Java面试进阶：面向对象、平台无关与简洁特性解析

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"Java面试进阶解析笔记详细介绍了Java编程语言的基础和进阶知识。Java作为一门面向对象的高级编程语言，它的设计旨在克服C++的复杂性，如避免多继承和复杂的指针操作，引入了垃圾回收机制来自动管理内存。以下是该文档中涉及的关键知识点： 1. Java的基本概念： Java是一种静态面向对象语言，它的核心思想是将数据和行为封装在一起，形成类（Class）。Java支持单继承，但通过接口（Interface）实现了多继承的概念。面向对象编程的五个关键特性——类、对象、继承、封装和多态，在Java中得到了充分体现。 2. 平台无关性（Platform Independence）： Java被称为“Write Once, Run Anywhere”（一次编写，到处运行），这得益于其虚拟机（Virtual Machine, JVM）的存在。Java源代码编译成的是字节码，能在任何支持Java的平台上运行，无需针对每个平台进行重新编译，大大提高了代码的移植性。 3. 简单性和易学性： Java的设计目标之一就是简洁易懂，语法接近C和C++，降低了学习门槛。它舍弃了C++中的操作符重载和多继承，以及指针的使用，代之以垃圾回收机制来处理内存管理，减轻了程序员的工作负担。 4. 解释执行（Interpreted Execution）： Java程序不是直接编译为机器代码，而是先编译成字节码，然后在JVM上运行。这种解释执行方式允许即时编译和优化，提高了性能，并且在一定程度上隐藏了底层硬件的差异。 5. 安全性（Security）： Java强调安全，提供了丰富的安全特性，如访问控制、数字签名和沙箱机制，保护程序和用户数据不受恶意攻击。 6. 并发和多线程： Java天生支持多线程编程，通过Thread类和synchronized关键字，开发者能够方便地创建和管理并发任务，实现高效的并行计算。通过深入理解这些知识点，面试者可以展现自己对Java语言的熟练掌握和深入理解，对于进一步提升Java编程技能和应对高级面试问题具有重要作用。"

19. 什么是内部类？内部类的作用

内部类的定义

将一个类定义在另一个类里面或者一个方法里面，这样的类称为内部类。

内部类的作用：

1、成员内部类成员内部类可以无条件访问外部类的所有成员属性和成员方法（包括private成员和静态

成员）。当成员内部类拥有和外部类同名的成员变量或者方法时，会发生隐藏现象，即默认情况下访问

的是成员内部类的成员。

2、局部内部类局部内部类是定义在一个方法或者一个作用域里面的类，它和成员内部类的区别在于局

部内部类的访问仅限于方法内或者该作用域内。

3、匿名内部类匿名内部类就是没有名字的内部类

4、静态内部类指被声明为static的内部类，他可以不依赖内部类而实例，而通常的内部类需要实例化外

部类，从而实例化。静态内部类不可以有与外部类有相同的类名。不能访问外部类的普通成员变量，但

是可以访问静态成员变量和静态方法（包括私有类型）一个静态内部类去掉static 就是成员内部类，他

可以自由的引用外部类的属性和方法，无论是静态还是非静态。但是不可以有静态属性和方法

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20. Excption与Error包结构

Java可抛出(Throwable)的结构分为三种类型：被检查的异常(CheckedException)，运行时异常

(RuntimeException)，错误(Error)。

1、运行时异常

定义：RuntimeException及其子类都被称为运行时异常。

特点：Java编译器不会检查它。也就是说，当程序中可能出现这类异常时，倘若既"没有通过throws声明

抛出它"，也"没有用try-catch语句捕获它"，还是会编译通过。例如，除数为零时产生的

ArithmeticException异常，数组越界时产生的IndexOutOfBoundsException异常，fail-fast机制产生的

ConcurrentModificationException异常（java.util包下面的所有的集合类都是快速失败的，“快速失败”

