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1.JAVA中的几种基本数据类型是什么,各自占用多少字节.

先了解2个单词:
1、bit --位:位是计算机中存储数据的最小单位,指二进制数中的一个位数,其值为“0”或“1”。
2、byte --字节:字节是计算机存储容量的基本单位,一个字节由8位二进制数组成。在计算机内部,一个字节可以表示一个数据,也可以表示一个英文字母,两个字节可以表示一个汉字。
1B=8bit
1Byte=8bit
1KB=1024Byte(字节)=8*1024bit
1MB=1024KB
1GB=1024MB
1TB=1024GB

3Java基本数据类型
int     32bit
short   16bit
long     64bit
byte     8bit
char     16bit
float   32bit
double   64bit
boolean 1bit
(boolean 的备注+翻译)
This data type represents one bit of information, but its "size" isn't something that's precisely defined.(ref)
这种数据类型代表一个比特的信息,但它的“大小”没有明确的定义。(参考)

基本数据类型注意事项:
1、未带有字符后缀标识的整数默认为int类型;未带有字符后缀标识的浮点数默认为double类型。

2、如果一个整数的值超出了int类型能够表示的范围,则必须增加后缀“L”(不区分大小写,建议用大写,因为小写的L与阿拉伯数字1很容易混淆),表示为long型。

3、带有“F”(不区分大小写)后缀的整数和浮点数都是float类型的;带有“D”(不区分大小写)后缀的整数和浮点数都是double类型的。

4、编译器会在编译期对byte、short、int、long、float、double、char型变量的值进行检查,如果超出了它们的取值范围就会报错。

5、int型值可以赋给所有数值类型的变量;

long型值可以赋给long、float、double类型的变量;

float型值可以赋给float、double类型的变量;

double型值只能赋给double类型变量

基本数据类型取值范围:
取值范围如图所示:


2.String 类能被继承吗?为什么?

String 被声明为 final,因此它不可被继承。

内部使用 char 数组存储数据,该数组被声明为 final,这意味着 value 数组初始化之后就不能再引用其它数组。并且 String 内部没有改变 value 数组的方法,因此可以保证 String 不可变。

public final class String implements java.io.Serializable, Comparable<String>, CharSequence {
    /** The value is used for character storage. */
    private final char value[];


不可变的好处

1. 可以缓存 hash 值

因为 String 的 hash 值经常被使用,例如 String 用做 HashMap 的 key。不可变的特性可以使得 hash 值也不可变,因此只需要进行一次计算。

2. String Pool 的需要

如果一个 String 对象已经被创建过了,那么就会从 String Pool 中取得引用。只有 String 是不可变的,才可能使用 String Pool。

3. 安全性

String 经常作为参数,String 不可变性可以保证参数不可变。例如在作为网络连接参数的情况下如果 String 是可变的,那么在网络连接过程中,String 被改变,改变 String 对象的那一方以为现在连接的是其它主机,而实际情况却不一定是。

4. 线程安全

String 不可变性天生具备线程安全,可以在多个线程中安全地使用。

Program Creek : Why String is immutable in Java?

3.String ,StringBuffer,StringBuilder的区别?

1. 可变性

String 不可变
StringBuffer 和 StringBuilder 可变
2. 线程安全

String 不可变,因此是线程安全的
StringBuilder 不是线程安全的
StringBuffer 是线程安全的,内部使用 synchronized 进行同步
StackOverflow : String, StringBuffer, and StringBuilder

4.ArrayList和LinkedList有什么区别?

       ArrayList和Vector使用了数组的实现,可以认为ArrayList或者Vector封装了对内部数组的操作,比如向数组

中添加,删除,插入新的元素或者数据的扩展和重定向。

       LinkedList使用了循环双向链表数据结构。与基于数组的ArrayList 相比,这是两种截然不同的实现技术,这也决

定了它们将适用于完全不同的工作场景。

        LinkedList链表由-系列表项连接而成。 -个表项总是包含3个部分:元素内容,前驱表和后驱表,如图所示:






        在下图展示了一个包含3个元素的LinkedList 的各个表项间的连接关系。在JDK的实现中,无论LikedList 是否
为空,链表内部都有一个header表项,它既表示链表的开始,也表示链表的结尾。表项header的后驱表项便是链表
中第一个元素, 表项header的前驱表项便是链表中最后一个元素。



ArrayList和LinkedList在性能上各有优缺点,都有各自所适用的地方,总的说来可以描述如下:

对ArrayList和LinkedList而言,在列表末尾增加一个元素所花的开销都是固定的。对ArrayList而言,主要是在内部数组中增加一项,指向所添加的元素,偶尔可能会导致对数组重新进行分配;而对LinkedList而言,这个开销是统一的,分配一个内部Entry对象。
在ArrayList的中间插入或删除一个元素意味着这个列表中剩余的元素都会被移动;而在LinkedList的中间插入或删除一个元素的开销是固定的。
LinkedList不支持高效的随机元素访问。
ArrayList的空间浪费主要体现在在list列表的结尾预留一定的容量空间,而LinkedList的空间花费则体现在它的每一个元素都需要消耗相当的空间
        可以这样说:当操作是在一列数据的后面添加数据而不是在前面或中间,并且需要随机地访问其中的元素时,使用ArrayList会提供比较好的性能;当你的操作是在一列数据的前面或中间添加或删除数据,并且按照顺序访问其中的元素时,就应该使用LinkedList了。

