当前位置：首页 > news >正文

Java基础-超全总结

news 来源：原创 2025/8/27 19:27:28

1.Java中的基本数据类型

Java中有四类八种基本的数据类型，四类数据类型包括整型、浮点型、字符型、布尔型。

整型包括：byte、short、int和long
浮点型包括：float和double
字符型是char
布尔型是boolean。

2.Java中的包装类型和基本类型的区别是什么？

Java为每一个基本数据类型都引入了包装类型，基本类型与包装类型的区别主要有：

包装类型可以为null，基本类型不能为null。在数据库查询时，查询结果可能为空，如果使用基本类型会抛出空指针异常。
包装类型可用于泛型，基本类型不可以。泛型在编译时会进行类型擦除，最后只保留原始类型，而原始类型只能是Object类及其子类。
基本类型比包装类型更高效，基本类型直接在栈中存储具体的数值，包装类型存储的是堆中的引用。相比于基本类型而言，包装类型需要占用更多的空间。

3.什么是自动装箱和拆箱？

自动装箱就是Java编译器自动将基本类型转换为对应的包装类型，自动拆箱就是Java编译器将包装类型转换为对应的基本类型。自动装箱和拆箱主要是提高代码的可读性，减少手动转换操作。
自动装箱主要用于集合类，比如List<Integet>无法存储int类型的数据，可以将int类型转换为Integer包装类型。同时需要注意，在进行拆箱时，如果包装类型对象为null，会抛出空指针异常。
自动装箱和拆箱使用valueOf()方法和xxxValue()方法实现。
自动装箱拆箱虽然简化了代码，但是在频繁使用的场景下开销比较大，尤其在循环中发生装箱和拆箱时。所以尽量避免在性能敏感的代码中使用自动装箱和拆箱。

4.为什么浮点数运算的时候会有精度丢失的风险？

无限循环的小数存储在计算机时，只能被截断，所以就会导致精度损失。BigDecimal 可以实现对浮点数的运算，不会造成精度丢失。

6.Java的类加载过程

Java文件到最终运行必须经过编译和类加载，编译就是将Java程序编译成.class字节码文件。类的加载过程就是把字节码文件加载到JVM的内存里，加载完成之后会得到一个Class对象。类的加载过程需要涉及到类加载器，JVM在运行的时候会产生三个类加载器，这三个类加载器组成一个层级关系，每个类加载器分别去加载不同范围的jar包。

启动类加载器Bootstrap ClassLoader，主要负责Java核心类库的加载。
扩展类加载器Extension ClassLoader，主要负责扩展目录下的jar包和class文件
应用类加载器Application ClassLoader，主要负责当前应用下所有的jar包和class文件。

应用类加载器的父类加载器是扩展类加载器，扩展类加载器的父类是启动类加载器。
双亲委派机制是当一个类加载器去加载某个类的时候，会自底向上检查是否加载过。如果加载过就直接返回，如果一直到顶层都没有加载过，就自顶向下进行加载。双亲委派机制的好处有两点，第一，避免恶意代码替换JDK中的核心类库，因为子类加载要加载某个类的时候，会先委托父类加载。启动类加载器是最顶层包含一些核心类库，包括String类和线程类等，当我们加载java.lang.String的时候就先交给启动类加载器加载。第二，避免了类的重复加载，如果父类已经加载过了，那么子类就不需要加载。
打破双亲委派机制有三种方式：

自定义类加载器并且重写loadClass方法，Tomcat可以通过这种方式实现应用之间的类隔离。
线程上下文类加载器，利用线程上下文类加载器加载类，比如JDBC等
Osgi框架的类加载器，Osgi框架是实现了一套新的类加载器机制，允许同级之间委托进行类加载。

7.什么是Java内部类，它有什么作用？

内部类就是在一个类的内部再定义一个类，分为四种，成员内部类、静态内部类、局部内部类和匿名内部类。

成员内部类就是非静态类，可以访问外部类的所有成员，包括private修饰的成员。
静态内部类是使用static修饰的内部类，只能访问外部类的静态成员。
局部内部类是在方法和代码块中的类，仅在该方法和代码块上可见，通常用于临时对象构建。
匿名内部类是没有类名的内部类，匿名内部类一般用于接口回调。需要注意的是，正因为没有名字，匿名内部类只能使用一次。其次匿名内部类必须继承一个父类或实现一个接口。

8.接口和抽象类的区别是什么？

接口是自上而下的设计，对行为的规范。抽象类是自下而上的设计，对类的规范。
接口的方法默认是public，所有的方法在接口中不能有实现类，Java8开始接口的方法可以有默认的实现。抽象类的abstract方法没有实现，具体的方法要有实现。
接口中的实例变量默认是final类型的，抽象类中不一定。
一个类可以实现多个接口，最多只能继承一个抽象类。类实现接口的时候要实现接口中的所有方法，抽象类不一定。
接口不能使用new实例化，但是可以声明，必须引用一个实现。

