根据多种资料，整理了一些 Java 相关的知识内容。

1. Java基础

1.1 Java入门

Java语言特点？

  • 简单易学；面向对象（封装、继承、多态）；平台无关性（一次编译，到处运行）；可靠性；安全性；多线程；网络编程；编译与解释并存。

JVM、JDK、JRE都是什么？

  • JVM：JVM是运行Java字节码的虚拟机，根据系统有不同版本。

    • Java通过将源代码转换为字节码，解决了传统解释型语言效率低的问题，编译一次.java文件生成的字节码文件.class文件可以在各种环境下解释运行。
    • 由于字节码解释运行也比较慢，因此后面还引入了JIT编译器，运行时编译，将常用部分的字节码转换为机器码保存。
    • 由于JIT也比较慢，后面引入了AOT编译模式，直接将字节码转换为机器码，但质量不如JIT。

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  • JDK：JDK是Java开发环境，是功能齐全的Java SDK。

    • JDK拥有JRE的一切，还拥有编译器javac，工具（如javadoc和jdb）。能够创建和编译程序。
    • API：应用程序接口，提供功能。
    • SDK：软件开发工具包，提供开发基础。

  • JRE：JRE是Java运行时环境，是运行已编译Java程序所需的所有内容的集合。

    • 包括JVM、Java类库、Java命令和其他基础构件。
    • 但JRE不能用于创建新程序。
    • 只运行不开发通常只需要JRE，但有时候也需要JDK，如需要JSP部署Web应用程序，服务器将JSP转换为Java Servlet，需要用JDK编译Java Servlet。

Oracle JDK和OpenJDK有啥区别？

  • OpenJDK是一个开源参考模型，Oracle JDK是OpenJDK的一个实现。
  • Oracle JDK更稳定、更高性能。

Java和C++有啥异同？

  • 都是面向对象语言，支持封装、继承、多态。
  • Java不提供指针来直接访问内存。
  • Java类单继承，C++类可以多继承，Java接口可以多继承。
  • Java有自动内存管理垃圾回收机制GC。
  • Java字符串结尾不需要\0，因为字符串相当于对象，有长度属性。

Java主类是什么？

  • Java主类是程序执行的入口。
  • Java应用程序中，主类是包含main()方法的类，不一定是public类。
  • Java小程序中，主类是继承自系统类JApplet或JApplet的子类，一定是public类。（？）

Java包和Javax有啥关系？

  • 两者指的是一个东西，都是Java API的组成部分。

为啥说Java语言编译与解释并存？

  • 编译是一次性翻译，解释是逐行解释。
  • Java先编译生成字节码，再解释成机器码，因此两者并存。

1.2 Java语法

字符型和字符串型的区别？

  • 字符型是单引号围起来的一个字符，占2字节空间，可以参与运算。

  • 字符串型是双引号围起来的若干字符。

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Java注释有哪些？

  • 单行注释，多行注释，文档注释。
  • 好的代码是最好的注释。

标识符和关键字的区别？

  • 标识符就是一个名字。
  • 关键字是系统赋予特殊含义的标识符。

Java关键字有哪些（需要注意的）？

  • 访问控制
  • 类、方法和变量修饰符：extends、final、implements、interface、strictfp、synchronized、transient、volatile。
  • 程序控制：instanceof、switch、case、default。
  • 错误处理：finally。
  • 包相关
  • 基本类型
  • 变量引用：super、this、void。
  • 保留字：goto、const。

自增自减运算符是啥？

  • ++、--在前面就先变化再赋值，在后面就是先赋值再变化。

泛型是啥？

  • 泛型是参数化类型，将操作的数据类型作为一个参数。

  • 泛型包括泛型类、泛型接口、泛型方法。

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类型擦除是啥？

  • 类型擦除是Java编译期间，所有泛型信息会被擦除，不会在字节码中出现。
  • 类型擦除造成编译时检测可能会存在问题。

常用通配符有啥？

  • ？：不确定类型。
  • E：元素。
  • K：键。
  • V：值。
  • T：具体类型。

==和equals()的区别是啥？

  • ==判断的是是否是同一对象，即内存地址。
  • equals()没有覆盖，和==等价，也是判断是否是同一对象，即内存地址。
  • equals()覆盖了，一般都是

equals()和hashcode()有啥关系？

  • 两个对象相等，则hashcode()获取的哈希码一定相等。
  • 两个对象哈希码相等，两个对象不一定相等。
  • 因此，equals()修改了，hashcode()为了保证满足上面两个性质，也要修改。

