(Java实习生)每日10道面试题打卡——Java基础知识篇

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  • 本篇总结的是Java基础知识相关的面试题,后续会每日更新~

(Java实习生)每日10道面试题打卡——Java基础知识篇


1、请你说一下什么是面向对象?

Java是面向对象的编程语言,不同于C语言是面向过程的。对于面向对象和面向过程的区别,举一个简单的例子说明一下(我们以洗衣机洗衣服为例):

  • 面向过程:面向过程的编程方式,程序会将要完成的某一个任务拆解成一系列的小步骤 (函数),如:
    • ① 打开洗衣机:method01()
    • ② 放入要洗的衣服:method02()
    • ③ 放入洗衣服:method03()
    • ④ 清洗:method04()
    • ⑤ 烘干:method05()
  • 面向对象:面向对象的编程方式,程序会将要完成的洗衣机洗衣服的任务拆分成如下两个对象:
    • 人(Person):Person在洗衣机洗衣服这个程序任务中有三个作用,分别是打开洗衣机放入要洗的衣服放入洗衣粉
    • 洗衣机(Machine):Machine在洗衣机洗衣服这个程序任务中有两个作用,分别是清洗烘干

从上面这个例子能看出,面向过程的编程方式比较直接且高效,而面向对象的编程方式更易复用、扩展和维护


2、请你简述一下面向对象的三个基本特征?

  • 继承:承是Java中面向对象最显著的一个特征,继承是从已有的类中派生出新的类,新的类可以吸收已有的属性、行为,并扩展新的能力。Java中不支持多继承,但是接口可以支持多实现。

  • 封装:将同一类事物的特征和功能包装在一起,只对外暴露需要调用的接口。封装也称为信息的隐藏,在Java中接口是体现封装最常用的方法,在接口中我们没有任何功能的实现(具体实现都交给实现类),只是定义了一系列抽象的方法声明用于外部调用

  • 多态:封装和继承都是为多态来服务的,多态是指同一个行为具有多个不同的表现形式。在Java中方法的重载和重写是实现多态的2种方式。

    • 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。方法重载体现了编译时的多态性
    • 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,重载对返回类型没有特殊的要求。方法重写体现了运行时的多态性

    多态的三要素:继承 、重写、父类指向子类引用


3、为什么说 Java 是一种半解释半编译的程序设计语言呢?

什么是编译形语言,什么又是解释形语言

  • 编译型语言:把做好的源程序全部编译成二进制代码的可运行程序。然后,就可以直接运行这个程序。执行速度快效率高,依靠编译器,跨平台性稍差
  • 解释型语言:把已经做好的源程序,翻译一句,执行一句,直到结束。执行速度慢效率低,依靠编译器,但是跨平台性稍好

那么为什么说Java 是编译型语言呢

第一个观点认为 Java 是编译型语言,因为Java程序想要运行,那么第一步就是要使用Javac进行编译(将Java源文件编译成.class二进制文件)。没有经过编译的.java文件,是没办法运行的!

那么为什么又说Java 是解释型语言呢

那么第二个观点则是认为Java是解释型语言,Java经过编译,Javac.java源文件编译成.class二进制文件之后,仍然需要借助 JVM 的解释执行。

综合上面两个观点来看,Java似乎既有编译型语言的特点,又有解释型语言的特点,也没有看到哪本权威的书籍上认定Java就是哪一种类型的语言。


4、请你说一下Java中的8大基本类型是那些?

如图所示:

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8种基本数据类型和取值范围

基本类型 大小(位/bit) 字节数(byte) 最小值 最大值 默认值 包装器类型
boolean - - false true false Boolean
char 16 bits 2 bytes Unicode 0 Unicode 2^16-1 Character
byte 8 bits 1 byte -2^7 2^7-1 0 Byte
short 16 bits 2 bytes -2~15 2^15-1 0 Short
int 32 bits 4 bytes -2^31 2^31-1 0 Integer
long 64 bits 8 bytes -2^63 2^63-1 0 Long
float 32 bits 4 bytes 0.0 Fload
double 64 bits 8 bytes 0.0 Double

注意:对于boolean值,在Java规范中并没有给出其储存大小,在《Java虚拟机规范》中给出了4个字节,和boolean数组1个字节的定义,具体还要看虚拟机实现是否按照规范来,所以1个字节、4个字节都是有可能的。除了void之外,其他8种基本数据类型被称为八大基本数据类型

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图中从左向右的转换都是隐式转换,无需再代码中进行强制转换。从右向左均要进行强制类型转换,才能通过编译。强制转换会丢失精度。


5、请你讲讲抽象类和接口有什么区别?