9.成员变量与局部变量的区别？

成员变量分为类变量和实例变量，类变量是被static修饰的成员变量，它可以被类的所有对象实例共享，无论一个类创建了多少个对象，类变量只会被分配一次内存。实例变量是没有被static修饰的成员变量。类变量属于类，实例变量属于对象实例。
局部变量属于方法，不能被 static 所修饰。
类变量随着类的初始化而创建，实例变量随着对象的创建而存在。而局部变量随着方法的调用而自动生成。

10.静态方法和实例方法有何不同？

静态方法属于类，可以通过类名调用，也可以通过对象调用。实例方法属于对象，只能通过对象调用。

11.如果一个类没有声明构造方法，该程序能正确执行吗?

类没有声明构造方法，程序也能正确执行，因为默认提供类的无参构造方法。

12.构造方法有哪些特点？是否可被 override?

构造方法名称与类名一致，没有返回类型且不能用void声明。在创建对象时，构造方法会自动执行。构造方法不能被重写，但是可以被重载，以便于初始化不同对象。

13.Java的参数传递按值还是按引用？

Java中的参数传递都是值传递，不过基本类型传递的是值的副本，对其修改会影响外部。引用类型传递的是地址值，方法内部修改对象属性会影响到外部，但是不能修改引用本身使其指向其他的对象。

14.Java方法重载和方法重写之间的区别？

方法重载就是在同一类中定义多个方法，方法名相同，但是参数列表不同，适合在同一类中定义不同场景下的行为。方法重写就是子类继承父类时，可以重写父类的某个方法，方法名和参数列表必须相等。重写主要用于子类改变父类的方法实现，运行时多态。
重写时需要注意的是子类方法不能有比父类更严格的访问级别，比如父类用protected修饰，那么子类就不能使用private，但是可以使用public。还需要注意子类抛出的异常必须与父类一致，或者是父类异常的子类。

15.面向对象和面向过程的区别？

面向对象是将问题分解成一系列步骤，然后按照一定的顺序执行。面向过程是将解决问题的参与者，封装成一个个对象，每个对象完成自己的操作。面向对象的三大特征就是封装、继承和多态。

封装就是隐藏内部实现细节，仅向外提供必要的属性和方法。
继承就是子类继承父类的方法和属性，主要是代码复用和扩展。
多态就是同一方法在不同的对象中有不同的实现，父类引用指向子类对象。

16.对象实体与对象引用的区别？

对象实体是内存中真实存在的对象实例，对象引用是指向对象实体的指针。

17.对象相等与引用相等的区别？

对象相等比较的是值是否相等，引用相等比较的是内存地址是否相等。

18.Java中的hashCode和equal方法是什么？

hashcode()在object类中基于内存地址计算哈希值，可以快速比较两个对象是否相等，如果两个对象的哈希值不相等，那么这两个对象一定不相等，常用于hashmap中判断元素的存储位置。
equals()方法用于判断两个对象是否相等，默认使用==比较对象的内存地址，可以重写equals()方法定义自己的相等逻辑。如果重写了equals()方法，通常还需要重写hashCode方法，以保证相等的对象具有相同的哈希值。

19.Java中为什么不支持多继承？

多继承会产生菱形继承，假如B和C继承了A，但是对A中的方法有不同的实现，此时D同时继承了B和C。那么D要想调用A中的方法就会产生歧义，不知道调用B的实现还是C的实现。

20.深拷贝和浅拷贝区别了解吗？

浅拷贝只拷贝对象的引用，不创建新的对象实例，新旧对象仍然指向同一块内存空间。深拷贝创建一个全新的对象实例，并将原始对象的所有属性复制到新对象中。浅拷贝性能开销较小，仅复制对象的引用，深拷贝性能开销大，因为要创建新的对象实例。

21.Java中String、String Buffer、String Builder有什么区别？

String是不可变类，String对象一旦创建就不能修改，每次修改操作都会创建新的String对象。
String Buffer是可变类，可以进行字符串的追加、删除和插入等操作，内部使用sychronized关键字修饰，线程安全。
String Build也是可变类，与String Buffer类似，不能保证线程安全，但是性能比String Buffer更好。

22.String#equals() 和 Object#equals() 有何区别？

String 中的 equals 方法重写了Object的equals方法，比较的是值是否相等。 Object 的 equals 方法是比较的对象的内存地址。

23.什么是不可变类？

不可变类是初始化之后不能被修改的类，类被final修饰，变量用private final修饰，并且不提供setter方法。如果要修改类，就会返回副本(新对象)。我们常见的String类就是不可变类。不可变类的优点是线程安全，但是缺点是频繁修改浪费资源。

