Java基础面试题（持续更新）

绝代风华.

已于 2023-02-27 15:27:30 修改

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文章标签： java 开发语言

于 2022-05-11 20:03:51 首次发布

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本文详细解析了Java面试中常见的基础题目，涵盖了面向对象与面向过程的对比、JRE JDK JVM的区别、Java与C++的异同、基本数据类型、类型转换、重载与重写、接口与抽象类的区别、面向对象三大特性、String相关知识点、异常处理机制、序列化和反序列化等多个主题，旨在帮助开发者更好地理解和准备Java面试。

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一、面向对象和面向过程

1、OOP和POP解决问题的方式不同

面向过程解决问题方式：把解决问题的过程，拆成一个个方法，通过一个个方法的执行解决问题。

面向对象解决问题方式：先抽象出对象，然后用对象执行方法的方式解决问题。
（同时面向对象有封装、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）

2、性能区别

和面向过程或者面向对象无关，而是和执行方式有关
语言执行性能应该从他们最终执行方式上讨论。直接编译成机器码，然后执行的语言（比如C，编译器一次性编译为平台相关的机器码），从过程复杂度上，肯定比解释执行的语言（HTML，JavaScript，浏览器的解释器，把代码一行行解释为机器码）和
Java这种中间码（编译）+虚拟机（解释成机器码）的方式，要性能高的多。

二、JRE JDK JVM

1、JRE：java运行时环境

JRE 是 Java 运行时环境。它是运行已编译 Java 程序所需的所有内容的集合，包括 Java 虚拟机（JVM），Java 类库，java 命令和其他的一些基础构件。
但是，它不能用于创建新程序。

如果你只是为了运行一下 Java 程序的话，那么你只需要安装 JRE 就可以了。如果你需要进行一些 Java 编程方面的工作，那么你就需要安装 JDK 了

2、JDK：java 开发工具

JDK是java 开发工具，它能够创建和编译程序。它拥有 JRE 所拥有的一切，还有编译器（javac）和工具（如 javadoc 和 jdb）。

3、JVM：java 虚拟机

Java 虚拟机（JVM）是运行 Java 字节码的虚拟机。JVM 有针对不同系统的特定实现（Windows，Linux，macOS），目的是使用相同的字节码，它们都会给出相同的结果。字节码和不同系统的 JVM 实现是 Java 语言“一次编译，随处可以运行”的关键所在。

什么是字节码?采用字节码的好处是什么?
在 Java 中，JVM 可以理解的代码就叫做字节码（即扩展名为 .class 的文件），它不面向任何特定的处理器，只面向虚拟机。Java 语言通过字节码的方式，在一定程度上解决了传统解释型语言执行效率低的问题，同时又保留了解释型语言可移植的特点。所以 Java 程序运行时比较高效，而且，由于字节码并不针对一种特定的机器，因此，Java 程序无须重新编译便可在多种不同操作系统的计算机上运行。

Java 程序从源代码到运行一般有下面 3 步：

三、Java和C++的异同点

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 的类是单继承的，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

四、基本数据类型

8个	整数：	byte	short	int	long	浮点数：	float	double	字符型：	char	布尔	boolean
		1	2	4	8		4	8		2			位
		8	16	32	64		32	64		16			字节数

字节数是位数*8

五、类型转换

1、大范围赋值给小范围需要强制类型转换：


double x = 9.997;
int y = (int)x;

y的值为9

2、除=以外的赋值运算符都会强制类型转换

六、重载和重写的区别

重载就是同一个类中多个同名方法根据不同的传参来执行不同的逻辑处理。

发生在编译时。在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不同、个数不同、顺序不同，方法返回值和访问，修饰符可以不同。

重写就是子类对父类方法的重新改造，外部样子不能改变，内部逻辑可以改变

发生运行期。在父子类中，方法名、参数列表必须相同，返回值范围小于等于父类，抛出的异常范围小于等于父类，访问修饰符范围大于等于父类；

如果父类方法访问修饰符为private则子类就不能重写该方法。

七、接口和抽象类的区别

共同点：

都不能实例化对象；都要对其中的抽象方法全部实现

不同点：

1、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。（即可以是具体方法，具体实现）
2、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。
3、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。
4、接口方法修饰符是 public（1.8可以使用default进行默认实现），
抽象方法可以有 public、protected 和 default 这些修饰符。
protected ：同一个包下的才可以访问
private：只能在本类中使用，不能被重写