5.讲讲类的实例化顺序,⽐如⽗类静态数据,构造函数,字段,⼦类静态数据,构造函数,字段,当new的时候,他们的执⾏顺序。

父类静态成员和静态初始化块 ,按在代码中出现的顺序依次执行
子类静态成员和静态初始化块 ,按在代码中出现的顺序依次执行
父类实例成员和实例初始化块 ,按在代码中出现的顺序依次执行
父类构造方法
子类实例成员和实例初始化块 ,按在代码中出现的顺序依次执行
子类构造方法
结论:对象初始化的顺序,先静态方法,再构造方法,每个又是先基类后子类。

6.⽤过哪些Map类,都有什么区别,HashMap是线程安全的吗,并发下使⽤的Map是什么,他们内部原理分别是什么,⽐如存储⽅式,hashcode,扩容,默认容量等。



7.JAVA8的ConcurrentHashMap为什么放弃了分段锁,有什么问题吗,如果你来设计,你如何设计。



8.有没有有顺序的Map实现类,如果有,他们是怎么保证有序的。



9.抽象类和接口的区别,类可以继承多个类么,接⼜可以继承多个接⼜么,类可以实现多个接⼜么。

1. 抽象类

        抽象类和抽象方法都使用 abstract 关键字进行声明。抽象类一般会包含抽象方法,抽象方法一定位于抽象类中。

抽象类和普通类最大的区别是,抽象类不能被实例化,需要继承抽象类才能实例化其子类。

public abstract class AbstractClassExample {

    protected int x;
    private int y;

    public abstract void func1();

    public void func2() {
        System.out.println("func2");
    }
}
public class AbstractExtendClassExample extends AbstractClassExample {
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1");
    }
}
// AbstractClassExample ac1 = new AbstractClassExample(); // 'AbstractClassExample' is abstract; cannot be instantiated
AbstractClassExample ac2 = new AbstractExtendClassExample();
ac2.func1();
2. 接口

        接口是抽象类的延伸,在 Java 8 之前,它可以看成是一个完全抽象的类,也就是说它不能有任何的方法实现。

        从 Java 8 开始,接口也可以拥有默认的方法实现,这是因为不支持默认方法的接口的维护成本太高了。在 Java 8 之前,如果一个接口想要添加新的方法,那么要修改所有实现了该接口的类。

        接口的成员(字段 + 方法)默认都是 public 的,并且不允许定义为 private 或者 protected。

        接口的字段默认都是 static 和 final 的。

public interface InterfaceExample {

    void func1();

    default void func2(){
        System.out.println("func2");
    }

    int x = 123;
    // int y;               // Variable 'y' might not have been initialized
    public int z = 0;       // Modifier 'public' is redundant for interface fields
    // private int k = 0;   // Modifier 'private' not allowed here
    // protected int l = 0; // Modifier 'protected' not allowed here
    // private void fun3(); // Modifier 'private' not allowed here
}
public class InterfaceImplementExample implements InterfaceExample {
    @Override
    public void func1() {
        System.out.println("func1");
    }
}
// InterfaceExample ie1 = new InterfaceExample(); // 'InterfaceExample' is abstract; cannot be instantiated
InterfaceExample ie2 = new InterfaceImplementExample();
ie2.func1();
System.out.println(InterfaceExample.x);
3. 比较

从设计层面上看,抽象类提供了一种 IS-A 关系,那么就必须满足里式替换原则,即子类对象必须能够替换掉所有父类对象。而接口更像是一种 LIKE-A 关系,它只是提供一种方法实现契约,并不要求接口和实现接口的类具有 IS-A 关系。
从使用上来看,一个类可以实现多个接口,但是不能继承多个抽象类。
接口的字段只能是 static 和 final 类型的,而抽象类的字段没有这种限制。
接口的成员只能是 public 的,而抽象类的成员可以有多种访问权限。
4. 使用选择

使用接口:

需要让不相关的类都实现一个方法,例如不相关的类都可以实现 Compareable 接口中的 compareTo() 方法;
需要使用多重继承。
使用抽象类:

需要在几个相关的类中共享代码。
需要能控制继承来的成员的访问权限,而不是都为 public。
需要继承非静态和非常量字段。
        在很多情况下,接口优先于抽象类。因为接口没有抽象类严格的类层次结构要求,可以灵活地为一个类添加行为。并且从 Java 8 开始,接口也可以有默认的方法实现,使得修改接口的成本也变的很低。

深入理解 abstract class 和 interface

When to Use Abstract Class and Interface

10.继承和聚合的区别在哪。

        继承指的是一个类继承另外的一个类的功能,并可以增加它自己的新功能的能力,继承是类与类或者接口与接口之间最常见的关系;在Java中此类关系通过关键字extends明确标识。



        聚合体现的是整体与部分、拥有的关系,此时整体与部分之间是可分离的,他们可以具有各自的生命周期;比如计算机与CPU、公司与员工的关系等;



