JAVA基础

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什么是jvm:Java 虚拟机(JVM)是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM 有针对不同系统的特定实现(Windows,Linux,macOS),目的是使用相同的字节码,它们都会给出相同的结果

1.为什么说 Java 语言“编译与解释并存”?

编译型:编译型语言会通过编译器将源代码一次性翻译成可被该平台执行的机器码。一般情况下,编译语言的执行速度比较快,开发效率比较低。

解释型:解释型语言open in new window会通过解释器open in new window一句一句的将代码解释(interpret)为机器代码后再执行。解释型语言开发效率比较快,执行速度比较慢。常见的解释性语言有 Python、JavaScript、PHP 等等。

这是因为 Java 语言既具有编译型语言的特征,也具有解释型语言的特征。因为 Java 程序要经过先编译,后解释两个步骤,由 Java 编写的程序需要先经过编译步骤,生成字节码(.class 文件),这种字节码必须由 Java 解释器来解释执行


2.AOT 有什么优点?为什么不全部使用 AOT 呢?

JDK 9 引入了一种新的编译模式 AOT(Ahead of Time Compilation) 。和 JIT 不同的是,这种编译模式会在程序被执行前就将其编译成机器码,属于静态编译(C、 C++,Rust,Go 等语言就是静态编译)。AOT 避免了 JIT 预热等各方面的开销,可以提高 Java 程序的启动速度,避免预热时间长。并且,AOT 还能减少内存占用和增强 Java 程序的安全性(AOT 编译后的代码不容易被反编译和修改),特别适合云原生场景。

缺点:AOT 编译无法支持 Java 的一些动态特性,如反射、动态代理、动态加载、JNI(Java Native Interface)等。然而,很多框架和库(如 Spring、CGLIB)都用到了这些特性。如果只使用 AOT 编译,那就没办法使用这些框架和库了,或者说需要针对性地去做适配和优化


CGLIB 动态代理使用的是 ASM 技术,而这种技术大致原理是运行时直接在内存中生成并加载修改后的字节码文件也就是 .class 文件,如果全部使用 AOT 提前编译,也就不能使用 ASM 技术了。为了支持类似的动态特性,所以选择使用 JIT 即时编译器。

3.基本数据类型大小

byte:1字节

short:2字节

int:4字节

long:8字节

char:2字节

float:4字节

double:8字节

Byte,Short,Integer,Long 这 4 种包装类默认创建了数值 [-128,127] 的相应类型的缓存数据,Character 创建了数值在 [0,127] 范围的缓存数据,Boolean 直接返回 True or False


为什么说是几乎所有对象实例都存在于堆中呢? 这是因为 HotSpot 虚拟机引入了 JIT 优化之后,会对对象进行逃逸分析,如果发现某一个对象并没有逃逸到方法外部,那么就可能通过标量替换来实现栈上分配,而避免堆上分配内存

4.字符型常量和字符串常量的区别?

  1. 形式上: 字符常量是单引号引起的一个字符; 字符串常量是双引号引起的 0 个或若干个字符
  2. 含义上: 字符常量相当于一个整型值( ASCII 值),可以参加表达式运算; 字符串常量代表一个地址值(该字符串在内存中存放位置)
  3. 占内存大小 字符常量只占 2 个字节; 字符串常量占若干个字节 (注意: char 在 Java 中占两个字节)

5.对象的相等和引用相等的区别

6.深拷贝 vs 浅拷贝vs引用拷贝

  1. 浅拷贝:对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型进行引用传递般的拷贝,此为浅拷贝。
  2. 深拷贝:对基本数据类型进行值传递,对引用数据类型,创建一个新的对象,并复制其内容,此为深拷贝。
  3. 引用拷贝:简单来说,引用拷贝就是两个不同的引用指向同一个对象。
  4. ==clone接口实现:浅克隆:创建新的引用地址,基本数据类型值传递,引用数据类型引用传递==

7.Object 类的常见方法有哪些?

getClass,clone,equals,hashCode,wait,join,toString,notify,notifyAll,finalize(实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作)

8.Java 序列化中如果有些字段不想进行序列化,怎么办?

用关键字transient:阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化;当对象被反序列化时,被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。transient 只能修饰变量,不能修饰类和方法。

9.string 的底层实现由 char[] 改成了 byte[] ?

Java 9 为何要将 String 的底层实现由 char[] 改成了 byte[] ? 编码占位问题

新版的 String 其实支持两个编码方案:Latin-1 和 UTF-16。

10.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。

11.字符型常量和字符串常量的区别?

