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Java面试必备:核心知识点与项目经验解析
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更新于2024-06-21
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"Java工程师面试题库,包含真实面试题目整理,用于辅助面试准备,但不应作为唯一备考途径。核心知识点主要包括Java基础和算法,同时强调项目经验和面试技巧的重要性。" 在Java工程师的面试中,面试官通常会依据应聘者的简历来定制问题,侧重于评估真实技能和理解程度,而不仅仅是记忆答案。题库提供的参考回答由经验丰富的学长学姐贡献,但也可能存在疏漏,鼓励用户自我理解和补充。面试题库涵盖的内容虽然广泛,但并不包括项目经验、HR面试和个人技术发展类问题。 项目经验在面试中扮演关键角色,一个高质量的项目能够显著提升面试者印象,而实际操作经历也能使回答项目相关问题时更加自如,降低面试难度。对于缺乏项目经验的面试者,可以通过参与如“仿牛客网社区开发项目”、“高并发电商秒杀系统”等项目来提升自己的实战能力。 Java基础是面试中的必考部分,包括但不限于语言特性、数据结构、异常处理、多线程、集合框架、IO/NIO、网络编程等。这部分内容要求面试者深入理解并能够灵活应用。算法同样占有重要地位,涉及排序、查找、图论、动态规划等,面试官可能会从中抽选题目测试面试者的逻辑思维和问题解决能力。 面试不仅仅关注技术知识,面试官还会观察面试者的学习能力、对技术的热情以及沟通技巧。例如,当询问如何学习某项技术时,面试者应展示出主动学习和解决问题的态度。此外,对于新技术的关注和理解也是面试官评价候选人潜力的重要标准。 成功获取高薪offer并进入知名企业的关键在于扎实的Java基础知识,优秀的算法能力,丰富的项目经验,以及展现出持续学习和热爱技术的精神。使用题库作为学习工具,结合个人实践和深度理解,将有助于在面试中脱颖而出。
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1.24 String类有哪些方法?
参考答案
String类是Java最常用的API,它包含了大量处理字符串的方法,比较常用的有:
char charAt(int index):返回指定索引处的字符;
String substring(int beginIndex, int endIndex):从此字符串中截取出一部分子字符串;
String[] split(String regex):以指定的规则将此字符串分割成数组;
String trim():删除字符串前导和后置的空格;
int indexOf(String str):返回子串在此字符串首次出现的索引;
int lastIndexOf(String str):返回子串在此字符串最后出现的索引;
boolean startsWith(String prefix):判断此字符串是否以指定的前缀开头;
boolean endsWith(String suffix):判断此字符串是否以指定的后缀结尾;
String toUpperCase():将此字符串中所有的字符大写;
String toLowerCase():将此字符串中所有的字符小写;
String replaceFirst(String regex, String replacement):用指定字符串替换第一个匹配的子串;
