?第一章：Java基礎篇

1、談談你對java的認識

? ? ?這個問題很大，很抽象，要回答好確實不容易。宏觀上面來說，從C語言面向過程到C++面向對象到java語言純面向對象這一發展過程都是為了提高公用性、重用性、可讀性，降低耦合性。java程序是對象的集合，是一系列帶有方法的對象組合，這些方法以其他對象為參數，并發送消息給其他對象。這樣由于java中的對象是由狀態、行為和標識組成。狀態可以認為是對象存在的具體值；行為可認為是對象所能做的操作；而標識是對象在內存中的唯一地址。通常在程序中只能看到對象的前兩個屬性。在java中所有的代碼都必須寫在class里，而每個對象都是某個類(class)的一個實例(instance)，也就是說java中的所有操作都是由對象完成的。

? ?java有許多優良的特性，使得Java應用具有無比的健壯性和可靠性，這也減少了應用系統的維護費用。Java對對象技術的全面支持和Java平臺內嵌的API能縮短應用系統的開發時間并降低成本。Java的編譯一次，到處可運行的特性使得它能夠提供一個隨處可用的開放結構和在多平臺之間傳遞信息的低成本方式。java的優良特性說明如下：

?1)簡單。Java丟棄了C++ 中很少使用的、很難理解的、令人迷惑的那些特性，如操作符重載、多繼承、自動的強制類型轉換。特別是，Java語言不使用指針，并提供了自動的垃圾回收機制，使得程序員不必為內存管理而擔憂。

?2)面向對象。Java語言提供類、接口和繼承等原語，為了簡單起見，只支持類之間的單繼承，但支持接口之間的多繼承，并支持類與接口之間的實現機制。Java語言全面支持動態綁定，而C++ 語言只對虛函數使用動態綁定。總之，Java語言是一個純的面向對象程序設計語言。

?3)分布式。Java語言支持Internet應用的開發，在基本的Java應用編程接口中有一個網絡應用編程接口（java.net），它提供了用于網絡應用編程的類庫，包括URL、URLConnection、Socket、 ServerSocket等。Java的RMI(遠程方法激活)機制也是開發分布式應用的重要手段。

?4)健壯。Java的強類型機制、異常處理、廢料的自動收集等是Java程序健壯性的重要保證，Java的安全檢查機制使得Java更具健壯性。

?5)安全。Java通常被用在網絡環境中，為此，Java提供了一個安全機制以防惡意代碼的攻擊。除了Java語言具有的許多安全特性以外，Java對通過網絡下載的類具有一個安全防范機制（類ClassLoader），如分配不同的名字空間以防替代本地的同名類、字節代碼檢查，并提供安全管理機制（類SecurityManager）讓Java應用設置安全哨兵。

?6)體系結構中立。Java程序在Java平臺上被編譯為體系結構中立的字節碼格式, 然后可以在實現這個Java平臺的任何系統中運行。這種途徑適合于異構的網絡環境和軟件的分發。?
?7)可移植性。任意一個JAVA程序，不論它運行在何種CPU、操作系統或JAVA編譯器上，都將產生同樣的結果。人們使用C、C++也可以產生同樣的效果。但C或C++在許多細節上它都沒有嚴格定義，如：未初始化變量的值、對已釋放的內存的存取、浮點運算的尾數值等等。所以除非你一開始就嚴格按照系統無關的概念來進行設計，否則這種可移植性只能是一種理論上的設想而不能形成實踐。而JAVA定義了嚴密的語意結構，它的特性能夠減小在不同平臺上運行的JAVA程序之間的差異，也使得JAVA具有即使沒有JAVA虛擬機的存在的情況下比C和C++更好的平臺無關性。
?8)解釋型。Java程序在Java平臺上被編譯為字節碼格式， 然后可以在實現這個Java平臺的任何系統中運行。在運行時，Java平臺中的Java解釋器對這些字節碼進行解釋執行，執行過程中需要的類在聯接階段被載入到運行環境中。
?9)高性能。與那些解釋型的高級腳本語言相比，Java的確是高性能的。事實上，Java的運行速度隨著JIT(Just-In-Time)編譯器技術的發展越來越接近于C++。?
? 10)多態。Java語言的設計目標之一是適應于動態變化的環境。Java程序需要的類能夠動態地被載入到運行環境，也可以通過網絡來載入所需要的類。這也有利于軟件的升級。另外，Java中的類有一個運行時刻的表示，能進行運行時刻的類型檢查。

