Java异常处理与接口特性深度解析

"这篇资料主要涵盖了Java编程的基础考题，涉及异常处理机制、接口与C++虚类的对比、垃圾回收的原理和优点以及线程同步的方法。" 1. **Java异常处理机制**：Java中的异常处理是通过一套规范的语法结构来实现的，包括try-catch-finally和throws关键字。当程序出现异常时，Java虚拟机会抛出一个异常对象，这个对象通常是`java.lang.Throwable`的子类。异常分为两种类型：检查型异常（Checked Exception）和运行时异常（Unchecked Exception）。检查型异常在编译时期就需要处理，而运行时异常在运行时发生。异常处理允许程序员捕获并处理错误，保证程序的健壮性。 2. **Java接口与C++虚类的比较**：Java接口是一种完全抽象的类型，不包含任何实现，仅定义方法签名。这使得接口成为多态性的一种方式，一个类可以实现多个接口。相比之下，C++的虚类（或称为抽象基类）可以包含成员变量和方法实现，一个类只能单继承自一个父类，但可以多继承多个接口。接口强调的是“行为”的契约，而虚类更注重“结构”的继承。 3. **Java垃圾回收机制**：Java的垃圾回收机制自动回收不再使用的对象，从而避免了内存泄漏问题。它将内存分为堆和栈两部分，堆中存储对象，栈中存储基本类型和对象引用。垃圾回收器通常在后台运行，采用不同的策略，如分代复制、标记清除等，来识别和回收不再被引用的对象。这些策略有助于优化内存使用和提高程序性能。 4. **线程同步方法**：Java提供了多种线程同步机制来避免多线程环境下的数据竞争。其中包括： - `wait()`: 使当前线程进入等待状态，释放持有的锁，直到其他线程调用`notify()`或`notifyAll()`唤醒。 - `sleep()`: 暂停当前线程的执行，指定时间后自动恢复，不会释放锁。 - `notify()`: 唤醒等待在同一对象监视器上的一个线程，但具体唤醒哪个线程由JVM决定。 - `notifyAll()`: 唤醒所有等待在同一对象监视器上的线程。 这些方法都与`synchronized`关键字配合使用，以确保在多线程环境下对共享资源的安全访问。此外，还有`ReentrantLock`、`Semaphore`、`CountDownLatch`等高级同步工具，它们提供了更灵活的控制方式。