（Java实习生）每日10道面试题打卡——Java基础知识篇

Posted 2021-06-27 兴趣使然的草帽路飞

• 临近秋招，备战暑期实习，祝大家每天进步亿点点！
• 本篇总结的是Java基础知识相关的面试题，后续会每日更新~

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1、请你说一下什么是面向对象？

Java是面向对象的编程语言，不同于C语言是面向过程的。对于面向对象和面向过程的区别，举一个简单的例子说明一下（我们以洗衣机洗衣服为例）：

• 面向过程：面向过程的编程方式，程序会将要完成的某一个任务拆解成一系列的小步骤 (函数)，如：
  • ① 打开洗衣机：method01()
  • ② 放入要洗的衣服：method02()
  • ③ 放入洗衣服：method03()
  • ④ 清洗：method04()
  • ⑤ 烘干：method05()
• 面向对象：面向对象的编程方式，程序会将要完成的洗衣机洗衣服的任务拆分成如下两个对象：
  • 人(Person)：Person在洗衣机洗衣服这个程序任务中有三个作用，分别是打开洗衣机、放入要洗的衣服、放入洗衣粉。
  • 洗衣机(Machine)：Machine在洗衣机洗衣服这个程序任务中有两个作用，分别是清洗、烘干。

从上面这个例子能看出，面向过程的编程方式比较直接且高效，而面向对象的编程方式更易复用、扩展和维护！

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2、请你简述一下面向对象的三个基本特征？

• 继承：承是Java中面向对象最显著的一个特征，继承是从已有的类中派生出新的类，新的类可以吸收已有的属性、行为，并扩展新的能力。Java中不支持多继承，但是接口可以支持多实现。

• 封装：将同一类事物的特征和功能包装在一起，只对外暴露需要调用的接口。封装也称为信息的隐藏，在Java中接口是体现封装最常用的方法，在接口中我们没有任何功能的实现(具体实现都交给实现类)，只是定义了一系列抽象的方法声明用于外部调用。

• 多态：封装和继承都是为多态来服务的，多态是指同一个行为具有多个不同的表现形式。在Java中方法的重载和重写是实现多态的2种方式。

  • 重载发生在一个类中，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。方法重载体现了编译时的多态性。
  • 重写发生在子类与父类之间，重写要求子类被重写方法与父类被重写方法有相同的返回类型，重载对返回类型没有特殊的要求。方法重写体现了运行时的多态性。

  多态的三要素：继承 、重写、父类指向子类引用！

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3、为什么说 Java 是一种半解释半编译的程序设计语言呢？

什么是编译形语言，什么又是解释形语言？

• 编译型语言：把做好的源程序全部编译成二进制代码的可运行程序。然后，就可以直接运行这个程序。执行速度快，效率高，依靠编译器，跨平台性稍差。
• 解释型语言：把已经做好的源程序，翻译一句，执行一句，直到结束。执行速度慢，效率低，依靠编译器，但是跨平台性稍好。

那么为什么说Java 是编译型语言呢？

第一个观点认为 Java 是编译型语言，因为Java程序想要运行，那么第一步就是要使用Javac进行编译(将Java源文件编译成.class二进制文件)。没有经过编译的.java文件，是没办法运行的！

那么为什么又说Java 是解释型语言呢？

那么第二个观点则是认为Java是解释型语言，Java经过编译，Javac 将.java源文件编译成.class二进制文件之后，仍然需要借助 JVM 的解释执行。

综合上面两个观点来看，Java似乎既有编译型语言的特点，又有解释型语言的特点，也没有看到哪本权威的书籍上认定Java就是哪一种类型的语言。

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4、请你说一下Java中的8大基本类型是那些？

如图所示：

8种基本数据类型和取值范围：

基本类型	大小(位/bit)	字节数(byte)	最小值	最大值	默认值	包装器类型
boolean	-	-	false	true	false	Boolean
char	16 bits	2 bytes	Unicode 0	Unicode 2^16-1	空	Character
byte	8 bits	1 byte	-2^7	2^7-1	0	Byte
short	16 bits	2 bytes	-2~15	2^15-1	0	Short
int	32 bits	4 bytes	-2^31	2^31-1	0	Integer
long	64 bits	8 bytes	-2^63	2^63-1	0	Long
float	32 bits	4 bytes			0.0	Fload
double	64 bits	8 bytes			0.0	Double

注意：对于boolean值，在Java规范中并没有给出其储存大小，在《Java虚拟机规范》中给出了4个字节，和boolean数组1个字节的定义，具体还要看虚拟机实现是否按照规范来，所以1个字节、4个字节都是有可能的。除了void之外，其他8种基本数据类型被称为八大基本数据类型。

图中从左向右的转换都是隐式转换，无需再代码中进行强制转换。从右向左均要进行强制类型转换，才能通过编译。强制转换会丢失精度。

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5、请你讲讲抽象类和接口有什么区别?

