文章目录
- 一:谈谈你对面向对象的理解
- 二:JDK、JRE、JVM三者区别和联系
- 三:==和equals比较
- 四:hashCode与equals
- 五:final
- 六:String、StringBuffer、StringBuilder
- 七:重载与重写的区别?
- 八:接口和抽象类的区别
- 九:List和Set的区别
- 十:ArrayList和LinkedList区别
- 十一:HashMap和HashTable的区别及其底层实现
- 十二:ConcurrentHashMap原理,jdk7和jdk8版本的区别
- 十三:什么是字节码?采用字节码的好处是什么?
- 十四:Java中的异常体系
- 十五:Java类加载器
- 十六:双亲委托模型
- 十七:GC如何判断对象可以被回收
一:谈谈你对面向对象的理解
什么是面向对象?
对比面向过程,是两种不同的处理问题的角度。
面向过程更注重事情的每一个步骤及顺序,面向对象更注重事情有哪些参与者(对象)、及各自需要做什么。
比如:洗衣机洗衣服
面向过程会将任务拆解成一系列的步骤(函数),1、打开洗衣机----->2、放衣服----->3、放洗衣粉----->4、清洗----->5、烘干
面向对象会拆出人和洗衣机两个对象:
人:打开洗衣机 放衣服 放洗衣粉
洗衣机:清洗 烘干
从以上例子能看出,面向过程比较直接高效,而面向对象更易于复用、扩展和维护。
面向对象
封装:封装的意义,在于明确标识出允许外部使用的所有成员函数和数据项
内部细节对外部调用透明,外部调用无需修改或者关心内部实现
1、javabean的属性私有,提供get、set对外访问,因为属性的赋值或者获取逻辑只能由javabean本身决定,而不能由外部胡乱修改。
private String name;
public void setName(String name){this.name = "CSDN_" + name;
}
//该name有自己的命名规则,明显不能由外部直接赋值
2、orm框架
操作数据库,我们不需要关心链接是如何建立的、sql是如何执行的,只需要引入mybatis,调方法即可
继承:继承基类的方法,并做出自己的改变和/或扩展
子类共性的方法或者属性直接使用父类的,而不需要自己再定义,只需扩展自己个性化的
多态:基于对象所属类的不同,外部对同一个方法的调用,实际执行的逻辑不同。
继承,方法重写,父类引用指向子类对象
父类类型 变量名 = new 子类对象 ;
变量名.方法名();
无法调用子类特有的功能
二:JDK、JRE、JVM三者区别和联系
JDK:
Java Develpment Kit java 开发工具
JRE:
Java Runtime Environment java运行时环境
JVM:
java Virtual Machine java 虚拟机
三:==和equals比较
对比的是栈中的值,基本数据类型是变量值,引用类型是堆中内存对象的地址。
equals:object中默认也是采用比较,通常会重写。
Object
public boolean equals(Object obj) {return (this == obj);
}
String
public boolean equals(Object anObject) {if (this == anObject) {return true;}if (anObject instanceof String) {String anotherString = (String)anObject;int n = value.length;if (n == anotherString.value.length) {char v1[] = value;char v2[] = anotherString.value;int i = 0;while (n-- != 0) {if (v1[i] != v2[i])return false;i++;}return true;}}return false;
}
上述代码可以看出,String类中被复写的equals()方法其实是比较两个字符串的内容。
public class StringDemo {public static void main(String args[]) {String str1 = "Hello";String str2 = new String("Hello");String str3 = str2; // 引用传递System.out.println(str1 == str2); // falseSystem.out.println(str1 == str3); // falseSystem.out.println(str2 == str3); // trueSystem.out.println(str1.equals(str2)); // trueSystem.out.println(str1.equals(str3)); // trueSystem.out.println(str2.equals(str3)); // true}
}
四:hashCode与equals
hashCode介绍:
hashCode() 的作用是获取哈希码,也称为散列码;它实际上是返回一个int整数。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.java中,Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
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)
