重写。
 */
@HotSpotIntrinsicCandidate
public final native Class<?> getClass()
/**
 * native 方法，用于返回对象的哈希码，主要使用在哈希表中，比如 JDK 中的HashMap。
 */
@HotSpotIntrinsicCandidate
public native int hashCode()
/**
 * 在默认实现中，equals()方法使用的是"=="运算符进行引用相等性比较，即判断两个对象是 否是同一个对象。
 */
public boolean equals(Object obj)
/**
 * naitive 方法，用于创建并返回当前对象的一份拷贝。
 */
@HotSpotIntrinsicCandidate
protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException
/**
 * 返回类的名字实例的哈希码的 16 进制的字符串。建议 Object 所有的子类都重写这个方法。
 */
public String toString()
/**
 * native 方法，并且不能重写。唤醒一个在此对象监视器上等待的线程(监视器相当于就是锁的概念)。如果有多个线程在等待只会任意唤醒一个。
 */
@HotSpotIntrinsicCandidate
public final native void notify()
/**
 * native 方法，并且不能重写。跟 notify 一样，唯一的区别就是会唤醒在此对象监视器上等待的所有线程，而不是一个线程。
 */
@HotSpotIntrinsicCandidate
public final native void notifyAll()
/**
 * native方法，并且不能重写。暂停线程的执行。注意：sleep 方法没有释放锁，而 wait 方法释放了锁 ，timeout 是等待时间。
 */
public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException
/**
 * 多了 nanos 参数，这个参数表示额外时间（以毫微秒为单位，范围是 0-999999）。 所以超时的时间还需要加上 nanos 毫秒。。
 */
public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException
/**
 * 跟之前的2个wait方法一样，只不过该方法一直等待，没有超时时间这个概念
 */
public final void wait() throws InterruptedException
/**
 * 实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作
 */
@Deprecated(since="9")
protected void finalize() throws Throwable { }

2. == 和 equals() 的区别

== 对于基本类型和引用类型的作用效果是不同的：

• 对于基本数据类型来说，== 比较的是值。
• 对于引用数据类型来说，== 比较的是对象的内存地址。

因为 Java 只有值传递，所以，对于 == 来说，不管是比较基本数据类型，还是引用数据类型的变量，其本质比较的都是值，只是引用类型变量存的值是对象的地址。

3. equals() 方法存在两种使用情况：

• 类没有重写 equals()方法 ：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，使用的默认是 Object类equals()方法。
• 类重写了 equals()方法 ：一般我们都重写 equals()方法来比较两个对象中的属性是否相等；若它们的属性相等，则返回 true(即，认为这两个对象相等)。

4. hashCode() 有什么用

hashCode() 的作用是获取哈希码（int 整数），也称为散列码。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。

hashCode()定义在 JDK 的 Object 类中，这就意味着 Java 中的任何类都包含有 hashCode() 函数。另外需要注意的是： Object 的 hashCode() 方法是本地方法，也就是用 C 语言或 C++ 实现的，该方法通常用来将对象的内存地址转换为整数之后返回。

public native int hashCode();

散列表存储的是键值对(key-value)，它的特点是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码！（可以快速找到所需要的对象）

5. 为什么要有 hashCode？

我们以HashSet 如何检查重复”为例子来说明为什么要有 hashCode？

当你把对象加入 HashSet 时，HashSet 会先计算对象的 hashCode 值来判断对象加入的位置，同时也会与其他已经加入的对象的 hashCode 值作比较，如果没有相符的 hashCode，HashSet 会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashCode 值的对象，这时会调用 equals() 方法来检查 hashCode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet 就不会让其加入操作成功。如果不同的话，就会重新散列到其他位置。这样我们就大大减少了 equals 的次数，相应就大大提高了执行速度。

其实， hashCode() 和 equals()都是用于比较两个对象是否相等。

6. 为什么 JDK 要同时提供equals()和hashcode()这两个方法呢？

这是因为在一些容器（比如 HashMap、HashSet）中，有了 hashCode() 之后，判断元素是否在对应容器中的效率会更高（参考添加元素进HashSet的过程）！

我们在前面也提到了添加元素进HashSet的过程，如果 HashSet 在对比的时候，同样的 hashCode 有多个对象，它会继续使用 equals() 来判断是否真的相同。也就是说 hashCode 帮助我们大大缩小了查找成本。

7. 为什么重写 equals() 时必须重写 hashCode() 方法？

因为两个相等的对象的 hashCode 值必须是相等。也就是说如果 equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。

如果重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话就可能会导致 equals 方法判断是相等的两个对象，hashCode 值却不相等。

思考 ： 重写 equals() 时没有重写 hashCode() 方法的话，使用 HashMap 可能会出现什么问题。

总结 ： equals 方法判断两个对象是相等的，那这两个对象的 hashCode 值也要相等。两个对象有相同的 hashCode 值，他们也不一定是相等的（哈希碰撞）。