11.IO模型有哪些,讲讲你理解的nio ,他和bio,aio的区别是啥,谈谈reactor模型。

12.反射的原理,反射创建类实例的三种⽅式是什么。



13.反射中,Class.forName和ClassLoader区别 。

1.Java类装载过程



装载:通过类的全限定名获取二进制字节流,将二进制字节流转换成方法区中的运行时数据结构,在内存中生成Java.lang.class对象;
链接:执行下面的校验、准备和解析步骤,其中解析步骤是可以选择的;
  校验:检查导入类或接口的二进制数据的正确性;(文件格式验证,元数据验证,字节码验证,符号引用验证)
  准备:给类的静态变量分配并初始化存储空间;
  解析:将常量池中的符号引用转成直接引用;
初始化:激活类的静态变量的初始化Java代码和静态Java代码块,并初始化程序员设置的变量值。
2. 分析 Class.forName()和ClassLoader.loadClass

        Class.forName(className)方法,内部实际调用的方法是  Class.forName(className,true,classloader);

第2个boolean参数表示类是否需要初始化,  Class.forName(className)默认是需要初始化。

一旦初始化,就会触发目标对象的 static块代码执行,static参数也也会被再次初始化。

ClassLoader.loadClass(className)方法,内部实际调用的方法是  ClassLoader.loadClass(className,false);

第2个 boolean参数,表示目标对象是否进行链接,false表示不进行链接,由上面介绍可以,

不进行链接意味着不进行包括初始化等一些列步骤,那么静态块和静态对象就不会得到执行

三.数据库链接为什么使用Class.forName(className)

JDBC  Driver源码如下,因此使用Class.forName(classname)才能在反射回去类的时候执行static块。

static {
    try {
        java.sql.DriverManager.registerDriver(new Driver());
    } catch (SQLException E) {
        throw new RuntimeException("Can't register driver!");
    }
}
14.描述动态代理的⼏种实现⽅式,分别说出相应的优缺点。



15.动态代理与cglib实现的区别。



16.为什么CGlib⽅式可以对接⼜实现代理。



17.final的⽤途。

final可以修饰类、方法、成员变量

当final修饰类的时候,说明该类不能被继承
当final修饰方法的时候,说明该方法不能被重写
在早期,可能使用final修饰的方法,编译器针对这些方法的所有调用都转成内嵌调用,这样提高效率(但到现在一般我们不会去管这事了,编译器和JVM都越来越聪明了)
当final修饰成员变量时,有两种情况:
如果修饰的是基本类型,说明这个变量的所代表数值永不能变(不能重新赋值)!
如果修饰的是引用类型,该变量所的引用不能变,但引用所代表的对象内容是可变的!
值得一说的是:并不是被final修饰的成员变量就一定是编译期常量了。比如说我们可以写出这样的代码:private final int java3y = new Randon().nextInt(20);

你有没有这样的编程经验,在编译器写代码时,某个场景下一定要将变量声明为final,否则会出现编译不通过的情况。为什么要这样设计?

在编写匿名内部类的时候就可能会出现这种情况,匿名内部类可能会使用到的变量:

外部类实例变量
方法或作用域内的局部变量
方法的参数
class Outer {
    // string:外部类的实例变量
    String string = "";
    //ch:方法的参数

    void outerTest(final char ch) {
        // integer:方法内局部变量
        final Integer integer = 1;
        new Inner() {
            void innerTest() {
                System.out.println(string);
                System.out.println(ch);
                System.out.println(integer);
            }
        };
    }
    public static void main(String[] args) {
        new Outer().outerTest(' ');
    }
    class Inner {
    }
}
其中我们可以看到:方法或作用域内的局部变量和方法参数都要显示使用final关键字来修饰(在jdk1.7下)!



如果切换到jdk1.8编译环境下,可以通过编译的~



下面我们首先来说一下显示声明为final的原因:为了保持内部外部数据一致性

Java只是实现了capture-by-value形式的闭包,也就是匿名函数内部会重新拷贝一份自由变量,然后函数外部和函数内部就有两份数据。
要想实现内部外部数据一致性目的,只能要求两处变量不变。JDK8之前要求使用final修饰,JDK8聪明些了,可以使用effectively final的方式
为什么仅仅针对方法中的参数限制final,而访问外部类的属性就可以随意

内部类中是保存着一个指向外部类实例的引用,内部类访问外部类的成员变量都是通过这个引用。

在内部类修改了这个引用的数据,外部类再获取时拿到的数据是一致的!
那当你在匿名内部类里面尝试改变外部基本类型的变量的值的时候,或者改变外部引用变量的指向的时候,表面上看起来好像都成功了,但实际上并不会影响到外部的变量。所以,Java为了不让自己看起来那么奇怪,才加了这个final的限制。

