Java知識點集錦

1. 面向?qū)ο蟮奶卣饔心男┓矫妫?抽象：抽象是將一類對象的共同特征總結出來構造類的過程，包括數(shù)據(jù)抽象和行為抽象兩方面。抽象只關注對象有哪些屬性和行為，并不關注這些行為的細節(jié)是什么。繼承：繼承是從已有類得到繼承信息創(chuàng)建新類的過程。提供繼承信息的類被稱為父類（超類、基類）；得到繼承信息的類被稱為子類（派生類）。繼承讓變化中的軟件系統(tǒng)有了一定的延續(xù)性，同時繼承也是封裝程序中可變因素的重要手段（如果不能理解請閱讀閻宏博士的《Java與模式》或《設計模式精解》中關于橋梁模式的部分）。封裝：通常認為封裝是把數(shù)據(jù)和操作數(shù)據(jù)的方法綁定起來，對數(shù)據(jù)的訪問只能通過已定義的接口。面向?qū)ο蟮谋举|(zhì)就是將現(xiàn)實世界描繪成一系列完全自治、封閉的對象。我們在類中編寫的方法就是對實現(xiàn)細節(jié)的一種封裝；我們編寫一個類就是對數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)操作的封裝?？梢哉f，封裝就是隱藏一切可隱藏的東西，只向外界提供最簡單的編程接口（可以想想普通洗衣機和全自動洗衣機的差別，明顯全自動洗衣機封裝更好因此操作起來更簡單；我們現(xiàn)在使用的智能手機也是封裝得足夠好的，因為幾個按鍵就搞定了所有的事情）。多態(tài)性：多態(tài)性是指允許不同子類型的對象對同一消息作出不同的響應。簡單的說就是用同樣的對象引用調(diào)用同樣的方法但是做了不同的事情。多態(tài)性分為編譯時的多態(tài)性和運行時的多態(tài)性。如果將對象的方法視為對象向外界提供的服務，那么運行時的多態(tài)性可以解釋為：當A系統(tǒng)訪問B系統(tǒng)提供的服務時，B系統(tǒng)有多種提供服務的方式，但一切對A系統(tǒng)來說都是透明的（就像電動剃須刀是A系統(tǒng)，它的供電系統(tǒng)是B系統(tǒng)，B系統(tǒng)可以使用電池供電或者用交流電，甚至還有可能是太陽能，A系統(tǒng)只會通過B類對象調(diào)用供電的方法，但并不知道供電系統(tǒng)的底層實現(xiàn)是什么，究竟通過何種方式獲得了動力）。方法重載（overload）實現(xiàn)的是編譯時的多態(tài)性（也稱為前綁定），而方法重寫（override）實現(xiàn)的是運行時的多態(tài)性（也稱為后綁定）。運行時的多態(tài)是面向?qū)ο笞罹璧臇|西，要實現(xiàn)多態(tài)需要做兩件事：1). 方法重寫（子類繼承父類并重寫父類中已有的或抽象的方法）；2). 對象造型（用父類型引用引用子類型對象，這樣同樣的引用調(diào)用同樣的方法就會根據(jù)子類對象的不同而表現(xiàn)出不同的行為）。2. 訪問修飾符public,private,protected,以及不寫（默認）時的區(qū)別? 修飾符當前類同包子類其他包publicyyyyprotectedyyyxdefaultyyxxprivateyxxx 類的成員不寫訪問修飾時默認為default。默認對于同一個包中的其他類相當于公開（public），對于不是同一個包中的其他類相當于私有（private）；受保護（protected）對子類相當于公開，對不是同一包中的沒有父子關系的類相當于私有。Java中，外部類的修飾符只能是public或默認，類的成員（包括內(nèi)部類）的修飾符可以是以上四種。3. String是基本數(shù)據(jù)類型嗎？

答：不是。Java中的基本數(shù)據(jù)類型只有8個：byte、short、int、long、float、double、char、boolean；除了基本類型（primitive type）和枚舉類型（enumeration type），剩下的都是引用類型（reference type）。