String

1. String、StringBuffer、StringBuilder 的区别？

可变性

1. String 是不可变的（后面会详细分析原因）。
2. 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，不过没有使用 final 和 private 关键字修饰，最关键的是这个 AbstractStringBuilder 类还提供了很多修改字符串的方法比如 append 方法。

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    char[] value;
    public AbstractStringBuilder append(String str) {
        if (str == null)
            return appendNull();
        int len = str.length();
        ensureCapacityInternal(count + len);
        str.getChars(0, len, value, count);
        count += len;
        return this;
    }
  	//...
}

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

1. 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。
2. 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。

对于三者使用的总结：

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

2. String为什么是不可变的？

部分源码：

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    private final char value[];
	//...
}

我们知道被 final 关键字修饰的类不能被继承，修饰的方法不能被重写，修饰的变量是基本数据类型则值不能改变，修饰的变量是引用类型则不能再指向其他对象。因此，final 关键字修饰的数组保存字符串并不是 String 不可变的根本原因，因为这个数组保存的字符串是可变的（final 修饰引用类型变量的情况）。

String 真正不可变有下面几点原因：

1. 保存字符串的数组被 final 修饰且为私有的，并且String 类没有提供/暴露修改这个字符串的方法。
2. String 类被 final 修饰导致其不能被继承，进而避免了子类破坏 String 不可变。

3. Java 9 为何要将 String 的底层实现由 char[] 改成了 byte[] ?

在 Java 9 之后，String 、StringBuilder 与 StringBuffer 的实现改用 byte 数组存储字符串。

public final class String implements java.io.Serializable,Comparable<String>, CharSequence {
    // @Stable 注解表示变量最多被修改一次，称为“稳定的”。
    @Stable
    private final byte[] value;
}

abstract class AbstractStringBuilder implements Appendable, CharSequence {
    byte[] value;

}

新版的 String 其实支持两个编码方案： Latin-1 和 UTF-16。如果字符串中包含的汉字没有超过 Latin-1 可表示范围内的字符，那就会使用 Latin-1 作为编码方案。Latin-1 编码方案下，byte 占一个字节(8 位)，char 占用 2 个字节（16），byte 相较 char 节省一半的内存空间。JDK 官方就说了绝大部分字符串对象只包含 Latin-1 可表示的字符。

如果字符串中包含的汉字超过 Latin-1 可表示范围内的字符，byte 和 char 所占用的空间是一样的。

4. 字符串拼接用“+” 还是 StringBuilder?

StringBuilder
原文：https://javaguide.cn/java/basis/java-basic-questions-02.html#%E5%AD%97%E7%AC%A6%E4%B8%B2%E6%8B%BC%E6%8E%A5%E7%94%A8-%E8%BF%98%E6%98%AF-stringbuilder

5. String.equals() 和 Object.equals() 有何区别？

String 中的 equals 方法是被重写过的，比较的是 String 字符串的值是否相等。 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址。

6. 字符串常量池的作用了解吗？

字符串常量池 是 JVM 为了提升性能和减少内存消耗针对字符串（String 类）专门开辟的一块区域，主要目的是为了避免字符串的重复创建。

// 在堆中创建字符串对象”ab“
// 将字符串对象”ab“的引用保存在字符串常量池中
String aa = "ab";
// 直接返回字符串常量池中字符串对象”ab“的引用
String bb = "ab";
System.out.println(aa==bb);// true

7. String s1 = new String(“abc”);这句话创建了几个字符串对象？

会创建 1 或 2 个字符串对象。

1、如果字符串常量池中不存在字符串对象“abc”的引用，那么会在堆中创建 2 个字符串对象“abc”。

示例代码（JDK 1.8）：

String s1 = new String("abc");

2、如果字符串常量池中已存在字符串对象“abc”的引用，则只会在堆中创建 1 个字符串对象“abc”。

8. intern 方法有什么作用?

String.intern() 是一个 native（本地）方法，其作用是将指定的字符串对象的引用保存在字符串常量池中，可以简单分为两种情况：

• 如果字符串常量池中保存了对应的字符串对象的引用，就直接返回该引用。
• 如果字符串常量池中没有保存了对应的字符串对象的引用，那就在常量池中创建一个指向该字符串对象的引用并返回。

示例代码（JDK 1.8） :

// 在堆中创建字符串对象”Java“
// 将字符串对象”Java“的引用保存在字符串常量池中
String s1 = "Java";
// 直接返回字符串常量池中字符串对象”Java“对应的引用
String s2 = s1.intern();
// 会在堆中在单独创建一个字符串对象
String s3 = new String("Java");
// 直接返回字符串常量池中字符串对象”Java“对应的引用
String s4 = s3.intern();
// s1 和 s2 指向的是堆中的同一个对象
System.out.println(s1 == s2); // true
// s3 和 s4 指向的是堆中不同的对象
System.out.println(s3 == s4); // false
// s1 和 s4 指向的是堆中的同一个对象
System.out.println(s1 == s4); //true

9. String 类型的变量和常量做“+”运算时发生了什么？