24.Java中的Exception和Error有什么区别？

Exception和Error都是Throwable的子类。

Exception又分为编译时异常Checked Exception和运行时异常Unchecked Exception。编译时异常在编译期间必须被处理，比如IO异常等。运行时异常不需要显示的捕获，比如空指针异常，都继承自RuntimeException。
Error表示系统级别的错误，不应该被程序捕获处理，因为一旦出现程序就不能正常执行了。比如内存耗尽、栈溢出等。
在捕获处理异常时，注意不要在finally代码块里处理返回值，finally中的return会覆盖try中的return。

25.Java泛型的作用是什么？

泛型可以理解为一种更安全、更强大的集合。它可以在编译时期检查类型是否正确，这样可以避免强制类型转换带来的危险。
泛型会进行类型擦除，在类被编译时会被替换成本身支持的原始类型，而原始类型只能是Object类及其子类。所以基本类型在编译时会泛型擦除，而包装类型不会。

26.什么是Java泛型的上下界限定符？

extends表示上界限定符，super表示下界限定符。

上界限定符用在参数前面，用来指定类型参数必须继承自哪个类或实现哪个接口。
下界限定符用在参数后面，用来指定类型参数必须是哪个类或者接口的实例。
如果即使用了上界限定符又使用了下界限定符，以上界限定符为准。

27.你使用过Java中的反射机制吗？如何应用反射？

Java反射机制允许在运行时动态获取类的元数据（如属性、方法、构造器），并可以直接创建对象或调用方法。
通过反射，可提前编写通用逻辑（如对象创建、方法执行），以后不论哪个模块都可以直接调用，实现功能复用。例如，Spring框架中@Component注解的Bean管理，正是通过反射解析类信息并调用构造器实例化对象。

28.Java中的注解原理是什么？

注解就是一种标签，用来描述被标记数据的某种特性。所有的注解都是使用元注解生成的，Inherited元注解表示这个注解是可以被继承的。

29.java中的序列化和反序列化是什么？

序列化就是将对象转换为字节流的过程，可以在网络中传输。在java中提供了Serializable接口用于序列化，只要类实现这个接口，就能将类的对象序列化。
反序列化是将字节流重新转换为对象的过程，就是从存储中重新读取数据并重新创建对象。如果有些字段不需要被序列化，比如敏感数据，可以使用transient关键字标识字段。
在序列化的过程中每个Serializable类都应该定义一个seriaVersionUID，用于反序列化时验证版本一致性，如果没明确指定，Java会默认生成一个UID，在版本不一致时，反序列化可能失败。
需要注意的是序列化无法存储静态变量，因为静态变量属于类级别的。而序列化是通过调用对象的writeObject和readObject方法将对象写入到输出流和读取到输入流的，静态变量由于都不属于对象的一部分，因此调用这两个方法时静态变量都不参与。

30.ArrayList和LinkedList的区别是什么？

ArrayList和LinkedList都实现了List接口，List集合的特点是有序、可重复的。

ArrayList底层是数组，LinkedList底层是链表。
ArrayList可以根据索引进行查找，支持随机访问，查找的时间复杂度是O(1)。LinkedList不支持随机访问，查找的时间复杂度是O(n)。
ArrayList添加元素时会先创建一个大小为10的数组，存满时需要扩容，默认扩容为原数组的1.5倍。LinkedList不需要扩容。
ArrayList比较适合随机访问的场景下，LinkedList适合插入、删除的场景下。

31.HashSet和TreeSet的区别是什么？

HashSet和TreeSet都实现了Set接口，Set集合的元素是不可重复的。

HashSet是无序的，底层是基于HashMap实现的。TreeSet是排序的，底层是基于TreeMap实现的。Map集合的key值存放Set集合元素。
HashSet还有一个实现类LinkedHashSet，就是额外增加了一个双向链表维护元素的存取顺序。
一般使用HashSet进行元素去重，使用TreeSet获取极值。

32.HashMap和TreeMap的区别是什么？

HashMap和TreeMap都是双列集合，存储的是Key-Value键值对。

HashMap底层采用的是数组+链表/红黑树，默认创建一个长度为16，加载因子为0.75的哈希数组。添加元素时，先通过hashCode()方法获取哈希值，然后对数组长度求余，计算插入的位置。如果发生哈希碰撞，就通过equals()方法判断元素是否相等，相等就去重，不相等的话，老元素指针就指向新元素。如果链表长度超过8，且数组长度达到64，就会将链表转换成红黑树。如果数组元素达到数组长度*加载因子，就将数组扩容为原来的2倍。
TreeMap集合底层是基于红黑树实现的，需要对元素进行排序。对于本身具有排序规则的数据类型直接排队，对于没有排序规则的数据类型，需要自定义排序规则。可以通过Comparable接口的compareTo()方法排序。