参考资料:

java为什么匿名内部类的参数引用时final?https://www.zhihu.com/question/21395848
18.写出三种单例模式实现 。

        单例模式:单例模式的意思就是只有一个实例。单例模式确保某一个类只有一个实例,而且自行实例化并向整个系统提供这个实例。这个类称为单例类。

        单例模式有三种:懒汉式单例,饿汉式单例,登记式单例。

单例模式的好处

对于频繁使用的对象,可以省略new操作花费的时间,这对于那些重量级对象而言,是非常可观的一笔系统开销;
由于new操作的次数减少,因而对系统内存的使用频率也会降低,这将减轻GC压力,缩短GC停顿时间。
1.懒汉式单例

public class Singleton {
    private static Singleton singleton;
    private Singleton() {}  //此类不能被实例化
    public static synchronized Singleton getInstance() {
        if (singleton == null) {
            singleton = new Singleton();
        }
        return singleton;
    }
}
优点:第一次调用才初始化,避免内存浪费。

缺点:必须加锁synchronized 才能保证单例,(如果两个线程同时调用getInstance方法,会chuxia)但加锁会影响效率。

2.饿汉式单例

public class Singleton {
    private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();
    private Singleton() {}  //此类不能被实例化
    public static Singleton getInstance() {
        return SINGLETON;
    }
}
优点:没有加锁,执行效率会提高。

缺点:类加载时就初始化,浪费内存。

3.登记式模式(holder)

public class Singleton {
    private Singleton() {} //构造方法是私有的,从而避免外界利用构造方法直接创建任意多实例。
    public static Singleton getInstance() {
        return Holder.SINGLETON;
    }
    private static class Holder {
       private static final Singleton SINGLETON = new Singleton();
    }
}
        内部类只有在外部类被调用才加载,产生SINGLETON实例;又不用加锁。此模式有上述两个模式的优点,屏蔽了它们的缺点,是最好的单例模式。

19.如何在⽗类中为子类⾃动完成所有的hashcode和equals实现?这么做有何优劣。



20.请结合OO设计理念,谈谈访问修饰符public、private、protected、default在应⽤设计中的作⽤。



21.深拷贝和浅拷贝区别。

1. cloneable

        clone() 是 Object 的 protected 方法,它不是 public,一个类不显式去重写 clone(),其它类就不能直接去调用该类实例的 clone() 方法。

public class CloneExample {
    private int a;
    private int b;
}
CloneExample e1 = new CloneExample();
// CloneExample e2 = e1.clone(); // 'clone()' has protected access in 'java.lang.Object'
重写 clone() 得到以下实现:

public class CloneExample {
    private int a;
    private int b;

    @Override
    public CloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (CloneExample)super.clone();
    }
}
CloneExample e1 = new CloneExample();
try {
    CloneExample e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}
java.lang.CloneNotSupportedException: CloneExample
以上抛出了 CloneNotSupportedException,这是因为 CloneExample 没有实现 Cloneable 接口。

应该注意的是,clone() 方法并不是 Cloneable 接口的方法,而是 Object 的一个 protected 方法。Cloneable 接口只是规定,如果一个类没有实现 Cloneable 接口又调用了 clone() 方法,就会抛出 CloneNotSupportedException。

public class CloneExample implements Cloneable {
    private int a;
    private int b;

    @Override
    public Object clone() throws CloneNotSupportedException {
        return super.clone();
    }
}
2. 浅拷贝

拷贝对象和原始对象的引用类型引用同一个对象。

public class ShallowCloneExample implements Cloneable {

    private int[] arr;

    public ShallowCloneExample() {
        arr = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr = i;
        }
    }

    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }

    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }

    @Override
    protected ShallowCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        return (ShallowCloneExample) super.clone();
    }
}
ShallowCloneExample e1 = new ShallowCloneExample();
ShallowCloneExample e2 = null;
try {
    e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 222
3. 深拷贝

拷贝对象和原始对象的引用类型引用不同对象。

public class DeepCloneExample implements Cloneable {

    private int[] arr;

    public DeepCloneExample() {
        arr = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr = i;
        }
    }

    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }

    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }

    @Override
    protected DeepCloneExample clone() throws CloneNotSupportedException {
        DeepCloneExample result = (DeepCloneExample) super.clone();
        result.arr = new int[arr.length];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            result.arr = arr;
        }
        return result;
    }
}
DeepCloneExample e1 = new DeepCloneExample();
DeepCloneExample e2 = null;
try {
    e2 = e1.clone();
} catch (CloneNotSupportedException e) {
    e.printStackTrace();
}
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 2
4. clone() 的替代方案

使用 clone() 方法来拷贝一个对象即复杂又有风险,它会抛出异常,并且还需要类型转换。Effective Java 书上讲到,最好不要去使用 clone(),可以使用拷贝构造函数或者拷贝工厂来拷贝一个对象。

public class CloneConstructorExample {

    private int[] arr;

    public CloneConstructorExample() {
        arr = new int[10];
        for (int i = 0; i < arr.length; i++) {
            arr = i;
        }
    }

    public CloneConstructorExample(CloneConstructorExample original) {
        arr = new int[original.arr.length];
        for (int i = 0; i < original.arr.length; i++) {
            arr = original.arr;
        }
    }

    public void set(int index, int value) {
        arr[index] = value;
    }

    public int get(int index) {
        return arr[index];
    }
}
CloneConstructorExample e1 = new CloneConstructorExample();
CloneConstructorExample e2 = new CloneConstructorExample(e1);
e1.set(2, 222);
System.out.println(e2.get(2)); // 2
22.数组和链表数据结构描述,各⾃的时间复杂度。