? ?注：在回答這個問題時，應該先從宏觀方面說出java面向對象的特點，然后從java特性展開說明。其中1)、2)、3)、4)、5)能說出來最好，其他幾點相對來說無關緊要。

2、抽象類與接口

? ?抽象類：抽象類往往用來表征我們在對問題領域進行分析、設計中得出的抽象概念，是對一系列看上去不同，但是本質上相同的具體概念的抽象，我們不能把它們實例化（拿不出一個具體的東西）所以稱之為抽象。在面向對象領域，抽象類主要用來進行類型隱藏。我們可以構造出一個固定的一組行為的抽象描述，但是這組行為卻能夠有任意個可能的具體實現方式。這個抽象描述就是抽象類，而這一組任意個可能的具體實現則表現為這個抽象類的所有派生類。

? ?接口：Java中的接口是一系列方法的聲明，是一些方法特征的集合，一個接口只有方法的特征沒有方法的實現，因此這些方法可以在不同的地方被不同的類實現，而這些實現可以具有不同的行為（功能）。

? ? ?區別：1)從設計理念層面上：abstract class在Java語言中體現了一種繼承關系，要想使得繼承關系合理，父類和派生類之間必須存在"is-a"關系，即父類和派生類在概念本質上應該是相同的。對于interface來說則不然，并不要求interface的實現者和interface定義在概念本質上是一致的，僅僅是實現了interface定義的契約而已，接口與實現類 之間的關系是"like-a"的關系。(舉例：class AlarmDoor extends Door implements Alarm)；2)從語法定義層面上：在abstract class方式中，抽象類可以有自己的數據成員，也可以有非 abstract的成員方法，而在interface方式的實現中，只能有有靜態的不能被修改的數據成員（也就是必須是static final的，不過在interface中一般不定義數據成員），所有的成員方法都是abstract的。從某種意義上說，interface是一種特殊形式的 abstract class。abstract class 在 Java 語言中表示的是一種繼承關系，一個類只能使用一次繼承關系。但是，一個類卻可以實現多個interface。這是Java語言的設計者在考慮Java對于多重繼承的支持方面的一種折中考慮。在abstract class的定義中，我們可以賦予方法的默認行為。但是在interface的定義中，方法卻不能擁有默認行為。

3、overload和override的區別?

?? ?overload是重載，是同一個類中有相同的方法名，但參數類型或個數彼此不同。1)參數類型、個數、順序至少有一個不相同。2)不能重載只有返回值不同的方法名。3)存在于父類和子類、同類中。

? ? ? override是重寫，是在子類與父類中，子類中的方法的方法名，參數個數、類型都與父類中的完全一樣，在子類中覆蓋掉了父類的改方法?。1)方法名、參數、返回值相同。2)子類方法不能縮小父類方法的訪問權限。3)子類方法不能拋出比父類方法更多的異常(但子類方法可以不拋出異常)。4)存在于父類和子類之間。5)方法被定義為final不能被重寫。

4、String與StringBuffer的區別?

? ? ?JAVA平臺提供了兩個類：String和StringBuffer，它們可以儲存和操作字符串，即包含多個字符的字符數據。這個String類提供了數值不可改變的字符串。而這個StringBuffer類提供的字符串進行修改。當你知道字符數據要改變的時候你就可以使用StringBuffer。典型地，你可以使用StringBuffers來動態構造字符數據。另外，String實現了equals方法，new String(“abc”).equals(new String(“abc”)的結果為true,而StringBuffer沒有實現equals方法，所以，new StringBuffer(“abc”).equals(newStringBuffer(“abc”)的結果為false。?
接著要舉一個具體的例子來說明，我們要把1到100的所有數字拼起來，組成一個串。

StringBuffer sbf = new StringBuffer(); for(int i=0;i<100;i++) {sbf.append(i); } 上面的代碼效率很高，因為 只創建了一個StringBuffer對象，而下面的代碼效率很低，因為創建了101個對象 。
String str = new String(); for(int i=0;i<100;i++) {str = str + i; } String覆蓋了equals方法和hashCode方法，而StringBuffer沒有覆蓋equals方法和hashCode方法，所以，將StringBuffer對象存儲進Java集合類中時會出現問題。 ?

5、java集合框架結構(Map,List,Set......)