4. float f = 3.4;是否正確？

答：不正確。3.4是雙精度數(shù)，將雙精度型（double）賦值給浮點型（float）屬于下轉(zhuǎn)型（down-casting，也稱為窄化）會造成精度損失，因此需要強制類型轉(zhuǎn)換float f =(float)3.4;或者寫成float f =3.4F;。

5. short s1 = 1; s1 = s1 + 1;有錯嗎?short s1 = 1; s1 += 1;有錯嗎？

答：對于short s1 = 1; s1 = s1 + 1;由于1是int類型，因此s1+1運算結果也是int 型，需要強制轉(zhuǎn)換類型才能賦值給short型；而short s1 = 1; s1 += 1;可以正確編譯，因為s1+= 1;相當于s1 = (short)(s1 + 1);其中有隱含的強制類型轉(zhuǎn)換。

6. Java有沒有goto？

答：goto 是Java中的保留字，在目前版本的Java中沒有使用。（根據(jù)James Gosling（Java之父）編寫的《The Java Programming Language》一書的附錄中給出了一個Java關鍵字列表，其中有goto和const，但是這兩個是目前無法使用的關鍵字，因此有些地方將其稱之為保留字，其實保留字這個詞應該有更廣泛的意義，因為熟悉C語言的程序員都知道，在系統(tǒng)類庫中使用過的有特殊意義的單詞或單詞的組合都被視為保留字）。

7. int和Integer有什么區(qū)別？

答：Java是一個近乎純潔的面向?qū)ο缶幊陶Z言，但是為了編程的方便還是引入了基本數(shù)據(jù)類型，但是為了能夠?qū)⑦@些基本數(shù)據(jù)類型當成對象操作，Java為每一個基本數(shù)據(jù)類型都引入了對應的包裝類型（wrapper class），int的包裝類就是Integer，從Java 5開始引入了自動裝箱/拆箱機制，使得二者可以相互轉(zhuǎn)換。

Java 為每個原始類型提供了包裝類型：

原始類型: boolean，char，byte，short，int，long，float，double包裝類型：Boolean，Character，Byte，Short，Integer，Long，F(xiàn)loat，Double

下列代碼可驗證自動裝箱/拆箱機制：

class?AutoUnboxingTest?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????Integer?a?=?new?Integer(3);
????????Integer?b?=?3;??????????????????//?將3自動裝箱成Integer類型
????????int?c?=?3;
????????System.out.println(a?==?b);?????//?false，兩個引用沒有引用同一對象
????????System.out.println(a?==?c);?????//?true，a自動拆箱成int類型再和c比較
????}
}

另外，介紹一個相關的面試題，代碼如下所示：

public?class?Test03?{
????public?static?void?main(String[]?args)?{
????????Integer?f1?=?100,?f2?=?100,?f3?=?150,?f4?=?150;

????????System.out.println(f1?==?f2);
????????System.out.println(f3?==?f4);
????}
}

分析：如果不明就里很容易認為兩個輸出要么都是true要么都是false。首先需要注意的是f1、f2、f3、f4四個變量都是Integer對象引用，所以下面的==運算比較的不是值而是引用。裝箱的本質(zhì)是什么呢？當我們給一個Integer對象賦一個int值的時候，會調(diào)用Integer類的靜態(tài)方法valueOf，如果看看valueOf的源代碼就知道發(fā)生了什么。

public?static?Integer?valueOf(int?i)?{
????if?(i?>=?IntegerCache.low?&&?i?<=?IntegerCache.high)
????????return?IntegerCache.cache[i?+?(-IntegerCache.low)];