1.3 基本数据类型

自动装箱拆箱是啥？

  • 装箱：将基本类型用对应的引用类型包装起来。
  • 拆箱：将包装类型转换为基本数据类型。

常量池是啥？

  • 常量池是包装类默认创建的缓存数据。

  • Byte、Short、Integer、Long默认创建了[-128, 127]的缓存数据。

  • Character创建了[0, 127]的缓存数据。

  • Boolean创建了True和False。

  • Float、Double没有常量池。

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1.4 方法（函数）

Java为啥只有值传递？

  • Java采用按值调用(call by value)，方法得到的是参数值的拷贝，不能修改参数变量的内容。
  • 另一种方法是按引用调用(call by reference)，可以修改参数变量内容。
  • Java不能修改基本数据类型参数，但可以修改对象类型的内部参数，如数组内部，但不能修改对象。

重载和重写有啥区别？

  • 重载：一个方法，根据输入数据不同，进行不同处理。
  • 重写：子类继承并覆盖父类方法。
  • 重载发生在编译期，重写发生在运行期。
  • 重写要求范围相同或更小。
  • 重写要求返回、方法、参数都要相同。
  • 重写要求private、final、static的方法和构造方法不能重写。

浅拷贝和深拷贝有啥区别？

  • 浅拷贝：对对引用数据类型进行引用传递。
  • 深拷贝：对引用数据类型，新建一个对象，并复制内容。
  • 两者对基本数据类型都是值传递。

2. Java面向对象

2.1 类和对象

面向过程和面向对象有啥区别？

  • 面向过程：性能更高，不需要实例化类。
  • 面向对象：易复用、易维护、易扩展。具有封装、继承、多态的特性，能开发高复用低耦合的系统。
  • Java性能低于C和它半编译的特性也相关。

构造器能否被重写和重载？

  • 构造器不能重写，但可以重载。

没有参数没有内容的构造方法有啥作用？

  • 执行子类构造方法时，如果子类构造方法没有用super指定特定的父类构造方法，就会默认调用没有参数和没有内容的父类构造方法，帮助子类初始化。因此，父类需要构造这样的方法。

成员变量和局部变量有啥区别？

  • 成员变量：属于类，可以用类修饰符和static修饰符，存在于堆内存，生命周期与对象相同。
  • 局部变量：存在于栈内存，生命周期与方法相同。
  • 用static修饰的成员变量是类变量，没有则是实例变量。
  • 成员变量和局部变量都能用final修饰符。

为啥要写无参构造方法？

  • 没有写构造方法，Java会自动添加无参构造方法。但写了构造方法，Java就不会添加无参构造方法。这时要是不手动添加无参方法，容易出错。因此需要写无参构造方法。

构造方法有啥特性？

  • 名字与类名相同。
  • 可以有修饰符，但不用void修饰符，没有返回值。
  • 构造时自动调用。

对象相等和引用相等，有啥区别？

  • 对象相等：内存存放内容相等。
  • 引用相等：内存地址相等。

封装是啥？

  • 封装是把一个对象的状态信息隐藏在对象内部，外部不能直接访问，但可以通过提供的方法进行访问。

继承是啥？

  • 继承是用已存在的类的定义作为基础，构建新类。
  • 通过继承，可以提高代码重用、程序可维护性、节省时间、提高效率。

多态是啥？

  • 多态是同一个对象根据不同实例执行不同操作，具体体现在父类引用指向子类对象。

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  • 引用调用哪个类的方法，只有程序运行期才能确定。

  • 多态不能调用只有子类有，父类没有的方法。

2.3 修饰符

为啥静态方法不能调用非静态成员？

  • 静态方法可以不通过对象进行调用，因此不能调用其他非静态变量和非静态变量成员。

静态方法和实例方法有啥不同？

  • 静态方法：可以用类名.方法名或`对象名.方法名两种方式调用。只能访问静态成员。
  • 实例方法：只能用对象名.方法名方式调用。可以访问任何成员。

2.4 接口和抽象类

接口和抽象类有啥不同？

  • 接口：JDK7中，接口只能有常量变量和抽象方法。JDK8中，接口可以有默认方法和静态方法。JDK9中，接口可以有私有方法和私有静态方法。接口变量只能有static和final变量。接口是一种行为规范。
  • 抽象类：抽象类可以有非抽象方法。抽象类是一种模板设计。

2.5 其他重要知识点

String、StringBuffer和StringBuilder有啥区别？

  • String：对象不可变，因为用final修饰字符数组存储内容。常量，所以线程安全。
  • StringBuffer：对象可变，没有用final修饰字符数组。没有同步锁，线程不安全。
  • StringBuilder：对象可变，没有用final修饰字符数组。有同步锁，线程安全。
  • 少量数据String合适，单线程大量数据StringBuilder合适，多线程大量数据StringBuffer合适。