1）類結構圖

簡化圖

詳細圖

2）ArrayList,Vector容量相關問題

ArrayList:如果以new ArrayList()方式創建時，初始容量為10個；如果以new ArrayList(Collection c)初始化時，容量為c.size()*1.1，即增加10%的容量；當向ArrayList中添加一個元素時，先進行容器的容量調整，如果容量不夠時，則增加至原來的1.5倍加1，再然后把元素加入到容器中，即以原始容量的0.5倍比率增加。

Vector:初始化時容量可以設定，如果以new Vector()方式創建時，則初始容量為10，超過容量時以2倍容量增加。如果以new Vector(Collection c)方式創建時，初始容量為c.size()*1.1，超過時以2倍容量增加。如果以new Vector(int initialCapacity, int capacityIncrement)，則以capacityIncrement容量增加。

3）集合特點?

• List：保證以某種特定插入順序來維護元素順序，即保持插入的順序，另外元素可以重復。
• ArrayList：是用數組實現的，讀取速度快，插入與刪除速度慢（因為插入與刪除時要移動后面的元素），適合于隨機訪問。
• Vector：功能與ArrayList幾乎相同，也是以數組實現，添加，刪除，讀取，設置都是基于線程同步的。
• LinkedList：雙向鏈表來實現，刪除與插入速度快，讀取速度較慢，因為它讀取時是從頭向尾（如果節點在鏈的前半部分），或尾向頭（如果節點在鏈的后半部分）查找元素。因此適合于元素的插入與刪除操作。
• Set：維持它自己的內部排序，隨機訪問不具有意義。另外元素不可重復。
• HashSet：是最常用的，查詢速度最快，因為?內部以HashMap來實現，所以插入元素不能保持插入次序。
• LinkedHashSet：繼承了HashSet，保持元素的插入次序，因為內部使用LinkedHashMap實現，所以能保持元素插入次序。
• TreeSet：基于TreeMap，生成一個總是處于排序狀態的set，它實現了SortedSet接口，內部以?TreeMap來實現
• TreeMap：鍵以某種排序規則排序，內部以red-black（紅-黑）樹數據結構實現，實現了SortedMap接口，具體可參《RED-BLACK(紅黑)樹的實現TreeMap源碼閱讀?》
• HashMap: 以哈希表數據結構實現，查找對象時通過哈希函數計算其位置，它是為快速查詢而設計的，其內部定義了一個hash表數組（Entry[] table），元素會通過哈希轉換函數將元素的哈希地址轉換成數組中存放的索引，如果有沖突，則使用散列鏈表的形式將所有相同哈希地址的元素串起來，可能通過查看HashMap.Entry的源碼它是一個單鏈表結構。
• Hashtable:也是以哈希表數據結構實現的，解決沖突時與HashMap也一樣也是采用了散列鏈表的形式，不過性能比HashMap要低。
• LinkedHashMap:繼承HashMap，內部實體LinkedHashMap.Entry繼承自HashMap.Entry，LinkedHashMap.Entry在HashMap.Entry的基礎上新增了兩個實體引用（Entry before, after），這樣實體可以相互串鏈起來形成鏈，并且在LinkedHashMap中就定義了一個頭節點（Entry header）用來指向循環雙向鏈的第一個元素（通過after指向）與最后一個元素（通過before指向）。在添加一個元素時，先會通過父類HashMap將元素加入到hash表數組里，然后再會在鏈尾（header.before指向位置）添加（當然這一過程只是調整LinkedHashMap.Entry對象內部的before, after而已，而不是真真創建一個什么新的鏈表結構向里加那樣）；刪除先從hash表數組中刪除，再將被刪除的元素徹底的從雙向鏈中斷開。其實在鏈中添加與刪除操作與LinkedList是一樣的，可以參考《Java集合框架之LinkedList及ListIterator實現源碼分析?》?

4）HashMap與HashTable的區別?

