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后端常问面经之Java基础

news 来源：原创 2024/5/21 20:59:10

基本数据类型

Java中有8种基本数据类型：

6种数字类型：

4种整数型：byte、short、int、long

2种浮点型：float、double

1种字符类型：char

1种布尔类型：boolean

数据类型的默认值以及所占空间如下：

注意：

Java里使用long类型的数据一定要在数值后面加上L，否则作为整数解析。

讲一下Java面向对象的特点

封装、继承、多态是Java面向对象编程的三大特点。

封装（Encapsulation）：封装是面向对象编程的基本特点之一，它将数据和方法封装在对象内部，隐藏对象的内部实现细节，只暴露必要的接口供外部访问。通过封装，可以实现信息的隐藏和保护，提高代码的安全性和可靠性。
继承（Inheritance）：继承是面向对象编程的重要特点，它允许一个类（子类）继承另一个类（父类）的属性和方法。子类可以重用父类的代码，并可以通过扩展和重写来增加新的功能或修改现有功能。继承提高了代码的复用性和可维护性，同时也体现了类与类之间的关系。
多态（Polymorphism）：多态是面向对象编程的核心概念之一，多态是指同一个方法名可以在不同的类中有不同的实现，不同的子类可以重写父类的方法，通过父类引用指向子类对象时，根据实际对象的类型来确定调用哪个方法。多态性提高了代码的灵活性和扩展性，使得程序更易于理解和维护。

用过“多态”吗？举一个具体例子

一个具体的例子是，假设有一个动物类（Animal）和它的两个子类：狗类（Dog）和猫类（Cat）。它们都有一个名为“makeSound”的方法，但是每种动物发出的声音是不同的。

class Animal {public void makeSound() {System.out.println("Some sound");}
}

class Dog extends Animal {public void makeSound() {System.out.println("Woof");}
}

class Cat extends Animal {public void makeSound() {System.out.println("Meow");}
}

public class PolymorphismExample {public static void main(String[] args) {Animal dog = new Dog();Animal cat = new Cat();dog.makeSound(); // 输出：Woofcat.makeSound(); // 输出：Meow}
}

通过多态性，可以创建一个Animal类型的引用指向一个具体的Dog或Cat对象。当调用这个引用的“makeSound”方法时，根据实际指向的对象类型，会执行相应子类的方法，从而实现不同动物发出不同声音的效果。这样就体现了多态的特性，同一个方法调用可以产生不同的行为，提高了代码的灵活性和可扩展性。

多态和重载有什么关系？

重载是一种编译时多态，而多态是一种运行时多态。两者都是实现多态性的方式，但发生的时间点和机制不同。

重载是指在同一个类中，方法名相同但参数列表不同的情况，通过参数个数、类型或顺序的不同来区分不同的方法。重载是静态绑定的概念，编译器在编译期间根据方法的参数列表来确定调用哪个方法。
多态是指同一个方法名可以在不同的类中有不同的实现，不同的子类可以重写父类的方法，通过父类引用指向子类对象时，根据实际对象的类型来确定调用哪个方法。多态是动态绑定的概念，运行时根据对象的实际类型来确定调用哪个方法。

Java中的异常

当程序出现异常时，Java会抛出一个异常对象。Java中的异常可以分为三类：

Checked Exception（受检异常）：这种异常在编译时就可以被检测出来，必须要在代码中进行处理或者声明抛出，否则编译不通过。这类异常主要是由程序的外部环境引起的，例如文件不存在、网络连接失败等。常见的Checked Exception包括IOException、SQLException等。
Unchecked Exception（非受检异常）：这种异常通常是由程序内部错误引起的，例如NullPointerException、ArrayIndexOutOfBoundsException、IllegalArgumentException等。这类异常不需要在代码中声明抛出，也可以不进行处理，但是如果不进行处理，程序会崩溃。
Error：这种异常通常是由JVM或者硬件引起的，例如OutOfMemoryError、StackOverflowError等。这类异常也不需要在代码中声明抛出，也可以不进行处理，但是如果不进行处理，程序也会崩溃。

在Java中，异常处理通常包括try-catch语句和throw语句。try-catch语句可以捕获异常并进行处理，而throw语句可以手动抛出异常。

String，StringBuilder， StringBuffer区别？单线程大量操作字符串用哪个？

回答：单线程大量操作字符串时应该使用StringBuilder，而在多线程环境下应该使用StringBuffer

补充：

String、StringBuilder和StringBuffer都是Java中用于操作字符串的类。

String是不可变的字符序列，每次对String进行修改时都会创建一个新的String对象，因此在大量操作字符串时，使用String会频繁地创建对象，导致性能较低。

StringBuilder和StringBuffer都是可变的字符序列，可以对其进行多次修改而不创建新的对象。两者的区别在于线程安全性，StringBuffer是线程安全的，而StringBuilder是非线程安全的。因为StringBuffer的所有共有方法都是同步的，所以在多线程环境下使用StringBuffer可以保证线程安全，但是会降低性能。而StringBuilder没有同步方法，所以在单线程环境下使用StringBuilder性能更高。

因此，在单线程环境下进行大量的字符串操作时，应该使用StringBuilder，可以获得更好的性能。在多线程环境下，使用StringBuffer可以保证线程安全，但是会牺牲一定的性能。

综上所述，单线程大量操作字符串时应该使用StringBuilder，而在多线程环境下应该使用StringBuffer。

NIO核心组件

NIO 主要包括以下三个核心组件：

Buffer（缓冲区）：在传统的 BIO 中，数据的读写是面向流的，分为字节流和字符流。

在 Java 1.4 的 NIO 库中，所有数据都是用缓冲区处理的，这是新库和之前的 BIO 的一个重要区别，有点类似于 BIO 中的缓冲流。NIO 在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的。在写入数据时，写入到缓冲区中。使用 NIO 在读写数据时，都是通过缓冲区进行操作。
Channel（通道）：Channel 是一个通道，它建立了与数据源（如文件、网络套接字等）之间的连接。我们可以利用它来读取和写入数据，就像打开了一条自来水管，让数据在 Channel 中自由流动。

BIO 中的流是单向的，分为各种 InputStream（输入流）和 OutputStream（输出流），数据只是在一个方向上传输。通道与流的不同之处在于通道是双向的，它可以用于读、写或者同时用于读写。

Channel 与前面介绍的 Buffer 打交道，读操作的时候将 Channel 中的数据填充到 Buffer 中，而写操作时将 Buffer 中的数据写入到 Channel 中。
Selector（选择器）：是 NIO 中的一个关键组件，它允许一个线程处理多个 Channel。Selector 是基于事件驱动的 I/O 多路复用模型，主要运作原理是：通过 Selector 注册通道的事件，Selector 会不断地轮询注册在其上的 Channel。当事件发生时，比如：某个 Channel 上面有新的 TCP 连接接入、读和写事件，这个 Channel 就处于就绪状态，会被 Selector 轮询出来。Selector 会将相关的 Channel 加入到就绪集合中。通过 SelectionKey 可以获取就绪 Channel 的集合，然后对这些就绪的 Channel 进行响应的 I/O 操作。