23.error和exception的区别,CheckedException,RuntimeException的区别。

Error(错误)是系统中的错误,程序员是不能改变的和处理的,是在程序编译时出现的错误,只能通过修改程序才能修正。一般是指与虚拟机相关的问题,如系统崩溃,虚拟机错误,内存空间不足,方法调用栈溢等。对于这类错误的导致的应用程序中断,仅靠程序本身无法恢复和和预防,遇到这样的错误,建议让程序终止。

Exception(异常)表示程序可以处理的异常,可以捕获且可能恢复。遇到这类异常,应该尽可能处理异常,使程序恢复运行,而不应该随意终止异常。

  Exception又分为两类

    CheckedException:(编译时异常) 需要用try——catch显示的捕获,对于可恢复的异常使用CheckedException。

    UnCheckedException(RuntimeException):(运行时异常)不需要捕获,对于程序错误(不可恢复)的异常使用RuntimeException。

常见的RuntimeException异常

illegalArgumentException:此异常表明向方法传递了一个不合法或不正确的参数。
NullpointerException:空指针异常(我目前遇见的最多的)
IndexOutOfBoundsException:索引超出边界异常
illegalStateException:在不合理或不正确时间内唤醒一方法时出现的异常信息。即 Java 环境或 Java 应用不满足请求操作。  
常见的CheckedException异常

我们在编写程序过程中try——catch捕获到的一场都是CheckedException。
io包中的IOExecption及其子类,都是CheckedException。
举个简单的例子(看别人的,觉得很形象,很好理解)

  Error和Exception就像是水池和水池里的水的区别

  “水池”,就是代码正常运行的外部环境,如果水池崩溃(系统崩溃),或者池水溢出(内存溢出)等,这些都是跟水池外部环境有关。这些就是java中的error

  “水池里的水”,就是正常运行的代码,水污染了、有杂质了,浑浊了,这些影响水质的因素就是Exception。

24.请列出5个运⾏时异常。

        java运行时异常是可能在java虚拟机正常工作时抛出的异常。java提供了两种异常机制。一种是运行时异常(RuntimeExepction),一种是检查式异常(checked execption)。

检查式异常:我们经常遇到的IO异常及sql异常就属于检查式异常。对于这种异常,java编译器要求我们必须对出现的这些异常进行catch 所以 面对这种异常不管我们是否愿意,只能自己去写一堆catch来捕捉这些异常。
运行时异常:我们可以不处理。当出现这样的异常时,总是由虚拟机接管。比如:我们从来没有人去处理过NullPointerException异常,它就是运行时异常,并且这种异常还是最常见的异常之一。
RuntimeExecption在java.lang包下。

常见的几种如下:

ClassCastException(类转换异常)
IndexOutOfBoundsException(下标越界异常)
NullPointerException(空指针异常)
ArrayStoreException(数据存储异常,操作数组时类型不一致)
BufferOverflowException(还有IO操作的,缓冲溢出异常)
IllegalArgumentException - 传递非法参数异常。
ArithmeticException - 算术运算异常
ArrayStoreException - 向数组中存放与声明类型不兼容对象异常
NegativeArraySizeException - 创建一个大小为负数的数组错误异常
NumberFormatException - 数字格式异常
SecurityException - 安全异常
UnsupportedOperationException - 不支持的操作异常
25.在⾃⼰的代码中,如果创建⼀个java.lang.String类,这个类是否可以被类加载器加载?为什么?

  类加载器就是Java运行时环境(Java Runtime Environment)的一部分,负责动态加载Java类到Java虚拟机的内存空间中。恩看了这个介绍就知道了~~~原来平常的.class文件是通过这个加载器,加载到内存中的。

)Bootstrap ClassLoader

负责加载$JAVA_HOME中jre/lib/rt.jar里所有的class,由C++实现,不是ClassLoader子类

2)Extension ClassLoader

负责加载java平台中扩展功能的一些jar包,包括$JAVA_HOME中jre/lib/*.jar或-Djava.ext.dirs指定目录下的jar包

3)App ClassLoader(SystemClassLoader)

负责记载classpath中指定的jar包及目录中class

4)Custom ClassLoader

属于应用程序根据自身需要自定义的ClassLoader,如tomcat、jboss都会根据j2ee规范自行实现ClassLoader

OK那么好了,我们现在知道了什么是类加载器以及它的种类及作用了,那么现在问题来了,为什么我们自己写的Sring类能否被加载到呢?我们自己写一个来看看

首先,写了一个跟JAVA自带的String类一个一样的String,包名也一样就是在构造方法里面多了一行输出。


public String() {
        this.value = new char[0];
        System.out.println("==================");
    }


也就是说只要调用了我们自己写的String类得话应该是有输出的,接下来我们来试试:

import java.lang.String;

public class Test {

public static void main(String[] args) {
    String test =new String();
    test = "测试";   
    System.out.println(test);
}

}


运行结果如下:



可以看到调用的是系统的String类,没有输出。

这是为什么呢?查阅了一些资料终于发现问题所在,这就是类加载器的委托机制。

3.类加载器的委托机制

  从JDK1.2开始,类的加载过程采用父亲委托机制。这种机制能更好的保证java平台的安全。在此委托机制中,除了Java虚拟机自带的根类加载器以外,其余的类加载器都有且只有一个父加载器。当Java程序请求加载器loader1加载Sample类时,loader1首先委托自己的父加载器去加载Sample类,若父加载器能加载,则由父加载器完成加载任务,否则才由加载器loader1本身加载Sample类。