????return?new?Integer(i);
}

IntegerCache是Integer的內(nèi)部類，其代碼如下所示：

/**
?*?Cache?to?support?the?object?identity?semantics?of?autoboxing?for?values?between
?*?-128?and?127?(inclusive)?as?required?by?JLS.
?*
?*?The?cache?is?initialized?on?first?usage.??The?size?of?the?cache
?*?may?be?controlled?by?the?{@code?-XX:AutoBoxCacheMax=}?option.
?*?During?VM?initialization,?java.lang.Integer.IntegerCache.high?property
?*?may?be?set?and?saved?in?the?private?system?properties?in?the
?*?sun.misc.VM?class.
?*/
private?static?class?IntegerCache?{
????static?final?int?low?=?-128;
????static?final?int?high;
????static?final?Integer?cache[];
????static?{
????????//?high?value?may?be?configured?by?property
????????int?h?=?127;
????????String?integerCacheHighPropValue?=
????????????sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
????????if?(integerCacheHighPropValue?!=?null)?{
????????????try?{
????????????????int?i?=?parseInt(integerCacheHighPropValue);
????????????????i?=?Math.max(i,?127);?
???????????????//?Maximum?array?size?is?Integer.MAX_VALUE
????????????????h?=?Math.min(i,?Integer.MAX_VALUE?-?(-low)?-1);
????????????}?catch(?NumberFormatException?nfe)?{
????????????????//?If?the?property?cannot?be?parsed?into?an?int,?ignore?it.
????????????}
????????}
????????high?=?h;
????????cache?=?new?Integer[(high?-?low)?+?1];
????????int?j?=?low;
????????for(int?k?=?0;?k?<?cache.length;?k++)
????????????cache[k]?=?new?Integer(j++);
????????//?range?[-128,?127]?must?be?interned?(JLS7?5.1.7)
????????assert?IntegerCache.high?>=?127;
????}
????private?IntegerCache()?{
????}
}

簡單的說，如果整型字面量的值在-128到127之間，那么不會new新的Integer對象，而是直接引用常量池中的Integer對象，所以上面的面試題中f1==f2的結果是true，而f3==f4的結果是false。

8. &和&&的區(qū)別？

答：&運算符有兩種用法：(1)按位與；(2)邏輯與。&&運算符是短路與運算。邏輯與跟短路與的差別是非常巨大的，雖然二者都要求運算符左右兩端的布爾值都是true整個表達式的值才是true。&&之所以稱為短路運算是因為，如果&&左邊的表達式的值是false，右邊的表達式會被直接短路掉，不會進行運算。很多時候我們可能都需要用&&而不是&，例如在驗證用戶登錄時判定用戶名不是null而且不是空字符串，應當寫為：username != null &&!username.equals("")，二者的順序不能交換，更不能用&運算符，因為第一個條件如果不成立，根本不能進行字符串的equals比較，否則會產(chǎn)生NullPointerException異常。注意：邏輯或運算符（|）和短路或運算符（||）的差別也是如此。

9. 解釋內(nèi)存中的棧（stack）、堆（heap）和靜態(tài)區(qū)（static area）的用法

答：通常我們定義一個基本數(shù)據(jù)類型的變量，一個對象的引用，還有就是函數(shù)調(diào)用的現(xiàn)場保存都使用內(nèi)存中的?？臻g；而通過new關鍵字和構造器創(chuàng)建的對象放在堆空間；程序中的字面量（literal）如直接書寫的100、"hello"和常量都是放在靜態(tài)區(qū)中。?？臻g操作起來最快但是棧很小，通常大量的對象都是放在堆空間，理論上整個內(nèi)存沒有被其他進程使用的空間甚至硬盤上的虛擬內(nèi)存都可以被當成堆空間來使用。

String?str?=?new?String("hello");

上面語句中的str放在棧上，用new創(chuàng)建出來的字符串對象放在堆上，而"hello"這個字面量放在靜態(tài)區(qū)。

10. Math.round(11.5) 等于多少？Math.round(-11.5)等于多少？

答：Math.round(11.5)的返回值是12，Math.round(-11.5)的返回值是-11。四舍五入的原理是在參數(shù)上加0.5然后進行下取整。

11. swtich 是否能作用在byte 上，是否能作用在long 上，是否能作用在String上？

答：在Java 5以前，switch(expr)中，expr只能是byte、short、char、int。從Java 5開始，Java中引入了枚舉類型，expr也可以是enum類型，從Java 7開始，expr還可以是字符串（String），但是長整型（long）在目前所有的版本中都是不可以的。

