Java常见的基础问题

1. 面向对象和面向过程的区别

• 面向过程 ：面向过程性能比面向对象高。 因为类调用时需要实例化，开销比较大，比较消耗资源，所以当性能是最重要的考量因素的时候，比如单片机、嵌入式开发、Linux/Unix等一般采用面向过程开发。
  缺点：面向过程没有面向对象易维护、易复用、易扩展。
• 面向对象 ：面向对象易维护、易复用、易扩展。 因为面向对象有封装、继承、多态性的特性，所以可以设计出低耦合的系统，使系统更加灵活、更加易于维护。
  缺点：面向对象性能比面向过程低。

2. 关于 JVM JDK 和 JRE的区别

• JDK(Java SE Development Kit)，Java标准开发包，它提供了编译、运行Java程序所需的各种工具和资源，包括Java编译器、Java运行时环境，以及常用的Java类库等。
• JRE( Java Runtime Environment) 、Java运行环境，用于解释执行Java的字节码文件。普通用户而只需要安装 JRE（Java Runtime Environment）来运行 Java 程序。而程序开发者必须安装JDK来编译、调试程序。
• JVM(Java Virtual Mechinal)，Java虚拟机，是JRE的一部分。它是整个java实现跨平台的最核心的部分，负责解释执行字节码文件，是可运行java字节码文件的虚拟计算机。所有平台的上的JVM向编译器提供相同的接口，而编译器只需要面向虚拟机，生成虚拟机能识别的代码，然后由虚拟机来解释执行。只有JVM还不能执行class文件，因为在解释class的时候JVM需要调用解释所需要的类库lib，而jre包含lib类库。

3. Java和C++的区别?

• 都是面向对象的语言，都支持封装、继承和多态
• Java 不提供指针来直接访问内存，程序内存更加安全
• Java 类是单继承的，C++ 支持多重继承；虽然 Java 的类不可以多继承，但是接口可以多继承。
• Java 有自动内存管理机制，不需要程序员手动释放无用内存

4. 重载和重写的区别

• 方法的重载和重写都是实现多态的方式，区别在于前者实现的是编译时的多态性，而后者实现的是运行时的多态性。
• 重载发生在同一个类中，同名的方法如果有不同的参数列表（参数类型不同、参数个数不同或者二者都不同）则视为重载；
• 重写发生在子类与父类之间，重写要求子类重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，比父类被重写方法更好访问，不能比父类被重写方法声明更多的异常（里氏代换原则）。重载对返回类型没有特殊的要求。

5. Java中的概念，什么是构造函数？什么是构造函数重载？什么是复制构造函数？

当新对象被创建的时候，构造函数会被调用。每一个类都有构造函数。在程序员没有给类提供构造函数的情况下，Java编译器会为这个类创建一个默认的构造函数。
Java中构造函数重载和方法重载很相似。可以为一个类创建多个构造函数。每一个构造函数必须有它自己唯一的参数列表。
Java不支持像C++中那样的复制构造函数，这个不同点是因为如果你不自己写构造函数的情况下，Java不会创建默认的复制构造函数。

6. Java 面向对象编程三大特性: 封装 继承 多态

封装

封装把一个对象的属性私有化，同时提供一些可以被外界访问的属性的方法，如果属性不想被外界访问，我们大可不必提供方法给外界访问。但是如果一个类没有提供给外界访问的方法，那么这个类也没有什么意义了。

继承

继承是使用已存在的类的定义作为基础建立新类的技术，新类的定义可以增加新的数据或新的功能，也可以用父类的功能，但不能选择性地继承父类。通过使用继承我们能够非常方便地复用以前的代码。

关于继承如下 3 点请记住：

• 子类拥有父类对象所有的属性和方法（包括私有属性和私有方法），但是父类中的私有属性和方法子类是无法访问，只是拥有。
• 子类可以拥有自己属性和方法，即子类可以对父类进行扩展。
• 子类可以用自己的方式实现父类的方法。（以后介绍）。

多态

所谓多态就是指程序中定义的引用变量所指向的具体类型和通过该引用变量发出的方法调用在编程时并不确定，而是在程序运行期间才确定，即一个引用变量到底会指向哪个类的实例对象，该引用变量发出的方法调用到底是哪个类中实现的方法，必须在由程序运行期间才能决定。