• Hashtable中的方法是同步的，而HashMap中的方法在缺省情況下是非同步的。在多線程應用程序中，我們應該使用Hashtable；而對于HashMap，則需要額外的同步機制。但HashMap的同步問題可通過Collections的一個靜態方法得到解決：Map Collections.synchronizedMap(Map m)，當然與可以自己在使用地方加鎖。
• 在HashMap中，可以允許null作為鍵，且只可以有一個，否則覆蓋，但可以有一個或多個值為null。因為當get()方法返回null值時，即可以表示 HashMap中沒有該鍵，也可以表示該鍵所對應的值為null，所以HashMap不能由get()方法來判斷否存在某個鍵，而應該用containsKey()方法來判斷；而Hashtable不允許null鍵與null值。
• HashTable使用Enumeration，HashMap使用Iterator。
• Hashtable是Dictionary的子類，HashMap是Map接口的一個實現類；
• HashTable中hash table數組默認大小是11，增加的方式是 int newCapacity = oldCapacity * 2 + 1;,即增加至2倍（而不是2倍加1，因為擴容是在增加元素前進行的，在擴容后會將新增元素放入容器中）。HashMap中hash數組的默認大小是16，而且一定是2的多少次方;另外兩者的默認負載因子都是0.75。
• 求哈希地址與哈希地址轉hash數組（Entry table[]）索引方法不同：
• HashTable直接使用對象的hashCode： int hash = key.hashCode();//直接使用鍵的hashCode方法求哈希值 //哈希地址轉hash數組索引，先使用最大正int數與，這樣將負轉正數，再與數組長度求模得到存入的hash數組索引位置 int index = (hash & 0x7FFFFFFF) % tab.length; 而HashMap重新計算hash值，而且用位運算&代替求模： int hash = hash(k); int i = indexFor(hash, table.length); static int hash(Object x) { //以鍵本身的hash碼為基礎求哈希地址，但看不懂是什么意思 int h = x.hashCode(); h += ~(h << 9); h ^= (h >>> 14); h += (h << 4); h ^= (h >>> 10); return h; } static int indexFor(int h, int length) { return h & (length-1);//將哈希地址轉換成哈希數組中存入的索引號 } HashMap實現圖：
  

5）?集合中鍵值是否允許null小結

• List：可以有多個null，可以有重復值
• HashSet：能插入一個null（因為內部是以?HashMap實現?），忽略不插入重復元素。
• TreeSet：不能插入null?（因為內部是以?TreeMap?實現?）?，元素不能重復，如果待插入的元素存在，則忽略不插入，對元素進行排序。
• HashMap：允許一個null鍵與多個null值，若重復鍵，則覆蓋以前值。
• TreeMap：不允許null鍵(實際上可以插入一個null鍵，如果這個Map里只有一個元素是不會報錯的，因為一個元素時沒有進行排序操作，也就不會報空指針異常，但如果插入第二個時就會立即報錯)，但允許多個null值，覆蓋已有鍵值。
• HashTable：不允許null鍵與null值(否則運行進報空指針異常)。也會覆蓋以重復值。基于線程同步。

6）?對List的選擇

• 對于隨機查詢與迭代遍歷操作，數組比所有的容器都要快。
• 從中間的位置插入和刪除元素，LinkedList要比ArrayList快，特別是刪除操作。
• Vector通常不如ArrayList快，則且應該避免使用，它目前仍然存在于類庫中的原因是為了支持過去的代碼。
• 最佳實踐：將ArrayList作為默認首選，只有當程序的性能因為經常從list中間進行插入和刪除而變差的時候，才去選擇LinkedList。當然了，如果只是使用固定數量的元素，就應該選擇數組了。

7）?對Set的選擇

• HashSet的性能總比TreeSet好(特別是最常用的添加和查找元素操作)。
• TreeSet存在的唯一原因是，它可以維持元素的排序狀態，所以只有當你需要一個排好序的Set時，才應該使用TreeSet。
• 對于插入操作，LinkedHashSet比HashSet略微慢一點：這是由于維護鏈表所帶來額外開銷造成的。不過，因為有了鏈表，遍歷LinkedHashSet會比HashSet更快。

8）?對Map的選擇

• Hashtable和HashMap的效率大致相同(通常HashMap更快一點，所以HashMap有意取代Hashtable)。
• TreeMap通常比HashMap慢，因為要維護排序。
• HashMap正是為快速查詢而設計的。
• LinkedHashMap比HashMap慢一點，因為它維護散列數據結構的同時還要維護鏈表。

9）?Stack,Vector:Stack基于線程安全，Stack類是用Vector來實現的(public　class Stack extends Vector)，但最好不要用集合API里的這個實現棧，因為它繼承于Vector，本就是一個錯誤的設計，應該是一個組合的設計關系。

10）?Iterator對ArrayList(LinkedList)的操作限制：

• 剛實例化的迭代器如果還沒有進行后移(next)操作是不能馬上進行刪除與修改操作的。。
• 可以用ListIterator對集合連續添加與修改，但不能連續刪除。。
• 進行添加操作后是不能立即進行刪除與修改操作的。。
• 進行刪除操作后可以進行添加，但不能進行修改操作。
• 進行修改后是可以立即進行刪除與添加操作的。