String replaceAll(String regex, String replacement):用指定字符串替换所有的匹配的子串。
注意事项
String类的方法太多了,你没必要都记下来,更不需要一一列举。面试时能说出一些常用的方法,表现
出对这个类足够的熟悉就可以了。另外,建议你挑几个方法仔细看看源码实现,面试时可以重点说这几
个方法。
1.25 String可以被继承吗?
参考答案
String类由final修饰,所以不能被继承。
扩展阅读
在Java中,String类被设计为不可变类,主要表现在它保存字符串的成员变量是final的。
Java 9之前字符串采用char[]数组来保存字符,即 private final char[] value ;
Java 9做了改进,采用byte[]数组来保存字符,即 private final byte[] value ;
之所以要把String类设计为不可变类,主要是出于安全和性能的考虑,可归纳为如下4点。
由于字符串无论在任何 Java 系统中都广泛使用,会用来存储敏感信息,如账号,密码,网络路
径,文件处理等场景里,保证字符串 String 类的安全性就尤为重要了,如果字符串是可变的,容
易被篡改,那我们就无法保证使用字符串进行操作时,它是安全的,很有可能出现 SQL 注入,访
问危险文件等操作。
在多线程中,只有不变的对象和值是线程安全的,可以在多个线程中共享数据。由于 String 天然
的不可变,当一个线程”修改“了字符串的值,只会产生一个新的字符串对象,不会对其他线程的访
问产生副作用,访问的都是同样的字符串数据,不需要任何同步操作。
字符串作为基础的数据结构,大量地应用在一些集合容器之中,尤其是一些散列集合,在散列集合
中,存放元素都要根据对象的 hashCode() 方法来确定元素的位置。由于字符串 hashcode 属性
不会变更,保证了唯一性,使得类似 HashMap,HashSet 等容器才能实现相应的缓存功能。由于
String 的不可变,避免重复计算 hashcode ,只要使用缓存的 hashcode 即可,这样一来大大提
高了在散列集合中使用 String 对象的性能。
当字符串不可变时,字符串常量池才有意义。字符串常量池的出现,可以减少创建相同字面量的字
符串,让不同的引用指向池中同一个字符串,为运行时节约很多的堆内存。若字符串可变,字符串
常量池失去意义,基于常量池的 String.intern() 方法也失效,每次创建新的字符串将在堆内
开辟出新的空间,占据更多的内存。
因为要保证String类的不可变,那么将这个类定义为final的就很容易理解了。如果没有final修饰,那么
就会存在String的子类,这些子类可以重写String类的方法,强行改变字符串的值,这便违背了String类
设计的初衷。
1.26 说一说String和StringBuffer有什么区别
参考答案
String类是不可变类,即一旦一个String对象被创建以后,包含在这个对象中的字符序列是不可改变
的,直至这个对象被销毁。
StringBuffer对象则代表一个字符序列可变的字符串,当一个StringBuffer被创建以后,通过
StringBuffer提供的append()、insert()、reverse()、setCharAt()、setLength()等方法可以改变这个字
符串对象的字符序列。一旦通过StringBuffer生成了最终想要的字符串,就可以调用它的toString()方法
将其转换为一个String对象。
1.27 说一说StringBuffer和StringBuilder有什么区别
参考答案
StringBuffer、StringBuilder都代表可变的字符串对象,它们有共同的父类
AbstractStringBuilder ,并且两个类的构造方法和成员方法也基本相同。不同的是,StringBuffer
是线程安全的,而StringBuilder是非线程安全的,所以StringBuilder性能略高。一般情况下,要创建一
个内容可变的字符串,建议优先考虑StringBuilder类。
1.28 使用字符串时,new和""推荐使用哪种方式?
参考答案
先看看 "hello" 和 new String("hello") 的区别:
当Java程序直接使用 "hello" 的字符串直接量时,JVM将会使用常量池来管理这个字符串;
当使用 new String("hello") 时,JVM会先使用常量池来管理 "hello" 直接量,再调用String
类的构造器来创建一个新的String对象,新创建的String对象被保存在堆内存中。
显然,采用new的方式会多创建一个对象出来,会占用更多的内存,所以一般建议使用直接量的方式创
建字符串。
1.29 说一说你对字符串拼接的理解
参考答案
拼接字符串有很多种方式,其中最常用的有4种,下面列举了这4种方式各自适合的场景。
1. + 运算符:如果拼接的都是字符串直接量,则适合使用 + 运算符实现拼接;
2. StringBuilder:如果拼接的字符串中包含变量,并不要求线程安全,则适合使用StringBuilder;
3. StringBuffer:如果拼接的字符串中包含变量,并且要求线程安全,则适合使用StringBuffer;
4. String类的concat方法:如果只是对两个字符串进行拼接,并且包含变量,则适合使用concat方
法;
扩展阅读
采用 + 运算符拼接字符串时:
如果拼接的都是字符串直接量,则在编译时编译器会将其直接优化为一个完整的字符串,和你直接
写一个完整的字符串是一样的,所以效率非常的高。
如果拼接的字符串中包含变量,则在编译时编译器采用StringBuilder对其进行优化,即自动创建
StringBuilder实例并调用其append()方法,将这些字符串拼接在一起,效率也很高。但如果这个
拼接操作是在循环中进行的,那么每次循环编译器都会创建一个StringBuilder实例,再去拼接字
符串,相当于执行了 new StringBuilder().append(str) ,所以此时效率很低。
采用StringBuilder/StringBuffer拼接字符串时:
StringBuilder/StringBuffer都有字符串缓冲区,缓冲区的容量在创建对象时确定,并且默认为
16。当拼接的字符串超过缓冲区的容量时,会触发缓冲区的扩容机制,即缓冲区加倍。
缓冲区频繁的扩容会降低拼接的性能,所以如果能提前预估最终字符串的长度,则建议在创建可变
字符串对象时,放弃使用默认的容量,可以指定缓冲区的容量为预估的字符串的长度。
采用String类的concat方法拼接字符串时:
concat方法的拼接逻辑是,先创建一个足以容纳待拼接的两个字符串的字节数组,然后先后将两
个字符串拼到这个数组里,最后将此数组转换为字符串。
在拼接大量字符串的时候,concat方法的效率低于StringBuilder。但是只拼接2个字符串时,
concat方法的效率要优于StringBuilder。并且这种拼接方式代码简洁,所以只拼2个字符串时建议
优先选择concat方法。
1.30 两个字符串相加的底层是如何实现的?