题外话：
接口的设计目的，是对类的行为进行约束（例如service接口，规定了只有这些方法），而抽象类的设计目的，是代码复用。继承是一个 "是不是"的关系，而接口实现则是 "有没有"的关系。

八、Java面向对象三大特性：封装、继承、多态

1、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。

2、继承

继承是使用已存在的类作为基础建立新类，新类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。

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。

3、多态

多态是同一个行为具有多个不同表现形式或形态的能力。

多态就是同一个接口，使用不同的实例而执行不同操作，如图所示：

多态存在的三个必要条件

继承
重写
父类引用指向子类对象：Parent p = new Child();

九、String,StringBuffer,StringBuilder区别：

String是被final关键字修饰字符数组来保存字符串，是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然后将指针（地址）指向新的 String 对象。

StringBuilder 与 StringBuffer 都继承自 AbstractStringBuilder 类，也是使用字符数组保存字符串，但是没有用 final 关键字修饰，所以这两种对象都是可变的。都是对对象本身进行操作，不会生成新对象

StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁，所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁，所以是非线程安全的。

操作少量的数据: 适用 String
单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuilder
多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据: 适用 StringBuffer

十、自动装箱和拆箱

装箱：将基本类型用它们对应的引用类型包装起来；
拆箱：将包装类型转换为基本数据类型；

十一、定义一个不做事的无参构造方法作用

自己定义了有参构造，系统就不会提供构造了，为了避免调用无参构造报错，最好在提供一个无参构造

子类实例化时默认调用了父类的无参构造

十二、&、&&区别，break、continue区别

&：无论左边true或false，右边的表达式都会进行运算
&&：左边位false时，右边不会进行运算，所以又被成为短路与

break：跳出当前循环，执行后面的语句
continue：终止本次循环，执行下一次循环

十三、静态（static）

1、注意事项

静态变量：加static，只能修饰成员变量；用于被当前类的所有实例对象所共享
静态方法：加static，不创建对象也可以调用
静态代码块：static{}；类只加载一次所以静态代码块只执行一次

静态的属于类本身，不能访问非静态，静态的只能访问静态；

非静态属于对象，既可以访问非静态的，也可以访问静态的

2、static的独特之处

1）、被static修饰的变量或者方法是独立于该类的任何对象，也就是说，这些变量和方法不属于任何一个实例对象，而是被类的实例对象所共享 。

2）、被static修饰的部分会在类第一次加载使用时进行初始化，之后可以根据情况在赋值。

3）、static变量值在类加载的时候分配空间，以后创建类对象的时候不会重新分配。

4）、被static修饰的变量或者方法是优先于对象存在的，也就是说当一个类加载完毕之后，即便没有创建对象，也可以去访问。

3、static的意义

1、static的主要意义是在于创建独立于具体对象的域变量或者方法。以致于即使没有创建对象，也能使用属性和调用方法！

2、可以用来优化程序性能，是因为它的特性：只会在类加载的时候执行一次。因此，很多时候会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。

十四、final常量关键字作用

类不能被继承，方法不能被重写，变量只能被赋值一次

十五、内部类

成员内部类：内部外部互相都可访问
局部内部类（方法内部类）：定义在方法中，可以访问外部的变量和方法，但是自己的东西只能自己用，和方法差不多
静态内部类：static修饰，静态内部和外部互相可以访问静态成员。
匿名内部类：没有名称的内部类（应该是根据定义的位置决定是哪只内部类）

十六、时间对象和MySQL的对应关系

LocalTime 对应 time
LocalDate 对应 date
LocalDateTime 对应 datetime(timestamp)

十七、== 与 equals

1、基本数据类型==比较的是值，引用数据类型==比较的是内存地址
2、没有重写的equals()相当于=，重写后的equals() 方法来比较两个对象的内容是否相等，相等返回true
3、String 中的 equals 方法是被重写过的
4、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。

十八、hashCode与equals，为什么重写 `equals` 时必须重写 `hashCode` 方法？

1、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 类中，这就意味着 Java 中的任何类都包含有 hashCode() 函数。

2、为什么要有 hashCode？

拿HashSet举个例子：

1、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。2、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。也就是说 hashcode 缩小了查找成本。

3、为什么重写 `equals` 时必须重写 `hashCode` 方法？

重写后的equals() 方法来比较两个对象的内容是否相等，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。但是，即使两个对象有相同的 hashcode 值，但它们不一定是相等的。因此，equals 方法被覆盖过，则 hashCode 方法也必须被覆盖，因为equals判断相同的对象，hashCode值必须相同才可以。

