Java 相关问题解答
1. 方法相关问题
1.1 changeStr与changeArr的功能各是什么？
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changeStr功能：该方法接收一个String参数x，并尝试将x赋值为"xyz"。但由于String是不可变类，且Java采用值传递，所以该方法不会改变原始字符串的值。它只会修改方法内部局部变量x的引用，对调用方的变量无影响。
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changeArr功能：该方法接收一个String数组参数strs，并遍历数组，将每个元素拼接上其索引值（例如，strs[i]变为strs[i] + "" + i）。由于数组是对象，传递的是引用值的副本，但副本和原始引用指向同一数组对象，因此该方法会实际修改数组的内容。
1.2 main方法的x有没有被改变？为什么？
- 没有改变。原因如下：
- Java中方法参数传递是值传递（pass-by-value）。当调用
changeStr(x)时，传递的是变量x的值的副本（即指向字符串"abc"的引用的副本）。 - 在
changeStr方法内部，参数x被重新赋值为指向"xyz"，但这只影响方法内的局部变量，不会改变main方法中x的引用。main方法中的x仍然指向原始的字符串"abc"。 - String的不可变性也确保了字符串内容不会被修改。
- Java中方法参数传递是值传递（pass-by-value）。当调用
1.3 main方法的args数组的内容有没有被改变？为什么？
- 被改变了。原因如下：
- 当调用
changeArr(args)时，传递的是args数组的引用值的副本，但该副本和原始引用都指向同一个数组对象。 - 在
changeArr方法中，通过引用修改了数组元素的值（例如，将每个元素拼接索引值），这些修改会反映到原始数组上，因为操作的是同一对象。
- 当调用
1.4 args数组中的值是从哪里来的？要怎么才能给他赋值？
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来源：args数组中的值来自命令行参数（command-line arguments）。当运行Java程序时，可以通过命令行输入参数。
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赋值方法：
- 命令行方式：使用
java Main arg1 arg2 arg3运行程序，其中arg1、arg2、arg3会被传入args数组（args[0]="arg1", args[1]="arg2", 等等）。 - IDE方式：在IDE（如Eclipse、IntelliJ IDEA）中，可以通过运行配置（Run Configuration）设置程序参数（Program arguments）来赋值。
- 示例：如果在命令行中运行
java Main hello world，则args[0]="hello", args[1]="world"。
- 命令行方式：使用
2. 数组相关问题
2.1 这段程序输出结果是什么？为什么？
int[] arr = new int[3];
arr[0] = 1; arr[1] = 1;
int[] arrX = arr;
arr[0] = 2;
System.out.println(Arrays.toString(arr));
System.out.println(Arrays.toString(arrX));
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输出结果：
[2, 1, 0] [2, 1, 0] -
原因：
int[] arrX = arr;将arrX指向了同一个数组对象作为arr。因此，arr和arrX是同一个数组的两个引用。- 当执行
arr[0] = 2;时，修改了数组的第一个元素，由于arr和arrX共享同一数组，所以通过arrX访问时也能看到修改后的值。 - 数组初始化为int[3]时，元素默认值为0，所以arr[2]为0。
2.2 字符串是不可变类，为什么可以对strArr[1]赋值"xx"？
String[] strArr = {"aa","bb","cc"};
strArr[1] = "xx";
System.out.println(Arrays.toString(strArr));
- 原因：
- 字符串不可变是指String对象本身的内容不能被修改（例如，不能改变"bb"的内部字符数组）。
- 但是，strArr是一个String数组，其元素是String类型的引用。执行
strArr[1] = "xx";并不是修改已有的String对象"bb"，而是将strArr[1]的引用从指向"bb"改为指向一个新的String对象"xx"。 - 因此，这是改变数组元素的引用值，而不是修改String对象的内容，所以是允许的。
3. 二维数组问题
使用int[5][]定义一个二维数组，其第二维的长度最初未指定（即为null），需要单独初始化。第二维的长度可以各不相同。
补全代码示例：
// 定义二维数组，第一维长度为5，第二维未初始化
int[][] twoDArray = new int[5][];// 初始化第二维数组，这里假设第二维长度均为3（也可以设置不同长度）
for (int i = 0; i < twoDArray.length; i++) {twoDArray[i] = new int[3]; // 每个第二维数组长度为3
}// 使用foreach循环遍历二维数组
for (int[] innerArray : twoDArray) {for (int value : innerArray) {System.out.print(value + " ");}System.out.println();
}
- 第二维的长度：在初始化之前，第二维的每个元素都是null。初始化后，第二维的长度由代码决定（如上例中均为3），但也可以设置不同长度，例如：
twoDArray[0] = new int[2]; twoDArray[1] = new int[4]; // ...