  • (一) 继承方面

    • 抽象类只能单继承;而接口可以多实现;
  • (二) 成员属性方面

    • 抽象类中可以有普通属性,也可以有常量;
    • 接口中的成员变量全部默认是常量,使用public static final修饰,这个可以省略不写;
  • (三) 代码块方面

    • 抽象类可以含初始化块;接口不能含初始化块;
  • (四) 构造函数方面

    • 抽象类可以有构函数,但是这里的构造函数不是用来创建对象的,而且用来被实现类调用进行初始化操作的;
    • 接口不能有构造函数;
  • (五) 方法方面

    • 接口在JDK1.8之后可以定义抽象方法(无方法体)、default 修饰的默认方法(有方法体)、static修饰的静态方法(有方法体),JDK1.8以前是只能有抽象方法。

      public interface Test { 
          static void test() { 
          } 
          
          default void test2(){ 
          } 
          
          void test3();// 默认是abstract修饰 
      }
      
    • 抽象类中除了静态方法和抽象方法外还可以有普通方法。

二者相同之处

  • 接口与抽象类都不能被实例化,需要被其他进行实现或继承。
  • 接口与抽象类里面都能包含抽象方法,实现接口或继承抽象类的子类都必须实现这些抽象方法。

6、请判断当一个对象被当作参数传递给一个方法后,此方法可改变这个对象的属性,并可返回变化后的结果,那么这里到底是值传递还是引用传递?

是值传递。java 编程语言只有值传递参数。当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时,参数的值就是对该对象的引用。对象的内容可以在被调用的方法中改变,但对象的引用是永远不会改变的。

java中只有值传递,基本类型传递的是值的副本,引用类型传递的是引用的副本


7、请你说一下JVM/JRE/JDK的区别?

直接看一张图就可以理解他们的区别了:

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  • JVM = Java虚拟机
  • JRE = JVM + 基础类库
  • JDK = JVM + 基础类库 + 编译工具

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8、请你说一下方法重载和方法重写的区别?

  • 重载:方法重载发生在同一个类中,重载的方法之间方法名必须相同,参数列表不同(参数的类型、参数的个数),方法的返回值和访问修饰符可以不同,发生在编译时期(方法重载实现了编译时多态)。
  • 重写:方法重写发生在子父类中,子类重写父类的方法,方法名称必须相同,参数列表也必须相同,方法的返回值小于等于父类方法的返回值,访问修饰符方位大于等于父类方法(如果父类方法修饰符为private,则子类就无法重写了)。

9、请你说一下List接口和Set接口的区别?

  • List:有序、可重复集合。按照对象插入的顺寻保存数据,允许多个Null元素对象,可以使用iterator迭代器遍历,也可以使用get(int index)方法获取指定下标元素。
  • Set:无序、不可重复集合只允许有一个Null元素对象,取元素时,只能使用iterator迭代器逐一遍历。
  • Map: key-value 键值对形式的集合,添加或获取元素时,需要通过key来检索到value。

Collecttion 集合体系结构简图:

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参考文章:Java集合中List,Set以及Map等集合体系详解


10、为什么重写了equals()方法还需要重写hashCode()方法?

equals()只是判断对象属性是否相同,hashCode()要判断二者地址是否相同。java中如果要判断两个对象是否相等,需要同时满足地址 + 属性都相同!

  • 如果两个对象相同(即:用 equals() 比较返回true),那么它们的 hashCode 值一定要相同;
  • 如果两个对象的 hashCode 相同,它们并不一定相同;

举例子:

只重写 equals() 方法,不重写 hashcode() 方法:

public class Student {
	private String name;
	private int age;
 
	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Student other = (Student) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	// 省略 get,set方法...
}

执行下面的程序看看效果:

public class hashTest {
	@Test
	public void test() {
		Student stu1 = new Student("Jimmy",24);
		Student stu2 = new Student("Jimmy",24);
		
		System.out.println("两位同学是同一个人吗?"+stu1.equals(stu2));
		System.out.println("stu1.hashCode() = "+stu1.hashCode());
		System.out.println("stu1.hashCode() = "+stu2.hashCode());
	}
}

如果重写了 equals() 而未重写 hashcode() 方法,可能就会出现两个没有关系的对象 equals 相同(因为equals都是根据对象的特征进行重写的),但 hashcode 不相同的情况。因为此时 Student 类的 hashcode() 方法就是 Object 默认的 hashcode()方 法,由于默认的 hashcode()方法是根据对象的内存地址经哈希算法得来的,所以 stu1 != stu2,故两者的 hashcode 值不一定相等。

根据 hashcode 的规则,两个对象相等其 hash 值一定要相等,矛盾就这样产生了。上面我们已经解释了为什么要使用 hashcode 算法,所以即使字面量相等,但是产生两个不同的 hashCode 值显然不是我们想要的结果。

如果我们在重写 equals() 时,也重写了 hashCode() 方法:

public class Student {
	private String name;
	private int age;
	
	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + age;
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.hashCode());
		return result;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Student other = (Student) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	// 省略 get,set方法...
}

再来看执行结果:

两位同学是同一个人吗?true
stu1.hashCode() = 71578563
stu1.hashCode() = 71578563

Student 类重写后的 hashcode() 方法中可以看出,重写后返回的新的 hash 值与 Student 的两个属性是有关,这样就确保了对象和对象地址之间的关联性。


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