为什么要有hashCode:
以“HashSet如何检查重复”为例子来说明为什么要有hashCode:
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,看该位置是否有值,如果没有、HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有值,这时会调用equals()方法来检查两个对象是否真的相同。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。这样就大大减少了equals的次数,相应就大大提高了执行速度。
- 如果两个对象相等,则hashcode一定也是相同的
- 两个对象相等,对两个对象分别调用equals方法都返回true
- 两个对象有相同的hashcode值,它们也不一定是相等的
- 因此,equals方法被覆盖过,则hashCode方法也必须被覆盖
- hashCode()的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写hashCode(),则该class的两个对象无论如何都不会相等(即使这两个对象指向相同的数据)
五:final
最终的
- 修饰类:表示类不可被继承。
- 修饰方法:表示方法不可被子类覆盖,但是可以重载。
- 修饰变量:表示变量一旦被赋值就不可以更改它的值。
(1)修饰成员变量 - 如果final修饰的是类变量,只能在静态初始化块中指定初始值或者声明该类变量时指定初始值。
- 如果final修饰的是成员变量,可以在非静态初始化块、声明该变量或者构造器中执行初始值。
(2)修饰局部变量
系统不会为局部变量进行初始化,局部变量必须由程序员显示初始化。因此使用final修饰局部变量时,即可以在定义时指定默认值(后面的代码不能对变量再赋值),也可以不指定默认值,而在后面的代码中对final变量赋初值(仅一次)
public class FinalVar {final static int a = 0;//再声明的时候就需要赋值 或者静态代码块赋值/**static{a = 0;}*/final int b = 0;//再声明的时候就需要赋值 或者代码块中赋值 或者构造器赋值/*{b = 0;}*/public static void main(String[] args) {final int localA; //局部变量只声明没有初始化,不会报错,与final无关。localA = 0;//在使用之前一定要赋值//localA = 1; 但是不允许第二次赋值}
}
(3)修饰基本类型数据和引用类型数据
- 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。但是引用的值是可变的。
为什么局部内部类和匿名内部类只能访问局部final变量?
编译之后会生成两个class文件,Test.class Test1.class
public class Test {public static void main(String[] args) { } //局部final变量a,bpublic void test(final int b) {//jdk8在这里做了优化, 不用写,语法糖,但实际上也是有
的,也不能修改final int a = 10;//匿名内部类new Thread(){public void run() {System.out.println(a);System.out.println(b);};}.start();}
}
class OutClass {private int age = 12;public void outPrint(final int x) {class InClass {public void InPrint() {System.out.println(x);System.out.println(age);}}new InClass().InPrint();}
}
首先需要知道的一点是: 内部类和外部类是处于同一个级别的,内部类不会因为定义在方法中就会随着方法的执行完毕就被销毁。
这里就会产生问题:当外部类的方法结束时,局部变量就会被销毁了,但是内部类对象可能还存在(只有没有人再引用它时,才会死亡)。这里就出现了一个矛盾:内部类对象访问了一个不存在的变量。为了解决这个问题,就将局部变量复制了一份作为内部类的成员变量,这样当局部变量死亡后,内部类仍可以访问它,实际访问的是局部变量的"copy"。这样就好像延长了局部变量的生命周期。
将局部变量复制为内部类的成员变量时,必须保证这两个变量是一样的,也就是如果我们在内部类中修改了成员变量,方法中的局部变量也得跟着改变,怎么解决问题呢?
就将局部变量设置为final,对它初始化后,我就不让你再去修改这个变量,就保证了内部类的成员变量和方法的局部变量的一致性。这实际上也是一种妥协。使得局部变量与内部类内建立的拷贝保持一致。
六:String、StringBuffer、StringBuilder
String是final修饰的,不可变,每次操作都会产生新的String对象
StringBuffer和StringBuilder都是在原对象上操作
StringBuffer是线程安全的,StringBuilder线程不安全的
StringBuffer方法都是synchronized修饰的
性能:StringBuilder > StringBuffer > String
场景:经常需要改变字符串内容时使用后面两个
优先使用StringBuilder,多线程使用共享变量时使用StringBuffer
七:重载与重写的区别?