Object类有啥方法？

  • Object类是所有类的父类。主要包含11个方法。

    public final native Class getClass()//native方法，用于返回当前运行时对象的Class对象，使用了final关键字修饰，故不允许子类重写。

public native int hashCode() //native方法，用于返回对象的哈希码，主要使用在哈希表中，比如JDK中的HashMap。

public boolean equals(Object obj)//用于比较2个对象的内存地址是否相等，String类对该方法进行了重写用户比较字符串的值是否相等。

protected native Object clone() throws CloneNotSupportedException//naitive方法，用于创建并返回当前对象的一份拷贝。一般情况下，对于任何对象 x，表达式 x.clone() != x 为true，x.clone().getClass() == x.getClass() 为true。Object本身没有实现Cloneable接口，所以不重写clone方法并且进行调用的话会发生CloneNotSupportedException异常。

public String toString()//返回类的名字@实例的哈希码的16进制的字符串。建议Object所有的子类都重写这个方法。

public final native void notify()//native方法，并且不能重写。唤醒一个在此对象监视器上等待的线程(监视器相当于就是锁的概念)。如果有多个线程在等待只会任意唤醒一个。

public final native void notifyAll()//native方法，并且不能重写。跟notify一样，唯一的区别就是会唤醒在此对象监视器上等待的所有线程，而不是一个线程。

public final native void wait(long timeout) throws InterruptedException//native方法，并且不能重写。暂停线程的执行。注意：sleep方法没有释放锁，而wait方法释放了锁 。timeout是等待时间。

public final void wait(long timeout, int nanos) throws InterruptedException//多了nanos参数，这个参数表示额外时间（以毫微秒为单位，范围是 0-999999）。 所以超时的时间还需要加上nanos毫秒。

public final void wait() throws InterruptedException//跟之前的2个wait方法一样，只不过该方法一直等待，没有超时时间这个概念

protected void finalize() throws Throwable { }//实例被垃圾回收器回收的时候触发的操作

transient关键字有啥用？

  • transient用于避免序列化，即存储在内存中。transient只能修饰变量，不能修饰类和方法。

获取键盘输入有啥好方法？

  • Scanner:

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  • BufferedReader:

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3. Java核心技术

3.1 反射机制

Java反射机制是啥？

  • 反射机制是，运行期间，类可以获取所有实时属性和方法，对象可以调用所有实时属性和方法。
  • 反射机制属于动态编译，运行时确定类型，绑定对象。
  • 反射机制能够提高代码灵活性。
  • 反射机制相当于一系列解释操作，性能降低。反射机制还可能造成安全问题。

反射机制用在啥地方？

  • 模块化开发，调用对应字节码应用了反射机制。
  • 动态代理设计模式应用了反射机制。
  • 框架如Spring、Hibernate等应用了反射机制。具体而言，Spring的IOC创建对象和AOP都应用了反射机制。

3.2 异常

Java异常类结构是啥？

  • java.lang包内的Throwable类是所有异常类的祖先。
  • Throwable有两个子类：Error错误子类，Exception异常子类。
  • Error子类：存放程序无法处理的错误，主要是JVM故障。
  • Exception子类：存放程序错误，主要是程序设计存在问题。

Throwable类有啥常用方法？

  • 常用方法包括：

try-catch-finally是啥套路？

  • try：用于捕获异常，后面可跟若干个catch块，可以跟finally块。如果没有catch块，则要跟一个finally块。
  • catch：用于处理try捕获到的异常。
  • finally：无论是否捕获到，finally都会执行。如果catch中有return，finally会接着return执行，还可以修改return值。

finally啥时候不执行？

  • finally第一句出现异常。
  • 前面的代码System.exit(int)关闭程序。
  • 程序所在线程死亡。
  • CPU关闭。

try-with-resources又是啥套路？

  • try-with-resources是Java 7后推荐使用的方法，比try-catch-finally能捕获更多有用的信息。

  • try-with-resources中，任何catch或finally块在声明的资源关闭后运行。多个资源需要关闭时可以用分号分隔开。

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3.3 多线程

程序、进程和线程有啥关系？

  • 程序：程序是含有指令和数据的文件，存储在存储设备中，是静态的代码。
  • 进程：进程是程序的一次执行过程，是系统运行程序的基本单位，是动态的。进程按顺序执行指令，占用一定系统资源。进程相互独立。
  • 线程：线程是比进程更小的单位，由进程创建，多个线程共享一个内存空间和系统资源。线程切换影响比进程小。

线程有啥基本状态？

  • 线程包括6种基本状态：

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  • NEW -> start() -> READY -> time -> RUNNING -> wait() -> WAITING -> TIME_WAITING -> BLOCKED -> run() -> TERMINATED