12. 用最有效率的方法計算2乘以8？

答：2 << 3（左移3位相當于乘以2的3次方，右移3位相當于除以2的3次方）。

補充： 我們?yōu)榫帉懙念愔貙慼ashCode方法時，可能會看到如下所示的代碼，其實我們不太理解為什么要使用這樣的乘法運算來產(chǎn)生哈希碼（散列碼），而且為什么這個數(shù)是個素數(shù)，為什么通常選擇31這個數(shù)？前兩個問題的答案你可以自己百度一下，選擇31是因為可以用移位和減法運算來代替乘法，從而得到更好的性能。說到這里你可能已經(jīng)想到了：31 * num 等價于(num << 5) - num，左移5位相當于乘以2的5次方再減去自身就相當于乘以31，現(xiàn)在的VM都能自動完成這個優(yōu)化。

public?class?PhoneNumber?{
????private?int?areaCode;
????private?String?prefix;
????private?String?lineNumber;

????@Override
????public?int?hashCode()?{
????????final?int?prime?=?31;
????????int?result?=?1;
????????result?=?prime?*?result?+?areaCode;
????????result?=?prime?*?result
????????????????+?((lineNumber?==?null)???0?:?lineNumber.hashCode());
????????result?=?prime?*?result?+?((prefix?==?null)???0?:?prefix.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;
????????PhoneNumber?other?=?(PhoneNumber)?obj;
????????if?(areaCode?!=?other.areaCode)
????????????return?false;
????????if?(lineNumber?==?null)?{
????????????if?(other.lineNumber?!=?null)
????????????????return?false;
????????}?else?if?(!lineNumber.equals(other.lineNumber))
????????????return?false;
????????if?(prefix?==?null)?{
????????????if?(other.prefix?!=?null)
????????????????return?false;
????????}?else?if?(!prefix.equals(other.prefix))
????????????return?false;
????????return?true;
????}
}

自己寫hashcode和equals方法容易出錯，我一般使用commons-lang工具包中的工具：

org.apache.commons.lang.builder.EqualsBuilderorg.apache.commons.lang.builder.HashCodeBuilder

例子代碼如下：

package?org.test.spittr.data;
import?org.apache.commons.lang.builder.EqualsBuilder;
import?org.apache.commons.lang.builder.HashCodeBuilder;
import?java.util.Date;
public?class?Spittle?{
????private?final?Long?id;
????private?final?String?message;
????private?final?Date?time;
????private?Double?latitude;
????private?Double?longitude;

????public?Spittle(String?message,?Date?time)?{
????????this(message,?time,?null,?null);
????}
????public?Spittle(String?message,Date?time,?Double?latitude,?Double?longitude)?{
????????this.id?=?null;
????????this.time?=?time;
????????this.latitude?=?latitude;
????????this.longitude?=?longitude;
????????this.message?=?message;
????}

????@Override
????public?boolean?equals(Object?obj)?{
????????return?EqualsBuilder.reflectionEquals(this,?obj,
????????????????new?String[]{"message","latitude",?"longitude"});
????}
????@Override
????public?int?hashCode()?{
????????return?HashCodeBuilder.reflectionHashCode(this,
????????????????new?String[]{"message",?"latitude",?"longitude"});
????}
}

13. 數(shù)組有沒有l(wèi)ength()方法？String有沒有l(wèi)ength()方法？

答：數(shù)組沒有l(wèi)ength()方法，有l(wèi)ength 的屬性。String 有l(wèi)ength()方法。JavaScript中，獲得字符串的長度是通過length屬性得到的，這一點容易和Java混淆。

14. 在Java中，如何跳出當前的多重嵌套循環(huán)？

答：在最外層循環(huán)前加一個標記如A，然后用break A;可以跳出多重循環(huán)。（Java中支持帶標簽的break和continue語句，作用有點類似于C和C++中的goto語句，但是就像要避免使用goto一樣，應該避免使用帶標簽的break和continue，因為它不會讓你的程序變得更優(yōu)雅，很多時候甚至有相反的作用，所以這種語法其實不知道更好）

