面试必备基础知识 — Java基础(一)_java 计算机面试基础知识-优快云博客

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数据类型
String

数据类型

基本数据类型

数据类型	二进制位数	默认值
byte	8位	0
short	16位	0
int	32位	0
long	64位	0L
float	32位	0.0f
double	64位	0.0d
char	16位	‘u0000’
boolean	~	false

boolean只有两个值 true 和false，可以使用1bit 来存储，但是具体大小没有规定。JVM在编译时期，将boolean类型的数据转换为int类型，使用1来表示true，0表示false。JVM支持boolean数组，但是是通过读写byte数组来实现的。

包装类型

基本的数据类型对应的都有包装类型，基本类型与其对应的包装类型之间的赋值使用自动装箱与拆箱完成。

原始类型	对应的封装类
byte	Byte
short	Short
char	Character
int	Integer
long	Long
float	Float
double	Double
boolean	Boolean

自动装箱与拆箱

自动装箱与拆箱 就是Java自动将原始类型值转换成对应的对象，比如将int的变量转换成Integer对象，这个过程叫做装箱，反之，将Integer对象转换成int类型值，这个过程叫做拆箱。因为这里的装箱和拆箱是自动进行的非人为转换，所以就称作自动装箱与拆箱，自动装箱与拆箱从JDK1.5开始引入。

自动装箱与拆箱的要点

自动装箱时，编译器调用 valueOf 将原始类型值转换成对象。同时自动拆箱时，编译器通过调用类似 intValue(),doubleValue()这类的方法将对象转换成原始类型值。
自动装箱是将boolean值转换成Boolean对象，byte值转换成Byte对象，char转换成Character对象，float值转换成Float对象，int转换成Integer，long转换成Long，short转换成Short，自动拆箱则是相反的操作。

自动装箱实例：
Consider the following code:

List<Integer> li = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i < 50; i += 2)
    li.add(i);

虽然我们将 i 定义为int基本类型（而不是Integer对象）添加到li，但是代码仍会编译，而不会报错。因为它会自动从i创建一个Integer对象并将该对象添加到 li 中。
编译器在运行时将原代码转换为以下代码：

List<Integer> li = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i < 50; i += 2)
    li.add(Integer.valueOf(i));

Java中的自动装箱与拆箱

缓存池

new Integer(123) 与 Integer.valueOf(123) 的区别在于：

new Integer(123) 每次都会创建一个新的对象；
Integer.valueOf(123) 会使用缓存池中的对象，多次调用会取得同一个对象的引用。（Integer i = 123; 会触发自动装箱）

Integer x = new Integer(123);
Integer y = new Integer(123);
System.out.println(x == y);    // false
Integer m = Integer.valueOf(123);
Integer n = Integer.valueOf(123);
System.out.println(m == n);   // true

valueOf() 方法的实现，就是JVM先判断值是否在缓存池中，

如果在的话就直接返回缓存池中的内容；
如果不在，我们使用new Integer创建一个对象，并返回该对象的引用地址。

源码分析：
Integer.valueOf()中有个静态内部类IntegerCache，里面有个常量cache[],也就是Integer常量池（其实就是缓存池技术，利用空间换时间的策略，也叫对象池），在常量池（对象池）中Integer已经默认创建了数值【-128-127】的Integer缓存数据。

    private static class IntegerCache {
        static final int low = -128;
        static final int high;
        static final Integer cache[];
        static {
            // high value may be configured by property
            int h = 127;
	        ……
        }

    public static Integer valueOf(int i) {
        if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
            return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
        return new Integer(i);
    }

基本类型对应的缓冲池：

boolean values true and false
all byte values
short values between -128 and 127
int values between -128 and 127
char int the range \u0000 to \u007F

使用这些基本数据类型对应的包装类型时，如果该数值范围在缓冲池范围内，就可以直接使用缓冲池中的对象。

注意：最大值 127 可以通过 JVM 的启动参数 -XX:AutoBoxCacheMax=size 修改

String

源码分析

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

String被 final 修饰，因此它不可被继承。（Integer等包装类也不能被继承）
在Java 8中，String内部使用char数组存储数据。
value数组被声明为final ，也就是说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。

不可变的好处

String Pool 的需要：
字符串池是 方法区 中的特殊存储区。创建字符串时，如果该字符串已存在于字符串池中，则将返回现有字符串的引用，而不是创建新对象。
如果字符串是可变的，则使用一个引用更改字符串会导致其他引用的值错误。
缓存hash值
String 的hash值经常被用到，比如String 用作HashMap 的key。不可变的特性可以使得哈希值也不可变，因此只需要进行一次计算。这样更有效
安全性
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。

String、StringBuffer、StringBuilder

	可变性	线程安全
String	不可变	安全
StringBuffer	可变	安全(内部使用 synchronized 进行同步)
StringBuilder	可变	不安全

String Pool

在Java语言中有八种基本数据类型和一种比较特殊得类型String。这些类型为了使他们在运行的过程中速度更快，更节省内存，都提供了一种常量池的概念。常量池就类似一个Java系统级别提供的缓存。
8种基本类型的常量池都是系统协调的，String类型的常量池比较特殊，它的主要使用方法有两种：

直接使用双引号声明出来的String对象会直接存储在常量池中
如果不是用双引号声明的String对象，可以使用String提供的intern方法，intern方法会从字符串常量池中，查询当前字符串是否存在，若不存在，就会将当前字符串放入常量池中。
深入解析String#intern

字符串常量池保存着所有字符串字面量（一个字符串字面量就是两个双引号之间的字符序列），这些字面量在编译时期就确定。还可以使用String的 intern方法在运行过程中将字符串添加到字符串常量池中。

当一个字符串调用 intern方法时，如果String Pool中已经存在一个字符串和该字符串相等（使用equals()方法判断），那么就会返回String Pool中字符串的引用；否则，就会在String Pool中添加一个新的字符串，并返回这个新字符串的引用。

//使用new String()创建两个不同的对象
String s1 = new String("aaa");
String s2 = new String("aaa");
System.out.println(s1 == s2);   // false
//使用intern()方法获取同一个字符串引用
String s3 = s1.intern();
String s4 = s1.intern();
System.out.println(s3 == s4);   // true
//使用字面量的形式创建字符串,会自动将字符串放入String Pool中
String s5 = "bbb";
String s6 = "bbb";
System.out.println(s5 == s6);  // true