java常见的面试笔试题目(java基础——1)

1.什么是Java虚拟机?为什么Java被称作是“平台无关的编程语言”?
Java虚拟机是一个可以执行Java字节码的虚拟机进程。Java源文件被编译成能被Java虚拟机执行的字节码文件。 Java被设计成允许应用程序可以运行在任意的平台,而不需要程序员为每一个平台单独重写或者是重新编译。Java虚拟机让这个变为可能,因为它知道底层硬件平台的指令长度和其他特性。
2.JDK、JRE、JVM关系是什么?
JDK(Java Development Kit)即为Java开发工具包,包含编写Java程序所必须的编译、运行等开发工具以及JRE。开发工具如:用于编译java程序的javac命令、用于启动JVM运行java程序的java命令、用于生成文档的javadoc命令以及用于打包的jar命令等等。
JRE(Java Runtime Environment)即为Java运行环境,提供了运行Java应用程序所必须的软件环境,包含有Java虚拟机(JVM)和丰富的系统类库。系统类库即为java提前封装好的功能类,只需拿来直接使用即可,可以大大的提高开发效率。
JVM(Java Virtual Machines)即为Java虚拟机,提供了字节码文件(.class)的运行环境支持。
简单说,就是JDK包含JRE包含JVM。
3.Java支持的数据类型有哪些?什么是自动拆装箱?
基本数据类型:
整数值型:byte,short,int,long,
字符型:char
浮点类型:float,double
布尔型:boolean
整数默认int型,小数默认是double型。Float和long类型的必须加后缀。

首先知道String是引用类型不是基本类型,引用类型声明的变量是指该变量在内存中实际存储的是一个引用地址,实体在堆中。引用类型包括类、接口、数组等。String类还是final修饰的。
而包装类就属于引用类型,自动装箱和拆箱就是基本类型和引用类型之间的转换,至于为什么要转换,因为基本类型转换为引用类型后,就可以new对象,从而调用包装类中封装好的方法进行基本类型之间的转换或者toString(当然用类名直接调用也可以,便于一眼看出该方法是静态的),还有就是如果集合中想存放基本类型,泛型的限定类型只能是对应的包装类型
4.面向对象的四大基本特性:
抽象:提取现实世界中某事物的关键特性,为该事物构建模型的过程。对同一事物在不同的需求下,需要提取的特性可能不一样。得到的抽象模型中一般包含:属性(数据)和操作(行为)。这个抽象模型我们称之为类。对类进行实例化得到对象。

封装:封装可以使类具有独立性和隔离性;保证类的高内聚。只暴露给类外部或者子类必须的属性和操作。类封装的实现依赖类的修饰符(public、protected和private等)

继承:对现有类的一种复用机制。一个类如果继承现有的类,则这个类将拥有被继承类的所有非私有特性(属性和操作)。这里指的继承包含:类的继承和接口的实现。

多态:多态是在继承的基础上实现的。多态的三个要素:继承、重写和父类引用指向子类对象。父类引用指向不同的子类对象时,调用相同的方法,呈现出不同的行为;就是类多态特性。多态可以分成编译时多态和运行时多态。

抽象、封装、继承和多态是面向对象的基础。在面向对象四大基础特性之上,我们在做面向对象编程设计时还需要遵循有一些基本的设计原则。
5.&和&&的区别?
&运算符有两种用法:(1)按位与;(2)逻辑与。&&运算符是短路与运算。逻辑与跟短路与的差别是非常巨大的,虽然二者都要求运算符左右两端的布尔值都是true整个表达式的值才是true。&&之所以称为短路运算是因为,如果&&左边的表达式的值是false,右边的表达式会被直接短路掉,不会进行运算。很多时候我们可能都需要用&&而不是&,例如在验证用户登录时判定用户名不是null而且不是空字符串,应当写为:username != null &&!username.equals(“”),二者的顺序不能交换,更不能用&运算符,因为第一个条件如果不成立,根本不能进行字符串的equals比较,否则会产生NullPointerException异常。注意:逻辑或运算符(|)和短路或运算符(||)的差别也是如此。
8.什么是值传递和引用传递?