也就是fail-fast，它是Java集合的一种错误检测机制。当多个线程对集合进行结构上的改变的操作时，有

可能会产生fail-fast机制。记住是有可能，而不是一定。例如：假设存在两个线程（线程1、线程2），线

程1通过Iterator在遍历集合A中的元素，在某个时候线程2修改了集合A的结构（是结构上面的修改，而

不是简单的修改集合元素的内容），那么这个时候程序就会抛出 ConcurrentModificationException 异

常，从而产生fail-fast机制，这个错叫并发修改异常。Fail-safe，java.util.concurrent包下面的所有的类

都是安全失败的，在遍历过程中，如果已经遍历的数组上的内容变化了，迭代器不会抛出

ConcurrentModificationException异常。如果未遍历的数组上的内容发生了变化，则有可能反映到迭

代过程中。这就是ConcurrentHashMap迭代器弱一致的表现。ConcurrentHashMap的弱一致性主要是

为了提升效率，是一致性与效率之间的一种权衡。要成为强一致性，就得到处使用锁，甚至是全局锁，

这就与Hashtable和同步的HashMap一样了。）等，都属于运行时异常。

常见的五种运行时异常：

ClassCastException （类转换异常）

IndexOutOfBoundsException （数组越界）

NullPointerException （空指针异常）

ArrayStoreException （数据存储异常，操作数组是类型不一致）

BufferOverflowException

2、被检查异常

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定义：Exception类本身，以及Exception的子类中除了"运行时异常"之外的其它子类都属于被检查异

常。

特点： Java编译器会检查它。此类异常，要么通过throws进行声明抛出，要么通过try-catch进行捕获

处理，否则不能通过编译。例如，CloneNotSupportedException就属于被检查异常。

当通过clone()接口去克隆一个对象，而该对象对应的类没有实现Cloneable接口，就会抛出

CloneNotSupportedException异常。被检查异常通常都是可以恢复的。如：

IOException

FileNotFoundException

SQLException

被检查的异常适用于那些不是因程序引起的错误情况，比如：读取文件时文件不存在引发的

FileNotFoundException 。然而，不被检查的异常通常都是由于糟糕的编程引起的，比如：在对象引

用时没有确保对象非空而引起的 NullPointerException 。

3、错误

定义 : Error类及其子类。

特点 : 和运行时异常一样，编译器也不会对错误进行检查。

当资源不足、约束失败、或是其它程序无法继续运行的条件发生时，就产生错误。程序本身无法修复这

些错误的。例如，VirtualMachineError就属于错误。出现这种错误会导致程序终止运行。

OutOfMemoryError、ThreadDeath。

Java虚拟机规范规定JVM的内存分为了好几块，比如堆，栈，程序计数器，方法区等

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21. try {}里有一个return语句，那么紧跟在这个try后的finally{}里

的code会不会被执行，什么时候被执行，在return前还是后?

我们知道finally{}中的语句是一定会执行的，那么这个可能正常脱口而出就是return之前，return之后可

能就出了这个方法了，鬼知道跑哪里去了，但更准确的应该是在return中间执行，请看下面程序代码的

运行结果：

public classTest {

 public static void main(String[]args) {

 System.out.println(newTest().test());;

 }

 static int test()

 {

 intx = 1;

 try

 {

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执行结果如下：

运行结果是1，为什么呢？主函数调用子函数并得到结果的过程，好比主函数准备一个空罐子，当子函数

要返回结果时，先把结果放在罐子里，然后再将程序逻辑返回到主函数。所谓返回，就是子函数说，我

不运行了，你主函数继续运行吧，这没什么结果可言，结果是在说这话之前放进罐子里的。

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22. 运行时异常与一般异常有何异同？

异常表示程序运行过程中可能出现的非正常状态，运行时异常表示虚拟机的通常操作中可能遇到的异

常，是一种常见运行错误。java编译器要求方法必须声明抛出可能发生的非运行时异常，但是并不要求

必须声明抛出未被捕获的运行时异常。

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23. error和exception有什么区别?

error 表示恢复不是不可能但很困难的情况下的一种严重问题。比如说内存溢出。不可能指望程序能处

理这样的情况。exception表示一种设计或实现问题。也就是说，它表示如果程序运行正常，从不会发生

的情况。

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24. 简单说说Java中的异常处理机制的简单原理和应用。

