java高级程序员面试笔试宝典

第1章重视基础知识

1.1 不可变类

定义：对象一旦创建，成员变量不可被修改
例子：所有基本类型的包装类（Integer、Float），String类
创建不可变类：

private修饰成员变量：防止其他类直接访问

final修饰类：确保所有方法不会被子类覆盖

无setXXX()

clone()赋值：如果某个成员变量不是不可变量，如Date，则成员初始化或者使用get方法获取该成员变量需要通过clone方法解除引用关系，确保类的不可变性（this.d = (Date)d.clone();）

必要时重写equals()和hashCode()

1.2 `equals()`和`hashCode()`

hashCode()

Object类中hashCode()方法返回对象在内存中地址转换成的int值

如果没有重写hashCode()，任何对象的hashCode()方法都是不相等的

equals()和hashCode()关系

equals相等，hashCode相等

hashCode不相等，equals不相等

hashCode相等，equals不一定相等

场景： HashMap中判断key是否重复

1.3 Java关键字

static

作用：

对象分配单一存储空间；

属性或方法和类而不是对象绑定；

修饰：

变量

方法

代码块：类加载时执行

内部类

导入包

final

修饰：

属性：属性不可变（引用不可变，但对象的内容可变）

方法：方法不可被覆盖

类：类不可被继承

匿名内部类为什么可以使用final修饰的局部变量

final修饰的局部变量在匿名内部类中有一个引用的副本

匿名内部类生存期比一半的局部变量更久

final var

var仍是和对象绑定，所以在声明、构造方法中初始化，除非用static修饰，否则不能在静态代码块中初始化

transient

作用：修饰不想被序列化（serialization）的属性

原理：transient修饰的属性，生命周期仅在内存中，表示对象的临时数据，不会被写到磁盘

序列化

实现方式

实现Serializable接口（内部无任何方法，用于标记该类的对象支持序列化，可以用ObjectOutputSream对象的writeObject(Object obj)写出）

实现Exteranlizable接口，包含readExternal()和writeExternal()方法，可以决定哪些属性需要序列化，包括被transient修饰的属性也可以被序列化

不可以被序列化的属性

static修饰的属性：static修饰的属性属于类，序列化是对象属性的序列化

transient修饰的属性：生命周期仅在内存，代表对象的临时数据

volitale

作用：修饰被多线程访问的属性，保证修改对所有线程可见

原理：Memory Barrier（内存栅栏）

修改：JVM先执行Write-Barrier指令，将CPU中的数据写回内存，并将CPU核心里引用了该内存地址的数据变成脏数据

读取：JVM先执行Read-Barrier指令，如果数据已经变脏，则从主存中重新获取数据

第2章再论面向对象

2.1 继承

实现多重继承

方法1：实现多个接口

方法2：定义多个内部类，分别继承不同的父类

多态的表现形式

方法1：重载，编译时多态

方法2：覆盖，运行时多态

注：成员变量无法实现多态，成员变量的值取父类还是子类并不取决于创建对象的类型，而是取决于定义变量的类型，在编译时确定，如Base b = new Derived();获取b.i得到的是Base类的成员变量不是Derived的

2.2 反射

反射的作用

获取类的访问修饰符、方法、属性以及父类信息

运行时创建对象

运行时判断对象属于哪个类

生成动态代理

获取Class对象

Class<?> c = A.class;不执行静态块和动态构造块

Class<?> c = Class.forName("A");执行静态块，不执行动态构造块

Class<?> c = new A().getClass();即通过Object.getClass()获取，因为要创建对象所以执行静态块和动态构造块

Class类的常用方法

获取类的成员变量

public Field[] getFields()

public Field getField(String name)

public Field[] getDeclaredFields()

public Field getDeclaredField(String name)

获取类的构造方法

public Constructor<?>[] getConstructors()

public Constructor<T> getConstructor(Class<?>...parameterTypes)

public Constructor<?>[] getDeclaredConstructors()

public Constructor<T> getDeclaredConstructor(Class<?>...parameterTypes)

获取类的方法

public Method[] getMethods()

public Method getMethod(String name, Class<?>...parameterTypes)

public Method[] getDeclaredMethods()

public Method getDeclaredMethod(String name, Class<?>...parameterTypes)

获取内部类

public Class<?>[] getDeclaredClasses();

注：无declared方法获取public的...，有declared的方法获取所有...

反射修改private成员变量

Class<?> clazz = ReadOnlyClass.class;
Field field = clazz.getDeclaredField("age");  // 获取private成员变量
field.setAccessible(true);

ReadOnlyClass rc = new ReadOnlyClass();  // 具体对象
field.set(rc, 30);  // 修改具体对象的private成员变量值

2.3 嵌套类

静态内部类

不依赖实例

不能与外部类有相同的名字

只能访问外部类的静态成员和静态方法

成员内部类

依赖于实例，所以不能定义静态的属性和方法

局部内部类

不能被public、protected、private、static修饰

局部静态内部类：定义在外部类静态方法或静态初始化代码段种的类

匿名内部类

属于局部内部类

必须继承一个类或实现一个接口

不能有构造函数（没用）

不能定义静态成员和方法

第3章泛型

泛型：类型参数化
泛型的好处
- 代码重用
- 编译时类型检查（无泛型时需要运行时检查类型）
- 容器种存储类型声明时确定，省去类型转换

3.1 基本概念

泛型分类

泛型接口：接口名后跟<T1, T2...>

泛型类：类名后跟<T1, T2, ...>

泛型方法：返回值前跟<T1, T2, ...>

泛型方法泛型参数的确定：根据方法参数确定；无参方法通过obj.<xxx>methodName();指定

有界泛型

?

指代某一个任意类型，但并不是Object

extends

定义泛型的上界，T extends UpperBoundClass

super

定义泛型的下界，T super LowerBoundClass

备注：

ArrayList<Parent> alist = new ArrayList<Sub>();编译时报错

T extends A,反射当成A类来处理,当用反射获取的时候也是通过A类

复杂泛型

多个泛型参数使用逗号隔开：<T, K>

&连接同一个泛型参数的多个上界

多个上界类型种最多只能有一个类，其它必须为接口，如果上界里有类，那么必须放置在第一位

数组和泛型容器

协变性,逆变性,无关性

数组具有协变性(容易造成运行时类型不匹配异常),泛型具有无关性(类型不匹配直接编译异常)

数组和泛型不能混合使用,List<String>[] list = new ArrayList<String>[2];编译时异常

3.2 泛型擦除

编译器对泛型的两种实现方式

Code Specialization:C++

每个泛型类实例都生成一份字节码

Code sharing:Java

泛型类的不同实例使用同一份字节码,需要时再进行类型检查(原理:泛型擦除)

泛型擦除
1. 泛型擦除(类型擦除)
  - 由于编译器会在字节码指令集中抹去全部泛型类型信息,所以Java泛型不存在于运行时
  - 必要的时候添加类型检查和类型转换的方法
  - 字节码中仅保留泛型的原始类型
2. 原始类型:抹去泛型信息后的类型
  - <T>对应的原始类型Object
  - <T extends String>对应的原始类型String
3. 反编译工具jd-gui:可以查看泛型擦除后的Java代码,可以看到做类型转换的地方