好吧~~~这下看明白了类加载器有个加载顺序我们来看一下这个加载顺序




加载过程中会先检查类是否被已加载,检查顺序是自底向上,从Custom ClassLoader到BootStrap ClassLoader逐层检查,只要某个classloader已加载就视为已加载此类,保证此类只所有ClassLoader加载一次。而加载的顺序是自顶向下,也就是说当发现这个类没有的时候会先去让自己的父类去加载,父类没有再让儿子去加载,那么在这个例子中我们自己写的String应该是被Bootstrap ClassLoader加载了,所以App ClassLoader就不会再去加载我们写的String类了,导致我们写的String类是没有被加载的。

26.说⼀说你对java.lang.Object对象中hashCode和equals⽅法的理解。在什么场景下需要重新实现这两个⽅法。

        在程序设计中,有很多的“公约”,遵守约定去实现你的代码,会让你避开很多坑,这些公约是前人总结出来的设计规范。Object类是Java中的万类之祖,其中,equals和hashCode是2个非常重要的方法。
        public boolean equals(Object obj)
        Object类中默认的实现方式是  :   return this == obj  。那就是说,只有this 和 obj引用同一个对象,才会返回true。
        而我们往往需要用equals来判断 2个对象是否等价,而非验证他们的唯一性。这样我们在实现自己的类时,就要重写equals.
        按照约定,equals要满足以下规则。

自反性:  x.equals(x) 一定是true
对null:  x.equals(null) 一定是false
对称性:  x.equals(y)  和  y.equals(x)结果一致
传递性:  a 和 b equals , b 和 c  equals,那么 a 和 c也一定equals。
一致性:  在某个运行时期间,2个对象的状态的改变不会不影响equals的决策结果,那么,在这个运行时期间,无论调用多少次equals,都返回相同的结果。
一个例子

class Test
{
      private int num;
      private String data;

      public boolean equals(Object obj)
      {
          if (this == obj)
              return true;
         if ((obj == null) || (obj.getClass() != this.getClass()))
            return false;
           //能执行到这里,说明obj和this同类且非null。
         Test test = (Test) obj;
         return num == test.num&& (data == test.data || (data != null && data.equals(test.data)));
     }
     public int hashCode()
     {
         //重写equals,也必须重写hashCode。具体后面介绍。
     }
}


equals编写指导

Test类对象有2个字段,num和data,这2个字段代表了对象的状态,他们也用在equals方法中作为评判的依据。

在第8行,传入的比较对象的引用和this做比较,这样做是为了 save time ,节约执行时间,如果this 和 obj是 对同一个堆对象的引用,那么,他们一定是qeuals 的。

接着,判断obj是不是为null,如果为null,一定不equals,因为既然当前对象this能调用equals方法,那么它一定不是null,非null 和 null当然不等价。

然后,比较2个对象的运行时类,是否为同一个类。不是同一个类,则不equals。getClass返回的是 this 和obj的运行时类的引用。如果他们属于同一个类,则返回的是同一个运行时类的引用。注意,一个类也是一个对象。

1、有些程序员使用下面的第二种写法替代第一种比较运行时类的写法。应该避免这样做。

if((obj == null) || (obj.getClass() != this.getClass()))

     return false;


if(!(obj instanceof Test))

     return false; // avoid 避免!
它违反了公约中的对称原则。

例如:假设Dog扩展了Aminal类。

dog instanceof Animal      得到true

animal instanceof Dog      得到false

这就会导致

animal.equls(dog) 返回true

dog.equals(animal) 返回false

仅当Test类没有子类的时候,这样做才能保证是正确的。

2、按照第一种方法实现,那么equals只能比较同一个类的对象,不同类对象永远是false。但这并不是强制要求的。一般我们也很少需要在不同的类之间使用equals。

3、在具体比较对象的字段的时候,对于基本值类型的字段,直接用 == 来比较(注意浮点数的比较,这是一个坑)对于引用类型的字段,你可以调用他们的equals,当然,你也需要处理字段为null 的情况。对于浮点数的比较,我在看Arrays.binarySearch的源代码时,发现了如下对于浮点数的比较的技巧:

if ( Double.doubleToLongBits(d1) == Double.doubleToLongBits(d2) ) //d1 和 d2 是double类型

if(  Float.floatToIntBits(f1) == Float.floatToIntBits(f2)  )      //f1 和 f2 是d2是float类型

4、并不总是要将对象的所有字段来作为equals 的评判依据,那取决于你的业务要求。比如你要做一个家电功率统计系统,如果2个家电的功率一样,那就有足够的依据认为这2个家电对象等价了,至少在你这个业务逻辑背景下是等价的,并不关心他们的价钱啊,品牌啊,大小等其他参数。

5、最后需要注意的是,equals 方法的参数类型是Object,不要写错!

public int hashCode()

