java秋招-java基础知识常见面试题总结（附答案）
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创建字符串有两种方式：两种内存区域(pool,heap)
- ""方式创建的字符串在字符串池中。
- new 创建字符串时，首先查看池中是否有相同的字符串，如果有则拷贝一份放到堆中，然后返回堆中的地址；如果池中没有则在堆中创建一分，然后返回堆中的地址，
- 在对字符串赋值时，如果右操作数含有一个或一个以上的字符串引用时，则在堆中再建立一个字符串对象，返回引用如：String s= str1+"blog";
对于基本类型变量的包装类，比如Integer，只有两个都是new关键字构建的才是false.否则都是true
修饰符 final
可以用来修饰类、方法和变量- final修饰的类，为最终类，该类不能被继承。如String 类
- final修饰的方法可以被继承和重载，但不能被重写
- final修饰的变量不能被修改，是个常量
java变量
Java变量包括成员变量和局部变量；
成员变量（全局变量）又包括类变量和实例变量；
类变量：定义在方法之外的变量，用static修饰。
实例变量：定义在方法之外的变量，无static修饰。
局部变量：定义在类方法中的变量。public class Demo{ //类变量 static static int salary; //实例变量 String name; int age; //main方法 public static void main(String[] args){ //局部变量：必须声明和初始化值 int i = 1; System.out.println(i); } }区别
局部变量 实例变量 类变量 创建、销毁时间 在方法被执行时创建、在方法执行完时销毁 在对象创建时创建、在对象销毁时销毁 在程序开始时创建，在程序结束时销毁 能否使用访问修饰符修饰变量 不能 能，一般设为私有 能，一般声明为public/private，final和static类型的常量 内存分配位置 栈内存 堆内存 堆内存 默认值 无，必须初始化 数值型变量的默认值是0，布尔型变量的默认值是false，引用类型变量的默认值是null 数值型变量默认值是0，布尔型默认值是false，引用类型默认值是null。 其它 类变量名称一般建议使用大写字母，常量初始化后不可改变。
4.权限访问修饰符：
default : 默认的，不使用任何修饰符时，在当前类和同一包内可访问；
private: 私有的，只有在当前类可访问；
public：共有的，所有类都可以访问。
protected：受保护的，在当前类、同一包下、子孙类内可访问。
5.抽象类：
抽象类中可以不包含抽象方法，但是含抽象方法的类一定是抽象类（或者接口）
java允许类、接口或者成员方法具有抽象属性，但不允许成员域或构造方法具有抽象属性
如果一个类不具有抽象属性，则不能在该类的类体中定义抽象成员方法
6.static 关键字
用途：在没有创建对象的情况下调用（方法/变量）。被static修饰的方法或变量不需要依赖于对象来访问，只要类被加载了就可以通过类名去访问。
1).变量
被static声明的成员变量为静态成员变量，即类变量，生命周期和类相同，在整个应用程序执行期间都有效。静态变量被所有对象共享，内存中只有一个，在类初次加载的时候被初始化，初始化顺序按照定义的顺序进行初始化；非静态变量是对象拥有的，在创建对象的时候被初始化，互不影响。
对象可以访问静态成员变量吗？静态成员变量虽然独立于对象，但是不代表不可以通过对象去访问，所有的静态方法和静态变量都可以通过对象访问
2).方法
称为静态方法，由于静态方法不依赖于对象访问，因此是没有this的，即不能访问类的非静态成员变量和非静态方法。
static方法是属于类的，非实例对象，在JVM加载类时，就已经存在内存中，不会被虚拟机GC回收掉，这样内存负荷会很大，但是非static方***在运行完毕后被虚拟机GC掉，减轻内存压力。
3).static块
静态初始化块用于类的初始化操作（构造方法用于对象的初始化），静态初始化块中不能访问非static成员。将一些只需要进行一次的初始化操作都放在static代码块中进行。
程序执行过程举例
public class Test {
Person person = new Person("Test");
static{
System.out.println("test static");
}
public Test() {
System.out.println("test constructor");
}
public static void main(String[] args) {
new MyClass();
}
}
class Person{
static{
System.out.println("person static");
}
public Person(String str) {
System.out.println("person "+str);
}