参考答案
如果拼接的都是字符串直接量,则在编译时编译器会将其直接优化为一个完整的字符串,和你直接写一
个完整的字符串是一样的。
如果拼接的字符串中包含变量,则在编译时编译器采用StringBuilder对其进行优化,即自动创建
StringBuilder实例并调用其append()方法,将这些字符串拼接在一起。
1.31
String a = "abc"
; ,说一下这个过程会创建什么,放在哪里?
参考答案
JVM会使用常量池来管理字符串直接量。在执行这句话时,JVM会先检查常量池中是否已经存有"abc",
若没有则将"abc"存入常量池,否则就复用常量池中已有的"abc",将其引用赋值给变量a。
1.32
new String("abc")
是去了哪里,仅仅是在堆里面吗?
参考答案
在执行这句话时,JVM会先使用常量池来管理字符串直接量,即将"abc"存入常量池。然后再创建一个新
的String对象,这个对象会被保存在堆内存中。并且,堆中对象的数据会指向常量池中的直接量。
1.33 接口和抽象类有什么区别?
参考答案
从设计目的上来说,二者有如下的区别:
接口体现的是一种规范。对于接口的实现者而言,接口规定了实现者必须向外提供哪些服务;对于接口
的调用者而言,接口规定了调用者可以调用哪些服务,以及如何调用这些服务。当在一个程序中使用接
口时,接口是多个模块间的耦合标准;当在多个应用程序之间使用接口时,接口是多个程序之间的通信
标准。
抽象类体现的是一种模板式设计。抽象类作为多个子类的抽象父类,可以被当成系统实现过程中的中间
产品,这个中间产品已经实现了系统的部分功能,但这个产品依然不能当成最终产品,必须有更进一步
的完善,这种完善可能有几种不同方式。
从使用方式上来说,二者有如下的区别:
接口里只能包含抽象方法、静态方法、默认方法和私有方法,不能为普通方法提供方法实现;抽象
类则完全可以包含普通方法。
接口里只能定义静态常量,不能定义普通成员变量;抽象类里则既可以定义普通成员变量,也可以
定义静态常量。
接口里不包含构造器;抽象类里可以包含构造器,抽象类里的构造器并不是用于创建对象,而是让
其子类调用这些构造器来完成属于抽象类的初始化操作。
接口里不能包含初始化块;但抽象类则完全可以包含初始化块。
一个类最多只能有一个直接父类,包括抽象类;但一个类可以直接实现多个接口,通过实现多个接
口可以弥补Java单继承的不足。
扩展阅读
接口和抽象类很像,它们都具有如下共同的特征:
接口和抽象类都不能被实例化,它们都位于继承树的顶端,用于被其他类实现和继承。
接口和抽象类都可以包含抽象方法,实现接口或继承抽象类的普通子类都必须实现这些抽象方法。
1.34 接口中可以有构造函数吗?