15. 構造器（constructor）是否可被重寫（override）？

答：構造器不能被繼承，因此不能被重寫，但可以被重載。

16. 兩個對象值相同(x.equals(y) == true)，但卻可有不同的hash code，這句話對不對？

答：不對，如果兩個對象x和y滿足x.equals(y) == true，它們的哈希碼（hash code）應當相同。Java對于eqauls方法和hashCode方法是這樣規(guī)定的：(1)如果兩個對象相同（equals方法返回true），那么它們的hashCode值一定要相同；(2)如果兩個對象的hashCode相同，它們并不一定相同。當然，你未必要按照要求去做，但是如果你違背了上述原則就會發(fā)現(xiàn)在使用容器時，相同的對象可以出現(xiàn)在Set集合中，同時增加新元素的效率會大大下降（對于使用哈希存儲的系統(tǒng)，如果哈希碼頻繁的沖突將會造成存取性能急劇下降）。

補充： 關于equals和hashCode方法，很多Java程序員都知道，但很多人也就是僅僅知道而已，在Joshua Bloch的大作《Effective Java》（很多軟件公司，《Effective Java》、《Java編程思想》以及《重構：改善既有代碼質(zhì)量》是Java程序員必看書籍，如果你還沒看過，那就趕緊去亞馬遜買一本吧）中是這樣介紹equals方法的：首先equals方法必須滿足自反性（x.equals(x)必須返回true）、對稱性（x.equals(y)返回true時，y.equals(x)也必須返回true）、傳遞性（x.equals(y)和y.equals(z)都返回true時，x.equals(z)也必須返回true）和一致性（當x和y引用的對象信息沒有被修改時，多次調(diào)用x.equals(y)應該得到同樣的返回值），而且對于任何非null值的引用x，x.equals(null)必須返回false。實現(xiàn)高質(zhì)量的equals方法的訣竅包括：1. 使用==操作符檢查"參數(shù)是否為這個對象的引用"；2. 使用instanceof操作符檢查"參數(shù)是否為正確的類型"；3. 對于類中的關鍵屬性，檢查參數(shù)傳入對象的屬性是否與之相匹配；4. 編寫完equals方法后，問自己它是否滿足對稱性、傳遞性、一致性；5. 重寫equals時總是要重寫hashCode；6. 不要將equals方法參數(shù)中的Object對象替換為其他的類型，在重寫時不要忘掉@Override注解。

17. 是否可以繼承String類？

答：String 類是final類，不可以被繼承。

補充： 繼承String本身就是一個錯誤的行為，對String類型最好的重用方式是關聯(lián)關系（Has-A）和依賴關系（Use-A）而不是繼承關系（Is-A）。

18. 當一個對象被當作參數(shù)傳遞到一個方法后，此方法可改變這個對象的屬性，并可返回變化后的結果，那么這里到底是值傳遞還是引用傳遞？

答：值傳遞。Java語言的方法調(diào)用只支持參數(shù)的值傳遞。當一個對象實例作為一個參數(shù)被傳遞到方法中時，參數(shù)的值就是對該對象的引用。對象的屬性可以在被調(diào)用過程中被改變，但對對象引用的改變是不會影響到調(diào)用者的。C++和C#中可以通過傳引用或傳輸出參數(shù)來改變傳入的參數(shù)的值。在C#中可以編寫如下所示的代碼，但是在Java中卻做不到。

using?System;namespace?CS01?{
?class?Program?{
?????public?static?void?swap(ref?int?x,?ref?int?y)?{
???????int?temp?=?x;
???????x?=?y;
???????y?=?temp;?
????}

?????public?static?void?Main?(string[]?args)?{
?????????int?a?=?5,?b?=?10;
?????????swap?(ref?a,?ref?b);?//?a?=?10,?b?=?5;
?????????Console.WriteLine?("a?=?{0},?b?=?{1}",?a,?b);
?????}
???}
}