}
class MyClass extends Test {
Person person = new Person("MyClass");
static{
System.out.println("myclass static");
}
public MyClass() {
System.out.println("myclass constructor");
}
}执行过程：
- 找到main方法入口，main方法是程序入口，但在执行main方法之前，要先加载Test类
- 加载Test类的时候，发现Test类有static块，而是先执行static块，输出test static结果
- 然后执行new MyClass(),执行此代码之前，先加载MyClass类，发现MyClass类继承Test类，而是要先加载Test类，Test类之前已加载
- 加载MyClass类，发现MyClass类有static块，而是先执行static块，输出myclass static结果
- 然后调用MyClass类的构造器生成对象，在生成对象前，需要先初始化父类Test的成员变量，而是执行Person person = new Person("Test")代码，发现Person类没有加载
- 加载Person类，发现Person类有static块，而是先执行static块，输出person static结果
- 接着执行Person构造器，输出person Test结果
- 然后调用父类Test构造器，输出test constructor结果，这样就完成了父类Test的初始化了
- 再初始化MyClass类成员变量，执行Person构造器，输出person MyClass结果
- 最后调用MyClass类构造器，输出myclass constructor结果，这样就完成了MyClass类的初始化了
执行结果：test static myclass static person static person Test test constructor person MyClass myclass constructor
7.静态方法可以被重写吗？
- Java中所有方法都能被继承，包括私有方法(但不可见)和静态方法。
- 静态方法可以被继承，但不能被重写；
- 当子类中有返回类型、方法名、参数列表均与父类静态方法相同的静态方法时，只是将父类方法隐藏，而不是重写；
- 父类引用指向子类对象时，只会调用父类的静态方法。父类和子类中含有的其实是两个没有关系的方法，它们的行为也并不具有多态性。
- 父类引用指向子类对象举例：Father father = new Son();
- 静态方法是编译时绑定的，方法重写是运行时绑定的。
8.重写和重载的区别，重载是不是多态性的体现
重写即覆盖，重写是指子类重新定义父类虚函数的做法（虚函数即普通成员函数/未被static,native,final关键字修饰的函数），重载是允许多个重名函数（参数个数，参数类型，返回类型不同）存在。重写是运行时多态，重载是编译时多态。
多态分为编译时多态和运行时多态：
- 编译时的多态，是指参数列表的不同, 来区分不同的函数, 在编译后, 就自动变成两个不同的函数名.
- 运行时多态，用到的是后期绑定的技术, 在程序运行前不知道,会调用那个方法, 而到运行时, 通过运算程序,动态的算出被调用的地址. 动态调用在继承的时候,方法名 参数列表完全相同时才出现运行时多态!
9.jvm会不会内存泄漏
程序在向系统申请分配内存空间后，在使用完毕后未释放。结果导致一直占据该内存单元，我们和程序都无法再使用该内存单元，直到程序结束，这是内存泄露。
原因：栈记录了方法的调用，每个线程拥有一个栈。在线程的运行过程当中，执行到一个新的方法调用，就在栈中增加一个内存单元，即帧(frame)。在frame中，保存有该方法调用的参数、局部变量（基本类型变量和对象的引用）和返回地址。引用的对象保存在堆中。当某方法运行结束时，该方法对应的frame将会从栈中删除，frame中所有局部变量和参数所占有的空间也随之释放。线程回到原方法继续执行，当所有的栈都清空的时候，程序也就随之运行结束。而对于堆内存，堆存放着普通变量。在JAVA中堆内存不会随着方法的结束而清空，所以在方法中定义了局部变量，在方法结束后变量依然存活在堆中。
综上所述，栈(stack)可以自行清除不用的内存空间。但是如果我们不停的创建新对象，堆(heap)的内存空间就会被消耗尽。所以JAVA引入了垃圾回收(garbage collection，简称GC)去处理堆内存的回收，但如果对象一直被引用无法被回收，造成内存的浪费，无法再被使用。所以对象无法被GC回收就是造成内存泄露的原因！
10.怎么判断和处理内存泄漏
可以使用Runtime.getRuntime().freeMemory()进行内存泄漏查询，表示当前还有多少空闲内存
处理：
1）在list中添加元素时，将元素引用置为null,引用对象不会被回收，将list置为null时才会回收元素对象；