参考答案
由于接口定义的是一种规范,因此接口里不能包含构造器和初始化块定义。接口里可以包含成员变量
(只能是静态常量)、方法(只能是抽象实例方法、类方法、默认方法或私有方法)、内部类(包括内
部接口、枚举)定义。
1.35 谈谈你对面向接口编程的理解
参考答案
接口体现的是一种规范和实现分离的设计哲学,充分利用接口可以极好地降低程序各模块之间的耦合,
从而提高系统的可扩展性和可维护性。基于这种原则,很多软件架构设计理论都倡导“面向接口”编程,
而不是面向实现类编程,希望通过面向接口编程来降低程序的耦合。
1.36 遇到过异常吗,如何处理?
参考答案
在Java中,可以按照如下三个步骤处理异常:
1. 捕获异常
将业务代码包裹在try块内部,当业务代码中发生任何异常时,系统都会为此异常创建一个异常对
象。创建异常对象之后,JVM会在try块之后寻找可以处理它的catch块,并将异常对象交给这个
catch块处理。
2. 处理异常
在catch块中处理异常时,应该先记录日志,便于以后追溯这个异常。然后根据异常的类型、结合
当前的业务情况,进行相应的处理。比如,给变量赋予一个默认值、直接返回空值、向外抛出一个
新的业务异常交给调用者处理,等等。
3. 回收资源
如果业务代码打开了某个资源,比如数据库连接、网络连接、磁盘文件等,则需要在这段业务代码
执行完毕后关闭这项资源。并且,无论是否发生异常,都要尝试关闭这项资源。将关闭资源的代码
写在finally块内,可以满足这种需求,即无论是否发生异常,finally块内的代码总会被执行。
1.37 说一说Java的异常机制
参考答案
关于异常处理:
在Java中,处理异常的语句由try、catch、finally三部分组成。其中,try块用于包裹业务代码,catch块
用于捕获并处理某个类型的异常,finally块则用于回收资源。当业务代码发生异常时,系统会创建一个
异常对象,然后由JVM寻找可以处理这个异常的catch块,并将异常对象交给这个catch块处理。若业务
代码打开了某项资源,则可以在finally块中关闭这项资源,因为无论是否发生异常,finally块一定会执
行。
关于抛出异常:
当程序出现错误时,系统会自动抛出异常。除此以外,Java也允许程序主动抛出异常。当业务代码中,
判断某项错误的条件成立时,可以使用throw关键字向外抛出异常。在这种情况下,如果当前方法不知
道该如何处理这个异常,可以在方法签名上通过throws关键字声明抛出异常,则该异常将交给JVM处
理。
关于异常跟踪栈:
程序运行时,经常会发生一系列方法调用,从而形成方法调用栈。异常机制会导致异常在这些方法之间
传播,而异常传播的顺序与方法的调用相反。异常从发生异常的方法向外传播,首先传给该方法的调用
者,再传给上层调用者,以此类推。最终会传到main方法,若依然没有得到处理,则JVM会终止程序,
并打印异常跟踪栈的信息
1.38 请介绍Java的异常接口
参考答案
Throwable是异常的顶层父类,代表所有的非正常情况。它有两个直接子类,分别是Error、
Exception。
Error是错误,一般是指与虚拟机相关的问题,如系统崩溃、虚拟机错误、动态链接失败等,这种错误
无法恢复或不可能捕获,将导致应用程序中断。通常应用程序无法处理这些错误,因此应用程序不应该
试图使用catch块来捕获Error对象。在定义方法时,也无须在其throws子句中声明该方法可能抛出
Error及其任何子类。
Exception是异常,它被分为两大类,分别是Checked异常和Runtime异常。所有的RuntimeException
类及其子类的实例被称为Runtime异常;不是RuntimeException类及其子类的异常实例则被称为
Checked异常。Java认为Checked异常都是可以被处理(修复)的异常,所以Java程序必须显式处理
Checked异常。如果程序没有处理Checked异常,该程序在编译时就会发生错误,无法通过编译。
Runtime异常则更加灵活,Runtime异常无须显式声明抛出,如果程序需要捕获Runtime异常,也可以
使用try...catch块来实现。
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秋白虎铁
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