11）?hashCode(),equals()方法:當以自己的對象做為HashMap、HashTable、LinkedHashMap、HashSet 、LinkedHashSet 的鍵時，一定要重寫hashCode ()與equals ()方法，因為Object的hashCode()是返回內存地址，且equals()方法也是比較內存地址，所以當要在這些hash集合中查找時，如果是另外new出的新對象是查不到的，除非重寫這兩個方法。因為AbstractMap類的containsKey(Object key)方法實現如下:

if (e.hash == hash && eq(k, e.key))//先比對hashcode，再使用equals return true; static boolean eq(Object x, Object y) { return x == y || x.equals(y); } String對象是可以準確做為鍵的，因為已重寫了這兩個方法。因此，Java中的集合框架中的哈希是以一個對象查找另外一個對象，所以重寫hasCode與equals方法很重要。?重寫hashCode()與equals()這兩個方法是針對哈希類，至于其它集合，如果要用public boolean contains(Object o)或containsValue(Object value)查找時，只需要實現equals()方法即可，他們都只使用對象的 equals方法進行比對，沒有使用 hashCode方法。

12）?TreeMap,TreeSet:放入其中的元素一定要具有自然比較能力(即要實現java.lang.Comparable接口)或者在構造TreeMap/TreeSet時傳入一個比較器(實現java.util.Comparator接口)，如果在創建時沒有傳入比較器，而放入的元素也沒有自然比較能力時，會出現類型轉換錯誤(因為在沒有較器時，會試著轉成Comparable型)。

//自然比較器 public interface java.lang.Comparable { public int compareTo(Object o); } public interface java.util.Comparator { int compare(Object o1, Object o2); boolean equals(Object obj); } 13）?TreeMap,TreeSet: Collection或Map的同步控制：可以使用Collections類的相應靜態方法來包裝相應的集合類，使他們具線程安全，如public static Collection synchronizedCollection (Collection c)方法實質返回的是包裝后的SynchronizedCollection子類，當然你也可以使用Collections的synchronizedList、synchronizedMap、synchronizedSet方法來獲取不同的經過包裝了的同步集合，其代碼片斷: public class Collections { static Collection synchronizedCollection(Collection c, Object mutex) { return new SynchronizedCollection(c, mutex); } public static List synchronizedList(List list) { } static Set synchronizedSet(Set s, Object mutex) { } public static Map synchronizedMap(Map m) { return new SynchronizedMap(m); } static class SynchronizedCollection implements Collection, Serializable { Collection c; // 對哪個集合進行同步（包裝） Object mutex; // 對象鎖，可以自己設置 SynchronizedCollection(Collection c, Object mutex) { this.c = c; this.mutex = mutex; } public int size() { synchronized (mutex) { return c.size(); } } public boolean isEmpty() { synchronized (mutex) { return c.isEmpty(); } } } static class SynchronizedList extends SynchronizedCollection implements List { List list; SynchronizedList(List list, Object mutex) { super(list, mutex); this.list = list; } public Object get(int index) { synchronized (mutex) { return list.get(index); } } } static class SynchronizedSet extends SynchronizedCollection implements Set { SynchronizedSet(Set s) { super(s); } } } 由包裝的代碼可以看出只是把原集合的相應方法放在同步塊里調用罷了。

14）?通過迭代器修改集合結構:通過迭代器修改集合結構在使用迭代器遍歷集合時，我們不能通過集合本身來修改集合的結構（添加、刪除），只能通過迭代器來操作，下面是拿對HashMap刪除操作的測試，其它集合也是這樣：

public static void main(String[] args) { Map map = new HashMap(); map.put(1, 1); map.put(2, 3); Set entrySet = map.entrySet(); Iterator it = entrySet.iterator(); while (it.hasNext()) { Entry entry = (Entry) it.next(); /* * 可以通過迭代器來修改集合結構，但前提是要在已執行過 next 或 * 前移操作，否則會拋異常：IllegalStateException */ // it.remove(); /* * 拋異常：ConcurrentModificationException 因為通過 迭代 器操 * 作時，不能使用集合本身來修 * 改集合的結構 */ // map.remove(entry.getKey()); } System.out.println(map); }

總結

以上是生活随笔為你收集整理的001java面试笔记——【java基础篇】从团800失败面试总结的java面试题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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