2）没有关闭连接会导致，需要调用close()方法，不然不会被自动回收（dataSource.getConnection数据库连接，socket网络连接和IO链接）
3）养成良好的编程习惯，比如分配内存后，一定要先写好内存释放的代码，再去开发其他逻辑。
4）当然，如果已经完成了开发任务，你还可以用 memleak 工具，检查应用程序的运行中，内存是否泄漏。如果发现了内存泄漏情况，再根据 memleak 输出的应用程序调用栈，定位内存的分配位置，从而释放不再访问的内存。
11.final关键字，加在类，方法和属性上分别啥区别，应用场景
final关键字修饰的类不能被继承；
修饰的方法可以被重载和继承，不能被重写；比非final快，因为在编译时已经静态绑定了，不需要在运行时动态绑定。
修饰的变量不能被更改；一般看作常量。
优点：
1)final关键字提高了性能。JVM和Java应用都会缓存final变量。
2)final变量可以安全的在多线程环境下进行共享，而不需要额外的同步开销。
3)使用final关键字，JVM会对方法、变量及类进行优化。
4)不可变类创建不可变类要使用final关键字。不可变类是指它的对象一旦被创建了就不能被更改了。String是不可变类的代表。不可变类有很多好处，譬如它们的对象是只读的，可以在多线程环境下安全的共享，不用额外的同步开销等等。
12.堆中的永久代存什么东西，会进行垃圾回收吗？
永久代指的是永久保存区域。主要存放Class和Meta（元数据）的信息。Classic在被加载的时候被放入永久区域，它和存放的实例的区域不同，在Java8中，永久代已经被移除，取而代之的是一个称之为“元数据区”（元空间）的区域。
如果永久代满了或者是超过了临界值，会触发完全垃圾回收(Full GC)。其实，如果你仔细查看垃圾收集器的输出信息，就会发现永久代也是被回收的。这就是为什么正确的永久代大小对避免Full GC是非常重要的原因。
13.jvm类加载机制
1)加载。
通过一个类的全限定名来获取定义此类的二进制字节流
将获取到的二进制字节流转化成一种数据结构并放进方法区
在内存中生成一个代表此类的java.lang.Class对象，作为访问方法区中各种数据的接口
Class对象虽然是在内存中，但并未明确规定是在Java堆中，对于HotSpot来说，Class对象存储在方法区中。它作为程序访问方法区中二进制字节流中所存储各种数据的接口。
2）验证。
确保Class文件的字节流中包含的信息符合当前虚拟机的要求，从而不会危害虚拟机自身安全。
文件格式验证
元数据验证（描述代码间的关系）
字节码验证（操作码+操作数）
符号引用验证
3）准备。
正式为类变量（static）分配内存并设置类变量初始值的阶段，这些变量所使用的内存将在方法区中分配。
另外，类变量如果被final修饰，则会直接初始化为给定值。
4）解析。可能与初始化阶段交换位置
将常量池内的符号引用替换为直接引用。
常量池：在编译期被确定，并被保存在已编译的.class文件中的一些数据，包括类，方法，接口等中的常量，字符串常量等。
此处的常量池为运行时常量池，即运行期被JVM装载，并可以扩充，存在于方法区中。
符号引用：常量池中存储的描述类、方法、接口的字面量。
直接引用：直接指向目标的指针，相对偏移量，或间接定位到目标的句柄。
5）初始化。
真正开始执行java程序代码
14.volatile关键字
1）可见性，即一个线程修改了某个变量的值，新值对其他线程来说是立即可见的。
2）禁止指令重排序
使用volatile必须具备以下2个条件：（即保证原子性）
1）对变量的写操作不依赖于当前值
2）该变量没有包含在具有其他变量的不变式中
15.接口
接口是一系列方法的声明，是一些方法特征的集合，一个接口只有方法的特征没有方法的实现，因此这些方法可以在不同的地方被不同的类实现，而这些实现可以具有不同的行为
接口规范：
- 接口中可以定义常量，不能定义变量，接口中的属性都是全局静态常量，接口中的常量必须在定义时指定初始值。
- 接口中所有的方法都是抽象方法，接口中方法都会自动用public abstract 修饰，即接口中只有全局抽象方法。
- 接口不能实例化，接口中不能有构造。
- 接口之间可以通过extends实现继承关系，一个接口可以继承多个接口，但接口不能继承类。
- 接口的实现类必须实现接口的全部方法，否则必须定义为抽象类。
接口作用：
- 提供简单、规范性：如果一个项目比较庞大，那么就需要定义一些主要的接口，这些接口不仅告诉开发人员需要实现那些业务，而且也将命名规范限制住了。
- 提高维护、拓展性：定义一个接口，把功能描述放在接口里，然后定义不同类实现这个接口，以实现不同功能。
- 增强安全、严密性：接口是实现软件松耦合的重要手段，它描叙了系统对外的所有服务，而不涉及任何具体的实现细节。
16.Java的基本数据类型和所占大小(字节)
short 2 int 4 long 8 float 4 double 8 boolean 1 char 2
17.BigInteger？
整型数据已经超过了整数的最大类型长度long的话，则此数据就无法装入，所以，此时要使用BigInteger类进行操作.
