Java基础知识（基本概念）

Java基础知识

说明：其中内容摘自：《Java程序员面试宝典》，这里仅供学习使用。

1. Java语言有什么优点：

• Java为纯面向对象的语言（Thinking in Java：Everything is Object！）
• 平台无关。Java为解释性语言，Java代码通过编译器变成中间代码，在JVM中进行解释运行。
• 提供了众多的内置类库，方便开发。
• 提供了对Web应用和大数据处理的支持。
• 较好的安全性和健壮性。例如Java的强类型机制，GC机制，异常处理等

2. 为什么需要public staic void main(String[] args) {} 这个方法?

public staic void main(String[] args) {} 这个为Java程序的入口方法，JVM在运行程序加载类时，会首先查找main方法。public关键词表明了任何类或对象都能够访问这个方法，static修饰符表示该方法位于静态存储区中，只要该类被加载后，就可以使用该方法而不需要通过实例化对象来访问。

如何实现在main方法之前输出“Hello World！”？

使用静态代码块的方式：

static {
    System.out.println("Hello World!");
}

静态代码块在类加载的时候就会直接调用，所以是在main方法被调用前执行。静态代码块在类中的位置并不影响它的执行顺序，它都会在main方法执行之前执行。

3. Java程序初始化顺序是什么？

在实例化对象时，对象所在类的成员变量首先要进行初始化，所有成员变量初始化完成后，才会调用该对象的构造方法创建对象。

Java程序的初始化过程一般遵循3个原则（优先级递减）：

1. 静态对象优于非静态对象的初始化。并且，静态对象只初始化一次，而非静态变量可能初始化多次。
2. 父类优先于子类进行初始化。
3. 按照成员变量的定义顺序进行初始化。

所以java对象的初始化顺序如下：父类静态变量 -> 父类静态代码块 -> 子类静态变量 -> 子类静态代码块 -> 父类非静态变量 -> 父类非静态代码块 -> 父类构造函数 -> 子类非静态变量 -> 子类非静态代码块 -> 子类构造方法。  

4. Java中有哪些作用域？

作用域	当前类	同一package	子类	其他package
public	yes	yes	yes	yes
protected	yes	yes	yes	no
friendly(default)	yes	yes	no	no
private	yes	no	no	no

5. 一个Java文件中是否可以定义多个类？

可以，但最多只能有一个类被public修饰，并且该类的名称必须和文件名相同。

6. 什么是构造函数？

构造函数是java类中的一种特殊的函数，用来在初始化类的对象时，初始化类中的成员变量。它具有如下特点：

• 构造函数一定要和类名相同。并且不能有返回值，和返回值类型。
• 一个类可以有多个构造函数（参数的类型不同或参数的个数不同）
• 它的主要工作就是在实例化对象时实例化类中的成员变量。
• 构造函数不能被继承。
• 子类可以通过super关键字显示的调用父类的构造函数。但当父类没有提供无参构造函数时，子类必须显示的调用父类的构造函数。如果父类提供了无参构造函数，则可以不显示的调用。
• 当父类和子类都没有定义构造函数时，编译器会为父类和子类都自动生成一个默认的无参构造函数。

7. 为什么Java中有些接口没有任何方法？

这些接口为标识接口，它对实现它的类没有任何语义上的要求，仅仅充当一个标识作用，用来表明实现它的类属于一个特定的类型。Java类库中目前存在的标识接口有Cloneable和Serializable，在使用时通常会用instanceOf()来判断实例对象的类型是否实现了一个给定的标识接口。

此外，interface中为一个抽象方法的集合，其中所有的成员的作用域为public，常量的默认修饰为public static final。

8. Java中的clone方法有什么作用？

首先明确一个问题，对象和对象的引用（实际上是地址）。Java在处理基本数据类型时（byte，short，int，long，float，double，boolean，char），都是采用值传递的方式（传递的时输入参数的复制），而对于其他类型都是引用传递（传递的是对象的一个引用）。即深浅拷贝的问题：

• 浅拷贝：被复制对象的所有变量都含有与原来对象相同的值，而所有对其他对象的引用仍指向原来的对象。即浅拷贝只复制对象本身，而不复制它所引用的对象。
• 深拷贝：被复制对象的所有变量都含有与原来对象相同的值，引用其他对象的变量将指向被复制的新对象，而不是指向原有的对象。

chone方法可用于实现浅拷贝和深拷贝。对于它的用法如下：

• 实现cloneable标识接口（上面提到过），其中没有什么需要实现的方法。
• 在类中重写Object的clone方法
• 在clone方法中调用super.clone()
• 把浅复制的应用执行新创建的克隆对象

当被复制的类中只有基本数据类型时，通过以上方法实现的为深拷贝，而如果类中存在引用变量，则实现的为浅拷贝。通过下面方法实现存在引用变量类的深拷贝。

• 在对象调用clone方法完成复制后，需要对对象的应用变量也调用clone方法。

9. 什么是反射机制？

它具有如下作用：

• 得到一个对象所属的类
• 获取一个类的所有成员变量和方法
• 在运行时动态的创建类的对象（主要作用）
• 在运行时调用对象的方法

在反射机制中，通过如下方式可以获取class类：

• class.forName(“类的路径”);
• 类名.class
• 实例.getClass();

Java中可以通过如下四种方式实例化一个对象：

• new关键字
• 通过clone方法
• 反射机制创建一个对象
• 通过反序列化的方式

10. Package的作用是什么？

• 提供多层命名空间，避免类的命名冲突
• 对类进行按功能分类，使项目的组织更加清晰。

11. Java中如何实现类似函数指针的功能？

函数指针的主要功能是回调函数，他是指函数现在某处注册，而它在稍后某个需要的时候被调用。Java中没有指针的概念，可以使用接口和类的方式实现类似的功能。具体的，先定义一个接口，接口中声明要调用的方法，接着根据功能的不同实现这个接口，最后把实现类的对象作为参数传递给调用程序，调用程序通过这个参数来调用指定的函数，从而实现回调函数的功能。例如如下的代码：

interface IntCompare {
    public int cmp(int a, int b);
}
class Cmp1 implments IntCompare {
    public int cmp(int a, int b) {
        if (a>b) return 1;
        else if (a<b) return -1;
        else return 0;
    }
}
class Cmp2 implements IntCompare {
    public int com(int a, int b) {
        if (a>b) return -1;
        else if (a<b) return 1;
        else return 0;
    }
}
public class Test {
    public static void insertSor(int[] a, IntCompare cmp) {
        if (a!=null) {
            for (int i = 0; i<a.length; i++) {
                int temp = a[i]; j = i;
                if (cmp.cmp(a[j-1], temp) == 1) {
                    while(j>=1 && cmp.cmp(a[j-1], temp) == 1) {
                        a[j] = a[j-1];
                        j--;
                    }
                }
                a[j] = temp;
            }
        }
    }
    public static void main(String[] args) {
        int[] array = {};
        insertSort(array, new Cmp1()); // 升序插入排序
        insertSort(array, new Cmp2()); // 降序插入排序
    }
}

其实这里是策略模式中所用到的思想。