重载:发生在同一个类种,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,方法名和参数列表必须相同,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则子类不能重写该方法。
public int add(int a,String b)
public String add(int a,String b)
//编译报错
八:接口和抽象类的区别
- 抽象类可以存在普通成员函数,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。
- 抽象类只能继承一个,接口可以实现多个。
接口的设计目的,是对类的行为进行约束(更准确的说是一种“有”约束,因为接口不能规定类不可以有什么行为),也就是提供一种机制,可以强制要求不同的类具有相同的行为。它只约束了行为的有无,但不对如何实现行为进行限制。
而抽象类的设计目的,是代码复用。当不同的类具有某些相同的行为(记为行为集合A),且其中一部分行为的实现方式一致时(A的非真子集,记为B),可以让这些类都派生于一个抽象类。在这个抽象类中实现了B,避免让所有的子类来实现B,这就达到了代码复用的目的。而A减B的部分,留给各个子类自己实现。正是因为A-B在这里没有实现,所以抽象类不允许实例化出来(否则当调用到A-B时,无法执行)。
抽象类是对类本质的抽象,表达的是 is a 的关系,比如: BMW is a Car 。抽象类包含并实现子类的通用特性,将子类存在差异化的特性进行抽象,交由子类去实现。
而接口是对行为的抽象,表达的是 like a 的关系。比如: Bird like a Aircraft (像飞行器一样可以飞),但其本质上 is a Bird 。接口的核心是定义行为,即实现类可以做什么,至于实现类主体是谁、是如何实现的,接口并不关心。
使用场景:当你关注一个事物的本质的时候,用抽象类;当你关注一个操作的时候,用接口。
抽象类的功能要远超过接口,但是,定义抽象类的代价高。因为高级语言来说(从实际设计上来说也是)每个类只能继承一个类。在这个类中,你必须继承或编写出其所有子类的所有共性。虽然接口在功能上会弱化许多,但是它只是针对一个动作的描述。而且你可以在一个类中同时实现多个接口。在设计阶段会降低难度
九:List和Set的区别
- List:有序,按对象进入的顺序保存对象,可重复,允许多个Null元素对象,可以使用Iterator取出所有元素,再逐一遍历,还可以使用get(int index)获取指定下标的元素。
- Set:无序,不可重复,最多允许有一个Null元素对象,取元素时只能用Iterator接口取得所有元素,再逐一遍历各个元素。
十:ArrayList和LinkedList区别
- ArrayList:基于动态数组,连续内存存储,适合下标访问(随机访问),扩容机制:因为数组长度固定,超出长度存数据时需要新建数组,然后将老数组的数据拷贝到新数组,如果不是尾部插入数据还会涉及到元素的移动(往后复制一份,插入新元素),使用尾插法并指定初始容量可以极大提升性能、甚至超过linkedList(需要创建大量的node对象)
- LinkedList:基于链表,可以存储在分散的内存中,适合做数据插入及删除操作,不适合查询:需要逐一遍历。
遍历LinkedList必须使用iterator不能使用for循环,因为每次for循环体内通过get(i)取得某一元素时都需要对list重新进行遍历,性能消耗极大。
另外不要试图使用indexOf等返回元素索引,并利用其进行遍历,使用indexlOf对list进行了遍历,当结果为空时会遍历整个列表。
十一:HashMap和HashTable的区别及其底层实现
- 区别 :
(1)HashMap方法没有synchronized修饰,线程非安全,HashTable线程安全;
(2)HashMap允许key和value为null,而HashTable不允许 - 底层实现:数组+链表实现
jdk8开始链表高度到8、数组长度超过64,链表转变为红黑树,元素以内部类Node节点存在
- 计算key的hash值,二次hash然后对数组长度取模,对应到数组下标,
- 如果没有产生hash冲突(下标位置没有元素),则直接创建Node存入数组,
- 如果产生hash冲突,先进行equal比较,相同则取代该元素,不同,则判断链表高度插入链表,链表高度达到8,并且数组长度到64则转变为红黑树,长度低于6则将红黑树转回链表
- key为null,存在下标0的位置
十二:ConcurrentHashMap原理,jdk7和jdk8版本的区别
jdk7:
数据结构:ReentrantLock+Segment+HashEntry,一个Segment中包含一个HashEntry数组,每个HashEntry又是一个链表结构。
元素查询:二次hash,第一次Hash定位到Segment,第二次Hash定位到元素所在的链表的头部。
锁:Segment分段锁 Segment继承了ReentrantLock,锁定操作的Segment,其他Segment不受影响,并发度为segment个数,可以通过构造函数指定,数组扩容不会影响其他的segment。
get方法无需加锁,volatile保证。
jdk8:
数据结构:synchronized+CAS+Node+红黑树,Node的val和next都用volatile修饰,保证可见性。
查找,替换,赋值操作都使用CAS。
锁:锁链表的head节点,不影响其他元素的读写,锁粒度更细,效率更高,扩容时,阻塞所有的读写操作、并发扩容。
读操作无锁:
Node的val和next使用volatile修饰,读写线程对该变量互相可见。
数组用volatile修饰,保证扩容时被读线程感知。
十三:什么是字节码?采用字节码的好处是什么?