这个方法返回对象的散列码,返回值是int类型的散列码。

对象的散列码是为了更好的支持基于哈希机制的Java集合类,例如 Hashtable, HashMap, HashSet 等。

关于hashCode方法,一致的约定是:

重写了euqls方法的对象必须同时重写hashCode()方法。

如果2个对象通过equals调用后返回是true,那么这个2个对象的hashCode方法也必须返回同样的int型散列码

如果2个对象通过equals返回false,他们的hashCode返回的值允许相同。(然而,程序员必须意识到,hashCode返回独一无二的散列码,会让存储这个对象的hashtables更好地工作。)

在上面的例子中,Test类对象有2个字段,num和data,这2个字段代表了对象的状态,他们也用在equals方法中作为评判的依据。那么, 在hashCode方法中,这2个字段也要参与hash值的运算,作为hash运算的中间参数。这点很关键,这是为了遵守:2个对象equals,那么 hashCode一定相同规则。

也是说,参与equals函数的字段,也必须都参与hashCode 的计算。

合乎情理的是:同一个类中的不同对象返回不同的散列码。典型的方式就是根据对象的地址来转换为此对象的散列码,但是这种方式对于Java来说并不是唯一的要求的

的实现方式。通常也不是最好的实现方式。

相比 于 equals公认实现约定,hashCode的公约要求是很容易理解的。有2个重点是hashCode方法必须遵守的。约定的第3点,其实就是第2点的

细化,下面我们就来看看对hashCode方法的一致约定要求。

第一:在某个运行时期间,只要对象的(字段的)变化不会影响equals方法的决策结果,那么,在这个期间,无论调用多少次hashCode,都必须返回同一个散列码。

第二:通过equals调用返回true 的2个对象的hashCode一定一样。

第三:通过equasl返回false 的2个对象的散列码不需要不同,也就是他们的hashCode方法的返回值允许出现相同的情况。

总结一句话:等价的(调用equals返回true)对象必须产生相同的散列码。不等价的对象,不要求产生的散列码不相同。

hashCode编写指导

在编写hashCode时,你需要考虑的是,最终的hash是个int值,而不能溢出。不同的对象的hash码应该尽量不同,避免hash冲突。

那么如果做到呢?下面是解决方案。

1、定义一个int类型的变量 hash,初始化为 7。

接下来让你认为重要的字段(equals中衡量相等的字段)参入散列运,算每一个重要字段都会产生一个hash分量,为最终的hash值做出贡献(影响)

重要字段var的类型        他生成的hash分量
byte, char, short , int        (int)var
long         (int)(var ^ (var >>> 32))
boolean        var?1:0
float         Float.floatToIntBits(var)
double         long bits = Double.doubleToLongBits(var);
分量 = (int)(bits ^ (bits >>> 32));
引用类型          (null == var ? 0 : var.hashCode())
最后把所有的分量都总和起来,注意并不是简单的相加。选择一个倍乘的数字31,参与计算。然后不断地递归计算,直到所有的字段都参与了。

int hash = 7;

hash = 31 * hash + 字段1贡献分量;

hash = 31 * hash + 字段2贡献分量;

.....

return hash;
27.在jdk1.5中,引⼊了泛型,泛型的存在是⽤来解决什么问题。

        拥有Java1.4或更早版本的开发背景的人都知道,在集合中存储对象并在使用前进行类型转换是多么的不方便。泛型防止了那种情况的发生。它提供了编译期的类型安全,确保你只能把正确类型的对象放入集合中,避免了在运行时出现ClassCastException。

        泛型是通过类型擦除来实现的,编译器在编译时擦除了所有类型相关的信息,所以在运行时不存在任何类型相关的信息。例如List<String>在运行时仅用一个List来表示。这样做的目的,是确保能和Java 5之前的版本开发二进制类库进行兼容。你无法在运行时访问到类型参数,因为编译器已经把泛型类型转换成了原始类型。



28.这样的a.hashcode() 有什么⽤,与a.equals(b)有什么关系。



29.有没有可能2个不相等的对象有相同的hashcode。



30.Java中的HashSet内部是如何⼯作的。

        HashSet 的内部采用 HashMap来实现。由于 Map 需要 key 和 value,所以HashSet中所有 key 的都有一个默认 value。类似于HashMap,HashSet 不允许重复的 key,只允许有一个null key,意思就是 HashSet 中只允许存储一个 null 对象。

        HashSet实现了Set接口。HashSet依赖的数据结构是哈希表因为实现的是Set接口,所以不允许有重复的值插入到HashSet中的对象不保证与插入的顺序保持一致。对象的插入是根据它的hashcode。HashSet中允许有NULL值。HashSet也实现了Searlizable和Cloneable两个接口
HashSet的构造函数:

   HashSet h = new HashSet();      
   默认初始化大小是16,默认装载因子是0.75.