4. 类与对象问题
类与对象的区别是什么？
- 类：是对象的蓝图或模板，定义了对象的属性（字段）和方法（行为）。它是一个抽象概念，例如String类、Math类。
- 对象：是类的实例，是具体的数据结构，占用内存空间。例如，通过
new String("abc")创建的字符串对象。
Math类有对象吗？
- Math类没有对象（实例）。因为Math类被设计为工具类，所有方法都是static的，并且构造函数是private的，防止实例化。直接通过类名调用方法，如
Math.abs(-5)。
String类有什么属性是private的，有什么方法是public的，为什么这样设计？
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private属性：String类内部使用private final数组存储字符数据，例如在Java 8及之前是
private final char[] value，在Java 9及之后是private final byte[] value。这些属性是private的，以防止外部直接访问和修改。 -
public方法：String类提供了许多public方法用于操作字符串，例如：
public int length()：返回字符串长度。public char charAt(int index)：返回指定索引处的字符。public String substring(int beginIndex)：返回子字符串。
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为什么这样设计：
- 封装性：通过将属性设为private，控制对内部数据的访问，确保字符串的不可变性。外部代码不能直接修改内部数组，从而保证字符串内容一致性和线程安全。
- 安全性：防止恶意修改字符串内容，例如在安全敏感的上下文中。
- 灵活性：可以在内部改变实现而不影响外部代码（例如从char数组改为byte数组以节省空间）。
- 示例：
substring方法返回新字符串，而不是修改原字符串，这得益于不可变设计。
5. setter/getter模式与封装性
为什么Java中普遍使用setter/getter模式？
- 原因：
- 封装性：setter/getter模式是封装的具体体现。通过将属性设为private，然后提供public的setter和getter方法，可以控制对属性的访问。
- 优点：
- 数据验证：在setter方法中检查输入值的有效性（例如，年龄不能为负数）。
- 延迟初始化或计算：在getter中可以实现延迟加载或计算属性值。
- 修改内部实现：以后可以改变属性的存储方式而不影响外部代码（例如，将直接存储改为计算得出）。
- 添加额外逻辑：可以在setter/getter中添加日志、通知或同步代码。
- 与封装性的关系：封装隐藏了对象的内部状态，只暴露必要的操作接口（setter/getter），从而降低耦合度，提高代码的可维护性和安全性。如果属性直接public，外部代码可以随意修改，可能导致对象状态不一致。
6. 对象属性的初始化时机和方法
对象的属性可以在以下时机进行初始化：
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声明时直接初始化：在定义属性时直接赋值。
private int x = 10; private String name = "default"; -
构造器中初始化：在构造函数中赋值。
public MyClass() {this.x = 10;this.name = "default"; } -
初始化块中初始化：
- 实例初始化块：在类中使用{}块，每次创建对象时执行。
{x = 10;name = "default"; } - 静态初始化块：使用static{}块，用于初始化静态属性，在类加载时执行一次。
- 实例初始化块：在类中使用{}块，每次创建对象时执行。
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通过方法初始化：在对象创建后，通过setter方法或其他方法初始化。
MyClass obj = new MyClass(); obj.setX(10); -
延迟初始化：在第一次访问属性时初始化，通常结合null检查。
private String data; public String getData() {if (data == null) {data = loadData(); // 加载数据}return data; }
这些方法可以根据需要组合使用，以确保属性在对象使用前被正确初始化。
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