33.线程安全的集合有哪些？

多线程对Map集合进行put操作的时候，会出现覆盖的情况，导致线程安全。比如：线程1对HashMap进行了哈希冲突判断，由于时间片耗尽，线程挂起。线程2完成了插入操作，随后线程1再执行插入操作，导致线程2插入的数据被覆盖，出现线程安全的问题。线程安全的集合主要有：

Hashtable：底层是数组+链表，插入元素时对整个数组加锁。可以保证线程安全，但是性能太低。
ConcurrenHashMap：底层与HashMap一样，都是采用数组+链表/红黑树。在1.7之前采用分段锁，对每个段的node节点加锁。1.8之后采用CAS+细粒度锁，若目标位置为空，使用CAS操作直接插入，无需加锁。如果存在哈希冲突，仅对链表或红黑树的node节点加锁，减少了锁竞争。可以在保证线程安全的情况下，提高性能。

34.ConcurrentHashMap的Key和Value为什么不能为null？

为了避免二义性

如果key为null，那么就无法区分键为null还是不存在这个key。
如果value为null，那么就无法判断是值为null，还是因为找不到key而返回null。

35.字节流有哪些？

字节输入流InputStream的实现类是FileInputStream，字节输出流OutputStream的实现类是FileOutputSteam。字节流适合复制文件，不适合读写文件，读写文件的时候会出现截断乱码的情况。

FileInputStream提供了read()方法来读取文件，可以读取一个字节或者一个字节数组的数据，也可以通过readAllBytes()方法读取全部字节。
FileOutputStream提供了write()方法来写文件，可以写一个字节或者一个字节数组的数据。

36.字符流有哪些？

字符输入流Reader的实现类是FileReader，字符输出流Writer的实现类是FileWriter。字符流适合读写文件，不会出现乱码的情况。

FileReader提供了read()方法读文件，读取一个字符或一个字符数组的数据。
FileWriter提供了write()方法写文件，每次可以写一个字符或者一个字符串以及一个字符数组的数据。需要注意，字符输出流写数据后，必须刷新流或者关闭流，写出去的数据才能生效。

37.谈谈你对包装流(缓冲流)的理解？

缓冲流是用来包装原始流的，用来提高原始流的读写速度。
缓冲流会在内存中开辟两个8KB的缓冲池，分别用来接受输入缓冲流和输出缓冲流的数据。由于两个缓冲池之间的传输是在内存中，所以速度很快。
字节缓冲流通过BufferedInputStream和BufferedOutputStream来包装FileInputStream和FileOutputStream。
字符缓冲流是通过BufferedReader和BufferedWriter来包装FileReader和FileWriter，字符缓冲流提供了readLine()方法按行读取字符，比较适合读取用户名和密码。

38.JDK8有哪些新特性？

Lambda表达式：一种匿名函数，可以理解为一段可以传递的代码，将代码像数据一样传递。
Stream流：用于处理集合，支持链式编程。
日期类：解决了旧日期类可变线程不安全的问题。

39.什么是Java中的动态代理？

Java动态代理是一种允许运行时创建代理对象的机制，可以在不修改原始类的情况下，为其添加额外的行为。比如日志记录、性能监控等。
动态代理的核心是反射技术，当代理对象的方法被调用时，InvocationHandler的invoke()方法就会被触发，在里面定义方法调用的增强行为。
在Java中也有静态代理，静态代理就是预先编译好一个代理类。Java中的动态代理只能对接口进行代理，不能对类进行代理。CGLIB动态代理是通过字节码技术生成目标类的子类来实现代理，可以支持对类的代理。

40.Java开发规范有哪些？

项目命名全部采用小写方式，以中划线分隔。
TODO/TBD(to be determined) 注释一般用来描述已知待改进、待补充的修改点,并且加上作者名称。FIXME 注释一般用来描述已知缺陷。
每个方法最多 3 个参数，如果超出 3 个参数的话，要封装成 javabean 对象。
注释和代码一样重要，注释主要用于说明作用、逻辑。注释并不是越多越好，当注释过多，维护代码的同时，还需要维护注释。

41.Java中wait和sleep的区别？

sleep()和wait()都是让线程进入到等待状态的

sleep()方法在等待期间会释放锁，wait()方法在等待期间不会释放锁。
join()方法实现线程的插队，yeild()方法是让正在执行的线程让出。