值传递是对基本型变量而言的,传递的是该变量的一个副本,改变副本不影响原变量.
引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身 。
一般认为,java内的传递都是值传递. java中实例对象的传递是引用传递
9.解释内存中的栈(stack)、堆(heap)和方法区(method area)的用法
根据JVM规范,JVM把内存划分成了如下几个区域:
1.方法区(Method Area)
2.堆区(Heap)
3.虚拟机栈(VM Stack)
4.本地方法栈(Native Method Stack)
5.程序计数器(Program Counter Register)
这里写图片描述
方法区(Method Area)
方法区存放了要加载的类的信息(如类名、修饰符等)、静态变量、构造函数、final定义的常量、类中的字段和方法等信息。方法区是全局共享的,在一定条件下也会被GC。当方法区超过它允许的大小时,就会抛出OutOfMemory:PermGen Space异常。
在Hotspot虚拟机中,这块区域对应持久代(Permanent Generation),一般来说,方法区上执行GC的情况很少,因此方法区被称为持久代的原因之一,但这并不代表方法区上完全没有GC,其上的GC主要针对常量池的回收和已加载类的卸载。在方法区上进行GC,条件相当苛刻而且困难。重点内容
运行时常量池(Runtime Constant Pool)是方法区的一部分,用于存储编译器生成的常量和引用。一般来说,常量的分配在编译时就能确定,但也不全是,也可以存储在运行时期产生的常量。比如String类的intern()方法,作用是String类维护了一个常量池,如果调用的字符”hello”已经在常量池中,则直接返回常量池中的地址,否则新建一个常量加入池中,并返回地址.
堆区(Heap)
堆区是GC最频繁的,也是理解GC机制最重要的区域。堆区由所有线程共享,在虚拟机启动时创建。堆区主要用于存放对象实例及数组,所有new出来的对象都存储在该区域。
虚拟机栈(VM Stack)
虚拟机栈占用的是操作系统内存,每个线程对应一个虚拟机栈,它是线程私有的,生命周期和线程一样,每个方法被执行时产生一个栈帧(Statck Frame),栈帧用于存储局部变量表、动态链接、操作数和方法出口等信息,当方法被调用时,栈帧入栈,当方法调用结束时,栈帧出栈。
局部变量表中存储着方法相关的局部变量,包括各种基本数据类型及对象的引用地址等,因此他有个特点:内存空间可以在编译期间就确定,运行时不再改变。
虚拟机栈定义了两种异常类型:StackOverFlowError(栈溢出)和OutOfMemoryError(内存溢出)。如果线程调用的栈深度大于虚拟机允许的最大深度,则抛出StackOverFlowError;不过大多数虚拟机都允许动态扩展虚拟机栈的大小,所以线程可以一直申请栈,直到内存不足时,抛出OutOfMemoryError.
本地方法栈(Native Method Stack)
本地方法栈用于支持native方法的执行,存储了每个native方法的执行状态。本地方法栈和虚拟机栈他们的运行机制一致,唯一的区别是,虚拟机栈执行Java方法,本地方法栈执行native方法。在很多虚拟机中(如Sun的JDK默认的HotSpot虚拟机),会将虚拟机栈和本地方法栈一起使用。
程序计数器(Program Counter Register)
程序计数器是一个很小的内存区域,不在RAM上,而是直接划分在CPU上,程序猿无法操作它,它的作用是:JVM在解释字节码(.class)文件时,存储当前线程执行的字节码行号,只是一种概念模型,各种JVM所采用的方式不一样。字节码解释器工作时,就是通过改变程序计数器的值来取下一条要执行的指令,分支、循环、跳转等基础功能都是依赖此技术区完成的。
每个程序计数器只能记录一个线程的行号,因此它是线程私有的。
如果程序当前正在执行的是一个java方法,则程序计数器记录的是正在执行的虚拟机字节码指令地址,如果执行的是native方法,则计数器的值为空,此内存区是唯一不会抛出OutOfMemoryError的区域。
其中程序计数器虚拟机栈是线程私有的。
通常我们定义一个基本数据类型的变量,一个对象的引用,还有就是函数调用的现场保存都使用JVM中的栈空间;而通过new关键字和构造器创建的对象则放在堆空间,堆是垃圾收集器管理的主要区域,由于现在的垃圾收集器都采用分代收集算法,所以堆空间还可以细分为新生代和老生代,再具体一点可以分为Eden、Survivor(又可分为From Survivor和To Survivor)、Tenured;方法区和堆都是各个线程共享的内存区域,用于存储已经被JVM加载的类信息、常量、静态变量、JIT编译器编译后的代码等数据;程序中的字面量(literal)如直接书写的100、”hello”和常量都是放在常量池中,常量池是方法区的一部分,。栈空间操作起来最快但是栈很小,通常大量的对象都是放在堆空间,栈和堆的大小都可以通过JVM的启动参数来进行调整,栈空间用光了会引发StackOverflowError,而堆和常量池空间不足则会引发OutOfMemoryError。
10.接口和抽象类的区别是什么?
这里写图片描述
11.手写单例模式

/*
 * 单列模式
 */
public class Singleton1 {
    private Singleton1() {}
    /*
     * 饿汉模式
     */
    private static final Singleton1 singleton1 = new Singleton1();
    public static Singleton1 getInstance1() {
        return singleton1;
    }
    /*
     * 懒汉模式
     */
    private static Singleton1 singleton2 = null;
    public static Singleton1 getInstance2() {
        if(singleton2 == null) {
            singleton2 = new Singleton1();
        }
        return singleton2;
    }
}

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