异常是指java程序运行时（非编译）所发生的非正常情况或错误，与现实生活中的事件很相似，现实生

活中的事件可以包含事件发生的时间、地点、人物、情节等信息，可以用一个对象来表示，Java使用面

向对象的方式来处理异常，它把程序中发生的每个异常也都分别封装到一个对象来表示的，该对象中包

含有异常的信息。

Java对异常进行了分类，不同类型的异常分别用不同的Java类表示，所有异常的根类为

java.lang.Throwable。

Throwable下面又派生了两个子类：

Error和Exception，Error表示应用程序本身无法克服和恢复的一种严重问题，程序只有奔溃了，

例如，说内存溢出和线程死锁等系统问题。

Exception表示程序还能够克服和恢复的问题，其中又分为系统异常和普通异常：

系统异常是软件本身缺陷所导致的问题，也就是软件开发人员考虑不周所导致的问题，软件使用者无法

克服和恢复这种问题，但在这种问题下还可以让软件系统继续运行或者让软件挂掉，例如，数组脚本越

界（ArrayIndexOutOfBoundsException），空指针异常（NullPointerException）、类转换异常

（ClassCastException）；

return x;

 }

 finally

 {

++x;

 }

 }

}

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普通异常是运行环境的变化或异常所导致的问题，是用户能够克服的问题，例如，网络断线，硬盘空间

不够，发生这样的异常后，程序不应该死掉。

java为系统异常和普通异常提供了不同的解决方案，编译器强制普通异常必须try..catch处理或用throws

声明继续抛给上层调用方法处理，所以普通异常也称为checked异常，而系统异常可以处理也可以不处

理，所以，编译器不强制用try..catch处理或用throws声明，所以系统异常也称为unchecked异常。

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25. == 和 equals 的区别是什么？

"=="

对于基本类型和引用类型 == 的作用效果是不同的，如下所示：

基本类型：比较的是值是否相同；

引用类型：比较的是引用是否相同；

因为 x 和 y 指向的是同一个引用，所以 == 也是 true，而 new String()方法则重写开辟了内存空

间，所以 == 结果为 false，而 equals 比较的一直是值，所以结果都为 true。

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equals

equals 本质上就是 ==，只不过 String 和 Integer 等重写了 equals 方法，把它变成了值比较。看下面的

代码就明白了。

首先来看默认情况下 equals 比较一个有相同值的对象，代码如下：

String x = "string";

String y = "string";

String z = new String("string");

System.out.println(x==y); // true

System.out.println(x==z); // false

System.out.println(x.equals(y)); // true

System.out.println(x.equals(z)); // true

class Cat {

 public Cat(String name) {

   this.name = name;

 }

 private String name;

 public String getName() {

   return name;

 }

 public void setName(String name) {

   this.name = name;

 }

}

Cat c1 = new Cat("叶痕秋");

Cat c2 = new Cat("叶痕秋");

System.out.println(c1.equals(c2)); // false

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输出结果出乎我们的意料，竟然是 false？这是怎么回事，看了 equals 源码就知道了，源码如下：

原来 equals 本质上就是 ==。

那问题来了，两个相同值的 String 对象，为什么返回的是 true？代码如下：

同样的，当我们进入 String 的 equals 方法，找到了答案，代码如下：

原来是 String 重写了 Object 的 equals 方法，把引用比较改成了值比较。

总结

== 对于基本类型来说是值比较，对于引用类型来说是比较的是引用；而 equals 默认情况下是引用比

较，只是很多类重新了 equals 方法，比如 String、Integer 等把它变成了值比较，所以一般情况下

equals 比较的是值是否相等。

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26. Hashcode的作用

java的集合有两类，一类是List，还有一类是Set。前者有序可重复，后者无序不重复。当我们在set中插

入的时候怎么判断是否已经存在该元素呢，可以通过equals方法。但是如果元素太多，用这样的方法就

会比较满。

public boolean equals(Object obj) {

   return (this == obj);

}

String s1 = new String("叶子");

String s2 = new String("叶子");

System.out.println(s1.equals(s2)); // true

public boolean equals(Object anObject) {

 if (this == anObject) {

   return true;

 }

 if (anObject instanceof String) {

   String anotherString = (String)anObject;

   int n = value.length;

   if (n == anotherString.value.length) {

     char v1[] = value;

     char v2[] = anotherString.value;

     int i = 0;

     while (n-- != 0) {

       if (v1[i] != v2[i])

         return false;

       i++;

     }

     return true;

   }

 }

 return false;

}

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