覆写equals后，两个不同实例可能在逻辑上相等，但是根据Object.hashCode方法却产生不同的散列码，违反“相等的对象必须具有相等的散列码”。导致，当你用其中的一个作为键保存到hashMap、hashTable或hashSet中，再以“相等的”找另一个作为键值去查找他们的时候，则根本找不到

4)为什么两个对象有相同的 hashcode 值，它们也不一定是相等的？

因为 hashCode() 所使用的杂凑算法也许刚好会让多个对象传回相同的杂凑值。越糟糕的杂凑算法越容易碰撞（所谓碰撞也就是指的是不同的对象得到相同的 hashCode。）

我们刚刚也提到了 HashSet,如果 HashSet 在对比的时候，同样的 hashcode 有多个对象，它会使用 equals() 来判断是否真的相同。也就是说 hashcode 只是用来缩小查找成本。

十九、Java中的异常处理

在 Java 中，所有的异常都有一个共同的祖先 java.lang 包中的 Throwable 类。Throwable 类有两个重要的子类 Exception（异常）和 Error（错误）。Exception 能被程序本身处理(try-catch)， Error 是无法处理的(只能尽量避免)。

Exception 和 Error 二者都是 Java 异常处理的重要子类，各自都包含大量子类。

Exception :程序本身可以处理的异常，可以通过 catch 来进行捕获。Exception 又可以分为受检查异常(必须处理) 和不受检查异常(可以不处理)。
Error ：Error 属于程序无法处理的错误，我们没办法通过 catch 来进行捕获。例如，Java 虚拟机运行错误（Virtual MachineError）、虚拟机内存不够错误(OutOfMemoryError)、类定义错误（NoClassDefFoundError）等。这些异常发生时，Java 虚拟机（JVM）一般会选择线程终止。

RuntimeException 及其子类都统称为非受检查异常（也就是运行时异常和编译时异常），例如：NullPointerException、NumberFormatException（字符串转换为数字）、ArrayIndexOutOfBoundsException（数组越界）、ClassCastException（类型转换错误）、ArithmeticException（算术错误）等。

除了RuntimeException及其子类以外，其他的Exception类及其子类都属于检查异常。常见的受检查异常有： IO 相关的异常、ClassNotFoundException 、SQLException

二十、try...catch...finally

try块： 用于捕获异常。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。
catch块： 用于处理 try 捕获到的异常。
finally 块： 无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。

在以下 3 种特殊情况下，finally 块不会被执行：

在 try 或 finally 块中用了 System.exit(int)退出程序。但是，如果 System.exit(int) 在异常语句之后，finally 还是会被执行
程序所在的线程死亡。
关闭 CPU。

二十一、熟悉的几个异常类。

1. java.lang.nullpointerexception 空指针异常
2. java.lang.classnotfoundexception 找不到类异常
3. java.lang.arrayindexoutofboundsexception 数组地址下标越界

二十二、序列化和反序列化的概念

　　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。
　　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。

二十三、对象创建方式中，new一个对象与反射创建对象的区别？

反射创建对象是运行时创建，属于动态编译，意思就说只有到运行时才会去获得该对象的实例,确定类型并创建其对象，大多框架都是使用反射获取对象实例，如Spring，反射能访问所有属性，不需要类名；

new对象是编译时创建，属于静态编译，只能用于编译期就能确定的类型，不能访问私有属性，需要类名。

二十四、值传递和引用传递

值传递：传入的不是p本身，只是p的值，传递的是p本身的是副本。
引用传递：传递的时候都是把对象的真身传递过去，并且可以改变真身的属性和方法。传递时时候也把真身的地址传了过去，这样引用时就指向了同一片地址内存空间。

二十五、深拷贝 vs 浅拷贝

1、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（传递地址？），此为浅拷贝。【拷贝对象时仅仅拷贝对象本身（包括对象中的基本变量），而不拷贝对象包含的引用指向的对象。】（修改克隆对象会影响本身吗？是地址的话应该会的）

2、深拷贝：对基本数据类型进行值传递，对引用数据类型，创建一个新的对象，并复制其内容。【不仅拷贝对象本身，而且拷贝对象包含的引用指向的所有对象】，修改被克隆对象的任何属性都不会影响到克隆出来的对象。

二十六、BIO、NIO、AIO

BIO：同步并阻塞IO，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。
NIO：同步非阻塞IO，服务器实现模式为一个请求一个线程，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
AIO：异步非阻塞IO，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。

适用场景分析：

BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解。
NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持。
AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。