說明：Java中沒有傳引用實在是非常的不方便，這一點在Java 8中仍然沒有得到改進，正是如此在Java編寫的代碼中才會出現(xiàn)大量的Wrapper類（將需要通過方法調(diào)用修改的引用置于一個Wrapper類中，再將Wrapper對象傳入方法），這樣的做法只會讓代碼變得臃腫，尤其是讓從C和C++轉(zhuǎn)型為Java程序員的開發(fā)者無法容忍。

19. String和StringBuilder、StringBuffer的區(qū)別？

答：Java平臺提供了兩種類型的字符串：String和StringBuffer/StringBuilder，它們可以儲存和操作字符串。其中String是只讀字符串，也就意味著String引用的字符串內(nèi)容是不能被改變的。而StringBuffer/StringBuilder類表示的字符串對象可以直接進行修改。StringBuilder是Java 5中引入的，它和StringBuffer的方法完全相同，區(qū)別在于它是在單線程環(huán)境下使用的（不具備線程安全性），因為它的所有方面都沒有被synchronized修飾，因此它的效率也比StringBuffer要高。

面試題1： 什么情況下用+運算符進行字符串連接比調(diào)用StringBuffer/StringBuilder對象的append方法連接字符串性能更好？
答： String 類型和 StringBuffer 類型的主要性能區(qū)別其實在于 String 是不可變的對象, 因此在每次對 String 類型進行改變的時候其實都等同于生成了一個新的 String 對象，然后將指針指向新的 String 對象，所以經(jīng)常改變內(nèi)容的字符串最好不要用 String ，因為每次生成對象都會對系統(tǒng)性能產(chǎn)生影響，特別當內(nèi)存中無引用對象多了以后， JVM 的 GC 就會開始工作，那速度是一定會相當慢的；如果是使用 StringBuffer 類則結果就不一樣了，每次結果都會對 StringBuffer 對象本身進行操作，而不是生成新的對象，再改變對象引用。所以在一般情況下我們推薦使用 StringBuffer ，特別是字符串對象經(jīng)常改變的情況下。而在某些特別情況下， String 對象的字符串拼接其實是被 JVM 解釋成了 StringBuffer 對象的拼接，所以這些時候 String 對象的速度并不會比 StringBuffer 對象慢，而特別是以下的字符串對象生成中， String 效率是遠要比 StringBuffer 快的：

String?S1?=?“This?is?only?a”?+?“?simple”?+?“?test”;
StringBuffer?Sb?=?new?StringBuilder(“This?is?only?a”).append(“?simple”).append(“?test”);

你會很驚訝的發(fā)現(xiàn)，生成 String S1 對象的速度簡直太快了，而這個時候 StringBuffer 居然速度上根本一點都不占優(yōu)勢。其實這是 JVM 的一個把戲，在 JVM 眼里，這個String S1 = “This is only a” + “ simple” + “test”; 其實就是：String S1 = “This is only a simple test”; 所以當然不需要太多的時間了。
但大家這里要注意的是，如果你的字符串是來自另外的 String 對象的話，速度就沒那么快了，譬如：

String?S2?=?“This?is?only?a”;
String?S3?=?“?simple”;
String?S4?=?“?test”;
String?S1?=?S2?+S3?+?S4;

這時候 JVM 會規(guī)規(guī)矩矩的按照原來的方式去做
在大部分情況下 StringBuffer > String

面試題2： 請說出下面程序的輸出。

public?class?StringEqualsTest?{
??public?static?void?main(String[]?args)?{
??????String?s1?=?"Programming";
??????String?s2?=?new?String("Programming");
??????String?s3?=?"Program"?+?"ming";
??????System.out.println(s1?==?s2);?//?false
??????System.out.println(s1?==?s3);?//?true
??????System.out.println(s1?==?s1.intern());?//true
??}
}

String對象的intern方法會得到字符串對象在常量池中對應的版本的引用（如果常量池中有一個字符串與String對象的equals結果是true），如果常量池中沒有對應的字符串，則該字符串將被添加到常量池中，然后返回常量池中字符串的引用。