• (一) 继承方面：

  • 抽象类只能单继承；而接口可以多实现；

• (二) 成员属性方面：

  • 抽象类中可以有普通属性，也可以有常量；
  • 接口中的成员变量全部默认是常量，使用public static final修饰，这个可以省略不写;

• (三) 代码块方面：

  • 抽象类可以含初始化块；接口不能含初始化块;

• (四) 构造函数方面：

  • 抽象类可以有构函数，但是这里的构造函数不是用来创建对象的，而且用来被实现类调用进行初始化操作的;
  • 接口不能有构造函数;

• (五) 方法方面：

  • 接口在JDK1.8之后可以定义抽象方法(无方法体)、default 修饰的默认方法(有方法体)、static修饰的静态方法(有方法体)，JDK1.8以前是只能有抽象方法。

    public interface Test { 
        static void test() { 
        } 
        
        default void test2(){ 
        } 
        
        void test3();// 默认是abstract修饰 
    }
    

  • 抽象类中除了静态方法和抽象方法外还可以有普通方法。

二者相同之处

• 接口与抽象类都不能被实例化，需要被其他进行实现或继承。
• 接口与抽象类里面都能包含抽象方法，实现接口或继承抽象类的子类都必须实现这些抽象方法。

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6、请判断当一个对象被当作参数传递给一个方法后，此方法可改变这个对象的属性，并可返回变化后的结果，那么这里到底是值传递还是引用传递?

是值传递。java 编程语言只有值传递参数。当一个对象实例作为一个参数被传递到方法中时，参数的值就是对该对象的引用。对象的内容可以在被调用的方法中改变，但对象的引用是永远不会改变的。

java中只有值传递，基本类型传递的是值的副本，引用类型传递的是引用的副本

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7、请你说一下JVM/JRE/JDK的区别？

直接看一张图就可以理解他们的区别了：

• JVM = Java虚拟机
• JRE = JVM + 基础类库
• JDK = JVM + 基础类库 + 编译工具

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8、请你说一下方法重载和方法重写的区别？

• 重载：方法重载发生在同一个类中，重载的方法之间方法名必须相同，参数列表不同（参数的类型、参数的个数），方法的返回值和访问修饰符可以不同，发生在编译时期（方法重载实现了编译时多态）。
• 重写：方法重写发生在子父类中，子类重写父类的方法，方法名称必须相同，参数列表也必须相同，方法的返回值小于等于父类方法的返回值，访问修饰符方位大于等于父类方法（如果父类方法修饰符为private，则子类就无法重写了）。

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9、请你说一下List接口和Set接口的区别？

• List：有序、可重复集合。按照对象插入的顺寻保存数据，允许多个Null元素对象，可以使用iterator迭代器遍历，也可以使用get(int index)方法获取指定下标元素。
• Set：无序、不可重复集合只允许有一个Null元素对象，取元素时，只能使用iterator迭代器逐一遍历。
• Map： key-value 键值对形式的集合，添加或获取元素时，需要通过key来检索到value。

Collecttion 集合体系结构简图：

参考文章：Java集合中List,Set以及Map等集合体系详解

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10、为什么重写了equals()方法还需要重写hashCode()方法？

equals()只是判断对象属性是否相同，hashCode()要判断二者地址是否相同。java中如果要判断两个对象是否相等，需要同时满足地址 + 属性都相同!

• 如果两个对象相同（即：用 equals() 比较返回true），那么它们的 hashCode 值一定要相同；
• 如果两个对象的 hashCode 相同，它们并不一定相同；

举例子：

只重写 equals() 方法，不重写 hashcode() 方法：

public class Student {
	private String name;
	private int age;
 
	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	@Override
	public boolean equals(Object obj) {
		if (this == obj)
			return true;
		if (obj == null)
			return false;
		if (getClass() != obj.getClass())
			return false;
		Student other = (Student) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	// 省略 get，set方法...
}

执行下面的程序看看效果：

public class hashTest {
	@Test
	public void test() {
		Student stu1 = new Student("Jimmy",24);
		Student stu2 = new Student("Jimmy",24);
		
		System.out.println("两位同学是同一个人吗？"+stu1.equals(stu2));
		System.out.println("stu1.hashCode() = "+stu1.hashCode());
		System.out.println("stu1.hashCode() = "+stu2.hashCode());
	}
}

如果重写了 equals() 而未重写 hashcode() 方法，可能就会出现两个没有关系的对象 equals 相同（因为equals都是根据对象的特征进行重写的），但 hashcode 不相同的情况。因为此时 Student 类的 hashcode() 方法就是 Object 默认的 hashcode()方 法，由于默认的 hashcode()方法是根据对象的内存地址经哈希算法得来的，所以 stu1 != stu2，故两者的 hashcode 值不一定相等。

根据 hashcode 的规则，两个对象相等其 hash 值一定要相等，矛盾就这样产生了。上面我们已经解释了为什么要使用 hashcode 算法，所以即使字面量相等，但是产生两个不同的 hashCode 值显然不是我们想要的结果。

如果我们在重写 equals() 时，也重写了 hashCode() 方法：

public class Student {
	private String name;
	private int age;
	
	public Student(String name, int age) {
		super();
		this.name = name;
		this.age = age;
	}
	@Override
	public int hashCode() {
		final int prime = 31;
		int result = 1;
		result = prime * result + age;
		result = prime * result + ((name == null) ? 0 : name.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;
		Student other = (Student) obj;
		if (age != other.age)
			return false;
		if (name == null) {
			if (other.name != null)
				return false;
		} else if (!name.equals(other.name))
			return false;
		return true;
	}
	// 省略 get，set方法...
}

再来看执行结果：

两位同学是同一个人吗？true
stu1.hashCode() = 71578563
stu1.hashCode() = 71578563

从 Student 类重写后的 hashcode() 方法中可以看出，重写后返回的新的 hash 值与 Student 的两个属性是有关，这样就确保了对象和对象地址之间的关联性。

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