在Java中有两种形式可以实现多态：继承（多个子类对同一方法的重写）和接口（实现接口并覆盖接口中同一方法）。

7. String 、StringBuffer和StringBuilder的区别

JAVA 平台提供了两个类：String和StringBuffer，它们可以储存和操作字符串，即包含多个字符的字符数据。这个String类提供了数值不可改变的字符串。而这个StringBuffer类提供的字符串进行修改。简单地说，就是一个变量和常量的关系。
简单的来说：String 类中使用 final 关键字修饰字符数组来保存字符串，private　final　char　value[]，所以 String 对象是不可变的。而StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，在 AbstractStringBuilder 中也是使用字符数组保存字符串char[]value 但是没有用 final 关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。
StringBuffer线程安全，StringBuilder线程不安全，底层实现上的话，StringBuffer其实就是比StringBuilder多了Synchronized修饰符。
对于三者使用的总结：
1、操作少量的数据: 适用String
2、单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用StringBuilder
3、多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用StringBuffer

8. 自动装箱与拆箱

Java支持8种基本数据类型，1个字节：byte、char、short、boolean 还有：int、long、float、double

自动装箱是Java编译器在基本数据类型和对应的对象包装类型之间做的一个转化。比如：把int转化成Integer，double转化成Double，等等。反之就是自动拆箱。

为什么要用包装类：因为Java是一种面向对象语言，很多地方都需要使用对象而不是基本数据类型。比如，在集合类中，我们是无法将int 、double等类型放进去的。因为集合的容器要求元素是Object类型。

自动拆装箱原理：自动装箱都是通过包装类的valueOf()方法来实现的.自动拆箱都是通过包装类对象的xxxValue()来实现的。int的自动装箱都是通过Integer.valueOf()方法来实现的，Integer的自动拆箱都是通过integer.intValue来实现的。

自动拆装箱存在的问题：
（1）包装对象的数值比较，不能简单的使用==，虽然-128到127之间的数字可以，但是这个范围之外还是需要使用equals比较。
（2）前面提到，有些场景会进行自动拆装箱，同时也说过，由于自动拆箱，如果包装类对象为null，那么自动拆箱时就有可能抛出NPE。
（3）如果一个for循环中有大量拆装箱操作，会浪费很多资源。

9. 接口和抽象类的区别是什么？

• 接口的方法默认是 public，所有方法在接口中不能有实现(Java 8 开始接口方法可以有默认实现），而抽象类可以有非抽象的方法。
• 接口中除了static、final变量，不能有其他变量，而抽象类中则不一定。
• 一个类可以实现多个接口，但只能实现一个抽象类。接口自己本身可以通过extends关键字扩展多个接口。
• 接口方法默认修饰符是public，抽象方法可以有public、protected和default这些修饰符（抽象方法就是为了被重写所以不能使用private关键字修饰！）。
• 从设计层面来说，抽象是对类的抽象，是一种模板设计，而接口是对行为的抽象，是一种行为的规范。

10.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。

11. 创建一个对象用什么运算符?对象与对象引用有何不同?

new运算符，new创建对象实例（对象实例在堆内存中），对象引用指向对象实例（对象引用存放在栈内存中）。一个对象引用可以指向最多1个对象;一个对象可以有多个引用指向它。

12. ==与equals方法的区别

（1）对于8种基本数据类型，== 是用来比较其值是福哦相等的，而equals方法不能用于基本数据类型
（2）对于引用数据类型：
没有从写equals方法的类：== 比较的是内存地址是否相同。而equals方法由于是存在于object类中的，其源码是采用== 来比较内存地址是否相同的，所以与==效果一样，都是比较的地址是否相同

    public boolean equals(Object obj) {
        return (this == obj);
    }

重写了equals方法的类：比如String类，我们都覆盖 equals() 方法来比较两个对象的内容是否相等；若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

    public boolean equals(Object anObject) {
        if (this == anObject) {
            return true;
        }
        if (anObject instanceof String) {
            String anotherString = (String)anObject;
            int n = value.length;
            if (n == anotherString.value.length) {
                char v1[] = value;
                char v2[] = anotherString.value;
                int i = 0;
                while (n-- != 0) {
                    if (v1[i] != v2[i])
                        return false;
                    i++;
                }
                return true;
            }
        }
        return false;
    }

说明：

• String 中的 equals 方法是被重写过的，因为 object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址，而 String 的 equals 方法比较的是对象的值。
• 当创建 String 类型的对象时，虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的值和要创建的值相同的对象，如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池中重新创建一个 String 对象。

13. 重写equals方法为什么要重写hashcode方法

hashCode（）介绍

hashCode() 的作用是获取哈希码，也称为散列码；它实际上是返回一个int整数。这个哈希码的作用是确定该对象在哈希表中的索引位置。hashCode() 定义在JDK的Object.java中，这就意味着Java中的任何类都包含有hashCode() 函数。
散列表存储的是键值对(key-value)，它的特点是：能根据“键”快速的检索出对应的“值”。这其中就利用到了散列码！（可以快速找到所需要的对象）