java中的编译器和解释器:
Java中引入了虚拟机的概念,即在机器和编译程序之间加入了一层抽象的虚拟的机器。这台虚拟的机器在任何平台上都提供给编译程序一个的共同的接口。
编译程序只需要面向虚拟机,生成虚拟机能够理解的代码,然后由解释器来将虚拟机代码转换为特定系统的机器码执行。在Java中,这种供虚拟机理解的代码叫做 字节码(即扩展名为 .class的文件),它不面向任何特定的处理器,只面向虚拟机。
每一种平台的解释器是不同的,但是实现的虚拟机是相同的。Java源程序经过编译器编译后变成字节码,字节码由虚拟机解释执行,虚拟机将每一条要执行的字节码送给解释器,解释器将其翻译成特定机器上的机器码,然后在特定的机器上运行。这也就是解释了Java的编译与解释并存的特点。
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。
采用字节码的好处:
Java语言通过字节码的方式,在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题,同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以Java程序运行时比较高效,而且,由于字节码并不专对一种特定的机器,因此,Java程序无须重新编译便可在多种不同的计算机上运行。
十四:Java中的异常体系
Java中的所有异常都来自顶级父类Throwable。
Throwable下有两个子类Exception和Error。
Error是程序无法处理的错误,一旦出现这个错误,则程序将被迫停止运行。
Exception不会导致程序停止,又分为两个部分RunTimeException运行时异常和CheckedException检查异常。
RunTimeException常常发生在程序运行过程中,会导致程序当前线程执行失败。CheckedException常常发生在程序编译过程中,会导致程序编译不通过。
十五:Java类加载器
JDK自带有三个类加载器:BootStrapClassLoader、ExtClassLoader、AppClassLoader。
BootStrapClassLoader是ExtClassLoader的父类加载器,默认负责加载%JAVA_HOME%lib下的jar包和class文件。
ExtClassLoader是AppClassLoader的父类加载器,负责加载%JAVA_HOME%/lib/ext文件夹下的jar包和class类。
AppClassLoader是自定义类加载器的父类,负责加载classpath下的类文件。系统类加载器,线程上下文加载器
继承ClassLoader实现自定义类加载器
十六:双亲委托模型
双亲委派模型的好处:
- 主要是为了安全性,避免用户自己编写的类动态替换 Java的一些核心类,比如 String。
- 同时也避免了类的重复加载,因为 JVM中区分不同类,不仅仅是根据类名,相同的 class文件被不同的 ClassLoader加载就是不同的两个类。
十七:GC如何判断对象可以被回收
- 引用计数法:每个对象有一个引用计数属性,新增一个引用时计数加1,引用释放时计数减1,计数为0时可以回收,
- 可达性分析法:从 GC Roots 开始向下搜索,搜索所走过的路径称为引用链。当一个对象到 GC Roots 没有任何引用链相连时,则证明此对象是不可用的,那么虚拟机就判断是可回收对象。
引用计数法,可能会出现A 引用了 B,B 又引用了 A,这时候就算他们都不再使用了,但因为相互引用 计数器=1 永远无法被回收。
GC Roots的对象有:
- 虚拟机栈(栈帧中的本地变量表)中引用的对象
- 方法区中类静态属性引用的对象
- 方法区中常量引用的对象
- 本地方法栈中JNI(即一般说的Native方法)引用的对象
可达性算法中的不可达对象并不是立即死亡的,对象拥有一次自我拯救的机会。对象被系统宣告死亡至少要经历两次标记过程:第一次是经过可达性分析发现没有与GC Roots相连接的引用链,第二次是在由虚拟机自动建立的Finalizer队列中判断是否需要执行finalize()方法。
当对象变成(GC Roots)不可达时,GC会判断该对象是否覆盖了finalize方法,若未覆盖,则直接将其回收。否则,若对象未执行过finalize方法,将其放入F-Queue队列,由一低优先级线程执行该队列中对象的finalize方法。执行finalize方法完毕后,GC会再次判断该对象是否可达,若不可达,则进行回收,否则,对象“复活”。
每个对象只能触发一次finalize()方法。
由于finalize()方法运行代价高昂,不确定性大,无法保证各个对象的调用顺序,不推荐大家使用,建议遗忘它。