  1. 形式上: 字符常量是单引号引起的一个字符; 字符串常量是双引号引起的 0 个或若干个字符
  2. 含义上: 字符常量相当于一个整型值( ASCII 值),可以参加表达式运算; 字符串常量代表一个地址值(该字符串在内存中存放位置)
  3. 占内存大小 字符常量只占 2 个字节; 字符串常量占若干个字节 (注意: char 在 Java 中占两个字节),

12.String#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:

13.Exception 和 Error 有什么区别?

所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类:


Checked Exception 和 Unchecked Exception 有什么区别?

Checked Exception 即 受检查异常 ,Java 代码在编译过程中,如果受检查异常没有被 catch或者throws 关键字处理的话,就没办法通过编译。


14.finally 中的代码一定会执行吗?

不一定的!在某些情况下,finally 中的代码不会被执行。

就比如说 finally 之前虚拟机被终止运行的话,finally 中的代码就不会被执行。

  1. 程序所在的线程死亡。
  2. 关闭 CPU。

15.泛型

Java 泛型(generics)是 JDK 5 中引入的一个新特性, 泛型提供了编译时类型安全检测机制,该机制允许程序员在编译时检测到非法的类型。泛型的本质是参数化类型,也就是说所操作的数据类型被指定为一个参数。

什么是泛型:泛型的本质就是参数化类型。也就是,将一个数据类型指定为参数。

泛型擦除: 泛型信息只存在于代码编译阶段,在进入 JVM 之前,与泛型相关的信息会被擦除掉,专业术语叫做类型擦除。

引入泛型有什么好处呢?

16.SPI机制

专门提供给服务提供者或者扩展框架功能的开发者去使用的一个接口。

很多框架都使用了 Java 的 SPI 机制,比如:Spring 框架、数据库加载驱动、日志接口、以及 Dubbo 的扩展实现等等。

SPI 的优缺点?

通过 SPI 机制能够大大地提高接口设计的灵活性,但是 SPI 机制也存在一些缺点,比如:


17.序列号&反序列化

序列化的主要目的是通过网络传输对象或者说是将对象存储到文件系统、数据库、内存中。

(1)serialVersionUID

序列化号 serialVersionUID 属于版本控制的作用。反序列化时,会检查 serialVersionUID 是否和当前类的 serialVersionUID 一致。如果 serialVersionUID 不一致则会抛出 InvalidClassException 异常。

推荐每个序列化类都手动指定其 serialVersionUID,如果不手动指定,那么编译器会动态生成默认的 serialVersionUID

serialVersionUID 不是被 static 变量修饰了吗?为什么还会被“序列化”?

static 修饰的变量是静态变量,属于类而非类的实例,本身是不会被序列化的。然而,serialVersionUID 是一个特例,serialVersionUID 的序列化做了特殊处理。当一个对象被序列化时,serialVersionUID 会被写入到序列化的二进制流中;在反序列化时,也会解析它并做一致性判断,以此来验证序列化对象的版本一致性。如果两者不匹配,反序列化过程将抛出 InvalidClassException,因为这通常意味着序列化的类的定义已经发生了更改,可能不再兼容。


也就是说,serialVersionUID 只是用来被 JVM 识别,实际并没有被序列化。

(2)如果有些字段不想进行序列化怎么办?

对于不想进行序列化的变量,可以使用 transient 关键字修饰。

transient 关键字的作用是:阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化;当对象被反序列化时,被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。

关于 transient 还有几点注意:


为什么不推荐使用 JDK 自带的序列化?不支持跨语言调用;性能差;存在安全问题;

18.IO流

IO 即 Input/Output,输入和输出。数据输入到计算机内存的过程即输入,反之输出到外部存储(比如数据库,文件,远程主机)的过程即输出

1.I/O 流为什么要分为字节流和字符流呢?

问题本质想问:不管是文件读写还是网络发送接收,信息的最小存储单元都是字节,那为什么 I/O 流操作要分为字节流操作和字符流操作呢?

19.java的Unsafe类

20.创建对象的三个步骤

1.类加载检查

2.分配内存空间

3.类的初始化

4.设置对象头

5.执行init方式

21.成员变量与局部变量的区别有哪些?

  1. 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。
  2. 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。
  3. 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消失。
  4. 成员变量如果没有被赋初值: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。

22.面向对象和面向过程的区别

面向过程性能比面向对象高,是因为java属于半编译型语言,不是cpu可以直接运行的语言

面向对象 :面向对象易维护、易复用、易扩展。

23.==和 equals 的区别

24、为什么 Java 中只有值传递?

Java 程序设计语言对对象采用的不是引用调用,实际上,对象引用是按 值传递的。