import java.math.BigInteger;
BigDecimal
完成大的小数操作，而且也可以使用此类进行精确的四舍五入，这一点在开发中经常使用。
18.不可变对象
对象一旦被创建后，对象所有的状态及属性在其生命周期内不会发生任何变化。
不可变对象存在的意义：1）支持线程安全，让并发编程变得简单 2）减少容器使用出错的概率，如果hashset的key可变，那么如果发生改变就会出现问题
如何创建不可变对象：1）所有成员变量必须是private 2）最好同时用final修饰(非必须) 3）不提供能够修改原有对象状态的方法 （最常见的方式是不提供setter方法；如果提供修改方法，需要新创建一个对象，并在新创建的对象上进行修改） 4）通过构造器初始化所有成员变量，引用类型的成员变量必须进行深拷贝(deep copy) 5）getter方法不能对外泄露this引用以及成员变量的引用 6）最好不允许类被继承(非必须)
19.java异常
runtimeException一般为运行时异常，可以捕获处理，也可以不处理，可以编译通过；
IOException\SQLException一般为非运行时异常（编译异常），如不处理程序无法编译通过。
java捕获异常，try中return,finally进行了修改，返回的是修改后还是修改前的值
- try{ return } finally{…}
finally修改基本类型，则不影响返回值
finally修改非基本类型，影响返回值 - try{ return } finally{ return }
try的return表达式执行，但不返回。在finally中返回
21.内存泄漏和溢出
内存泄漏是指无法释放已经申请的空间，即申请的空间没有释放，甚至地址已经丢弃了。
- 资源性对象在不使用的时候，应该调用它的close()函数将其关闭掉。
- 集合容器中的内存泄露 ，我们通常把一些对象的引用加入到了集合容器（比如ArrayList）中，当我们不需要该对象时，并没有把它的引用从集合中清理掉，这样这个集合就会越来越大。
需要在退出程序之前，将集合里的东西clear，然后置为null，再退出程序。
内存溢出：系统已经不能再分配出你所需要的空间
可能发生内存溢出的情况：
- 检查对数据库查询中，是否有一次获得全部数据的查询。一般来说，如果一次取十万条记录到内存，就可能引起内存溢出。因此对于数据库查询尽量采用分页的方式查询。
- 检查代码中是否有死循环或递归调用。
- 检查是否有大循环重复产生新对象实体。
- 检查List、MAP等集合对象是否有使用完后，未清除的问题。List、MAP等集合对象会始终存有对对象的引用，使得这些对象不能被GC回收。
22.final、finally、finalize的区别
final可以用来修饰类，方法和变量（成员变量或局部变量）
finally作为异常处理的一部分，它只能用在try/catch语句中，并且附带一个语句块，表示这段语句最终一定会被执行（不管有没有抛出异常），经常被用在需要释放资源的情况下。
但是并不是一定会执行，情况可能有：1）finally之前调用了System.exit (0) 语句，终止了 Java 虚拟机的运行2）在try或catch中被打断（interrupted）或者被终止（killed）3）突然死机或断电
finalize是java.lang.object中定义的，也就是说每个对象都有这个方法，但是一般情况下GC可以回收对象，特殊情况下需要程序员实现这个函数，比如关闭一个socket链接
23.hashMap在几的时候会转成红黑树，几的时候又转回来，为什么这么设置？
若桶中链表元素个数大于等于8时，链表转换成树结构；若桶中链表元素个数小于等于6时，树结构还原成链表。
1）.因为红黑树的平均查找长度是log(n)，长度为8的时候，平均查找长度为3，如果继续使用链表，平均查找长度为8/2=4，这才有转换为树的必要。
选择6和8，中间有个差值7可以有效防止链表和树频繁转换。假设一下，如果设计成链表个数超过8则链表转换成树结构，链表个数小于8则树结构转换成链表，如果一个HashMap不停的插入、删除元素，链表个数在8左右徘徊，就会频繁的发生树转链表、链表转树，效率会很低。
2）.在随机哈希代码下，桶中的节点频率遵循泊松分布，文中给出了桶长度k的频率表。由频率表可以看出，桶的长度超过8的概率非常非常小。所以应该是根据概率统计而选择了8作为阀值。
24.hashmap初始值是多少，为什么扩容时总是选择2的幂次方
初始值为16；
1).在 n 为 2次幂的情况下时，(n - 1) & hash ≈ hash % n ,因为2进制的运算速度远远高于取模，所以就使用了这种计算方式，所以要求为2的幂。
2).length 为2的幂次方时，length-1 的二进制均为1，这样便保证了 hash &(length-1) 的可能为 0，也可能为 1（这取决于 hash 的值），这样便可以保证散列的均匀性。