我们先以HashSet 如何检查重复为例子来说明为什么要有 hashCode： 当你把对象加入 HashSet 时，HashSet 会先计算对象的 hashcode 值来判断对象加入的位置，同时也会与其他已经加入的对象的 hashcode 值作比较，如果没有相符的hashcode，HashSet会假设对象没有重复出现。但是如果发现有相同 hashcode 值的对象，这时会调用 equals（）方法来检查 hashcode 相等的对象是否真的相同。如果两者相同，HashSet 就不会让其加入操作成功。如果不同的话，就会重新散列到其他位置。这样我们就大大减少了 equals 的次数，相应就大大提高了执行速度。

hashCode（）与equals（）的相关规定：

• 如果两个对象相等，则hashcode一定也是相同的
• 两个对象相等,对两个对象分别调用equals方法都返回true
• 两个对象有相同的hashcode值，它们也不一定是相等的
• 因此，equals 方法被覆盖过，则 hashCode 方法也必须被覆盖
• hashCode() 的默认行为是对堆上的对象产生独特值。如果没有重写 hashCode()，则该 class 的两个对象无论如何都不会相等（即使这两个对象指向相同的数据）

14.为什么会出现4.0-3.6=0.40000001这种现象？

原因简单来说是这样：2进制的小数无法精确的表达10进制小数，计算机在计算10进制小数的过程中要先转换为2进制进行计算，这个过程中出现了误差。

15. 什么是值传递和引用传递

• 值传递是对基本数据类型变量而言的,传递的是该变量的一个副本,改变副本不影响原变量.
• 引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身 。 所以对引用对象进行操作会同时改变原对象.
  Java 程序设计语言总是采用按值调用。也就是说，方法得到的是所有参数值的一个拷贝，也就是说，方法不能修改传递给它的任何参数变量的内容。

16. 浅拷贝与深拷贝

深拷贝和浅拷贝最根本的区别在于是否是真正获取了一个对象的复制实体，而不是引用。
深拷贝和浅拷贝是只针对Object和Array这样的引用数据类型的。

• 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
• 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对象，复制原对象的内容到新对象，返回该新对象。

17. &和&&的区别

&运算符有两种用法：(1)按位与；(2)逻辑与
&&运算符是短路与运算

逻辑与跟短路与的差别是非常巨大的，虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是true整个表达式的值才是true。&&之所以称为短路运算是因为，如果&&左边的表达式的值是false，右边的表达式会被直接短路掉，不会进行运算。很多时候我们可能都需要用&&而不是&，例如在验证用户登录时判定用户名不是null而且不是空字符串，应当写为：username != null &&!username.equals("")，二者的顺序不能交换，更不能用&运算符，因为第一个条件如果不成立，根本不能进行字符串的equals比较，否则会产生NullPointerException异常。

18. Java中如何跳出当前的多重嵌套循环

在最外层循环前加一个标记如A，然后用break A;可以跳出多重循环。（Java中支持带标签的break和continue语句，作用有点类似于C和C++中的goto语句，但是就像要避免使用goto一样，应该避免使用带标签的break和continue，因为它不会让你的程序变得更优雅，很多时候甚至有相反的作用，所以这种语法其实不知道更好），根本不能进行字符串的equals比较，否则会产生NullPointerException异常。

ok:
for(int i=0;i<10;i++)
{
     for(int j=0;j<10;j++)
	{
	     system.out.println("i="+i+",j="+j);
	     if(j==5)
	     	break ok;
	}
}

19. 数组(Array)和列表(ArrayList)的区别？什么时候应该使用Array而不是ArrayList？

Array和ArrayList的不同点：
（1）Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。
（2）Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。
（3）ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。

什么时候使用array而不是arraylist：
对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数据类型的时候，这种方式相对比较慢。

20. 正则表达式及其用途

在编写处理字符串的程序时，经常会有查找符合某些复杂规则的字符串的需要。正则表达式就是用于描述这些规则的工具。换句话说，正则表达式就是记录文本规则的代码。计算机处理的信息更多的时候不是数值而是字符串，正则表达式就是在进行字符串匹配和处理的时候最为强大的工具，绝大多数语言都提供了对正则表达式的支持。

Java中的String类提供了支持正则表达式操作的方法，包括：matches()、replaceAll()、replaceFirst()、split()。