Java面试黄金宝典41

1. IO 种类

 

• 定义

在 Java 里，IO（输入 / 输出）主要分为字节流和字符流这两种类型。字节流以字节为单位处理数据，适合处理二进制数据，像图片、音频、视频等；字符流以字符为单位处理数据，适用于处理文本数据。

• 要点

1. 字节流处理二进制数据，字符流处理文本数据。
2. 字节流的基类是 InputStream 和 OutputStream，字符流的基类是 Reader 和 Writer。

• 应用

在实际开发中，读取图片等二进制文件用字节流，读取文本文件用字符流。比如读取配置文件、保存图片等场景。

• 代码示例

java

import java.io.*;

public class IODemo {
    public static void main(String[] args) {
        // 字节流示例：复制图片
        try (FileInputStream fis = new FileInputStream("input.jpg");
             FileOutputStream fos = new FileOutputStream("output.jpg")) {
            int byteRead;
            while ((byteRead = fis.read()) != -1) {
                fos.write(byteRead);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        // 字符流示例：读取文本文件
        try (FileReader fr = new FileReader("input.txt");
             BufferedReader br = new BufferedReader(fr)) {
            String line;
            while ((line = br.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 

2. 先进先出置换算法（FIFO）

 

• 定义

FIFO 是一种页面置换算法，当内存空间不足时，该算法会选择最先进入内存的页面进行置换。

• 要点

1. 简单易实现，只需一个队列记录页面进入内存的顺序。
2. 可能出现 Belady 异常，即增加页面帧数时，缺页率反而增加。

• 应用

在一些对内存管理要求不高的简单系统中使用，例如早期的一些小型操作系统。

• 代码示例

java

import java.util.LinkedList;
import java.util.Queue;

public class FIFOPageReplacement {
    public static int pageFaults(int[] pages, int capacity) {
        Queue<Integer> queue = new LinkedList<>();
        int pageFaults = 0;
        for (int page : pages) {
            if (!queue.contains(page)) {
                if (queue.size() == capacity) {
                    queue.poll();
                }
                queue.add(page);
                pageFaults++;
            }
        }
        return pageFaults;
    }

    public static void main(String[] args) {
        int[] pages = {1, 2, 3, 4, 1, 2, 5, 1, 2, 3, 4, 5};
        int capacity = 3;
        System.out.println("Page faults: " + pageFaults(pages, capacity));
    }
}

 

3. 最近最久未使用（LRU） 算法

 

• 定义

LRU 算法是一种页面置换算法，它会选择最近最久未使用的页面进行置换。

• 要点

1. 性能较好，能较好地反映程序的局部性原理。
2. 实现相对复杂，需维护一个链表记录页面的使用顺序。

• 应用

常用于缓存系统，如浏览器缓存、数据库缓存等，以提高数据的访问效率。

• 代码示例

java

import java.util.LinkedHashMap;
import java.util.Map;

public class LRU