   HashSet h = new HashSet(int initialCapacity);  
   默认装载因子是0.75

   HashSet h = new HashSet(int initialCapacity, float loadFactor);

   HashSet h = new HashSet(Collection C);
什么是初始化大小与装载因子:

        初始化尺寸就是当创建哈希表(HashSet内部用哈希表的数据结构)的时候桶(buckets)的数量。如果当前的尺寸已经满了,那么桶的数量会自动增长。

        装载因子衡量的是在HashSet自动增长之前允许有多满。当哈希表中实体的数量已经超出装载因子与当前容量的积,那么哈希表就会再次进行哈希(也就是内部数据结构重建),这样哈希表大致有两倍桶的数量。
                                                           表中已经存储的元素的数量
                                       装载因子 = -----------------------------------------
                                                                 哈希表的大小

例如:如果内部容量为16,装载因子为0.75,那么当表中有12个元素的时候,桶的数量就会自动增长。

性能影响:

        装载因子和初始化容量是影响HashSet操作的两个主要因素。装载因子为0.75的时候可以提供关于时间和空间复杂度方面更有效的性能。如果我们加大这个装载因子,那么内存的上限就会减小(因为它减少了内部重建的操作),但是将影响哈希表中的add与查询的操作。为了减少再哈希操作,我们应该选择一个合适的初始化大小。如果初始化容量大于实体的最大数量除以装载因子,那么就不会有再哈希的动作发生了。

HashSet中的一些重要方法:

boolean add(E e):如果不存在则添加,存在则返回false。
void clear() :移除Set中所有的元素
boolean contains(Object o):如果这个元素在set中存在,那么返回true。
boolean remove(Object o):如果这个元素在set中存在,那么从set中删除。
Iterator iterator():返回set中这个元素的迭代器。
简单的程序:


// Java program to demonstrate working of HashSet
import java.util.*;

class Test
{
    public static void main(String[]args)
    {
        HashSet<String> h = new HashSet<String>();

        // adding into HashSet
        h.add("India");
        h.add("Australia");
        h.add("South Africa");
        h.add("India");// adding duplicate elements

        // printing HashSet
        System.out.println(h);
        System.out.println("List contains India or not:" +
                           h.contains("India"));

        // Removing an item
        h.remove("Australia");
        System.out.println("List after removing Australia:"+h);

        // Iterating over hash set items
        System.out.println("Iterating over list:");
        Iterator<String> i = h.iterator();
        while (i.hasNext())
            System.out.println(i.next());
    }
}
上述代码的输出:

[Australia, South Africa, India]
List contains India or not:true
List after removing Australia:[South Africa, India]
Iterating over list:
South Africa
India
HashSet内部是如何工作的?

        所有Set接口的类内部都是由Map做支撑的。HashSet用HashMap对它的内部对象进行排序。你一定好奇输入一个值到HashMap,我们需要的是一个键值对,但是我们传给HashSet的是一个值。

那么HashMap是如何排序的?

        实际上我们插入到HashSet中的值在map对象中起的是键的作用,因为它的值Java用了一个常量。所以在键值对中所有的键的值都是一样的。

如果我们在Java Doc中看一下HashSet的实现,大致是这样的:


private transient HashMap map;

// Constructor - 1
// All the constructors are internally creating HashMap Object.
public HashSet()
{
    // Creating internally backing HashMap object
    map = new HashMap<>();
}

// Constructor - 2
public HashSet(int initialCapacity)
{
    // Creating internally backing HashMap object
    map = new HashMap<>(initialCapacity);
}

// Dummy value to associate with an Object in Map
private static final Object PRESENT = new Object();
如果我们看下HashSet中的add方法:

public boolean add(E e)
{
   return map.put(e, PRESENT) == null;
}
我们可以注意到,HashSet类的add()方法内部调用的是HashMap的put()方法,通过你指定的值作为key,常量“PRESENT”作为值传过去。

remove()也是用类似的方法工作。它内部调用的是Map接口的remove。

public boolean remove(Object o)
{
  return map.remove(o) == PRESENT;
}


HashSet操作的时间复杂度:

        HashSet底层的数据结构是哈希表,所以HashSet的add,remove与查询(包括contain方法)的分摊(平均或者一般情况)时间复杂度是O(1)。

31.什么是序列化,怎么序列化,为什么序列化,反序列化会遇到什么问题,如何解决。

把对象转换为字节序列的过程称为对象的序列化。
把字节序列恢复为对象的过程称为对象的反序列化。
对象的序列化主要有两种用途:
  1、 把对象的字节序列永久地保存到硬盘上,通常存放在一个文件中;
  2、在网络上传送对象的字节序列。

  在很多应用中,需要对某些对象进行序列化,让它们离开内存空间,入住物理硬盘,以便长期保存。比如最常见的是Web服务器中的Session对象,当有 10万用户并发访问,就有可能出现10万个Session对象,内存可能吃不消,于是Web容器就会把一些seesion先序列化到硬盘中,等要用了,再把保存在硬盘中的对象还原到内存中。

  当两个进程在进行远程通信时,彼此可以发送各种类型的数据。无论是何种类型的数据,都会以二进制序列的形式在网络上传送。发送方需要把这个Java对象转换为字节序列,才能在网络上传送;接收方则需要把字节序列再恢复为Java对象。



32.java8的新特性。

Lambda Expressions
Pipelines and Streams
Date and Time API
Default Methods
Type Annotations
Nashhorn JavaScript Engine
Concurrent Accumulators
Parallel operations
PermGen Error Removed

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【转载】
作者:刘小6
原文:https://blog.csdn.net/qq_21822741/article/details/84501615


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