3.4 文件与I\O流

Java中的I\O流都有啥？

  • I\O流包括：输入流、输出流；字节流、字符流；节点流、处理流。
  • I\O流类包括：InputStream/Reader、OutputStream/Writer，分别是输入流、输出流基类，前后分别是字节流和字符流。

字节流和字符流有啥区别？

  • 字节流：更适合传递媒体文件
  • 字符流：更适合传递文字。需要字节转换步骤，耗时易出错，不适合处理媒体文件。

BIO、NIO、AIO有啥区别？

  • BIO：同步阻塞IO模型，数据读写必须阻塞在一个线程内。适用于低负载、低并发应用程序。
  • NIO：同步非阻塞IO模型。适用于高负载、高并发应用程序。
  • AIO：NIO的改进版，异步非阻塞IO模型，但目前应用不广泛。

4. Java基础难点

4.1 Java基础

equals()为啥容易出错？

  • equals()容易抛出空指针异常。如：

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    改正：

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  • 使用java.util.Object.equals()可以有效避免抛出空指针异常。因为里面自带了前面字符串判断null逻辑。

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  • 可以用==和!=来比较null值，不能用其他方法。null == null 判定是true。

整型包装类对象怎么比较？

  • 必须用equals()方法。而且包装类方法已经被重写过，比较的是值而不是内存地址。

BigDecimal有啥用？

  • BigDecimal主要防止浮点数运算中的精度丢失。

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  • BigDecimal主要方法：

    • equals()。
    • compareTo()：-1、0、1分别表示小于、等于、大于。
    • setScale()：保留几位小数及保留规则。

  • 阿里巴巴开发手册要求，BigDecimal必须用String类型赋值，或用valueOf()方法赋值。绝不能用double赋值。

    • new BigDecimal("0.1");
    • BigDecimal.valueOf(0.1);

基本数据类型和包装数据类型啥时候用？

  • 基本数据类型：局部变量。
  • 包装数据类型：POJO类（简单实体类）属性、RPC方法（远程过程调用）的返回值和参数。
  • 包装数据类型的null和0是不同含义，而基本数据类型不能体现null的含义，所以要注意区别。

4.2 集合

Arrays.asList()方法咋用？

  • Arrays.asList()可以将list数组转换为ArrayList数组，但不能实现add()、remove()、clear()功能。

  • 传入对象必须是对象数组，也就是包装类数组。

咋将数组转换为ArrayList？

  • 最简便的方法：

    List list = new ArrayList<>(Arrays.asList("a", "b", "c"))

  • Java8 Stream方法：

    Integer [] myArray = { 1, 2, 3 };
List myList = Arrays.stream(myArray).collect(Collectors.toList());
//基本类型也可以实现转换（依赖boxed的装箱操作）
int [] myArray2 = { 1, 2, 3 };
List myList = Arrays.stream(myArray2).boxed().collect(Collectors.toList());

  • Guava方法：

    List il = ImmutableList.of("string", "elements");  // from varargs
List il = ImmutableList.copyOf(aStringArray);      // from array
    List l1 = Lists.newArrayList(anotherListOrCollection);    // from collection
List l2 = Lists.newArrayList(aStringArray);               // from array
List l3 = Lists.newArrayList("or", "string", "elements"); // from varargs

  • Java9 List.of()方法：

    Integer[] array = {1, 2, 3};
List list = List.of(array);
System.out.println(list); /* [1, 2, 3] */
/* 不支持基本数据类型 */

Collection.toArray()方法咋用？

  • 该方法是泛型方法，应该有参数。可以给数组的第一个值作为参数，这个参数的用处是说明返回值类型，如：

    String [] s= new String[]{
  "dog", "lazy", "a", "over", "jumps", "fox", "brown", "quick", "A"
};
List list = Arrays.asList(s);
Collections.reverse(list);
s = list.toArray(new String[0]);//没有指定类型的话会报错，String[0]用来说明返回值类型

for-each为啥不能进行remove/all操作？

  • 只有迭代器能进行remove/all操作，其他遍历不能进行remove/all操作，否则会触发fail-fast机制，抛出ConcurrentModificationException错误。

  • Java 8 后，可以用Collection.removeIf()方法进行remove：

    List list = new ArrayList<>();
for (int i = 1; i <= 10; ++i) {
  list.add(i);
}
list.removeIf(filter -> filter % 2 == 0); /* 删除list中的所有偶数 */
System.out.println(list); /* [1, 3, 5, 7, 9] */

  • 迭代器remove操作，如：

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5. 常用单词

Java 中一些常用单词。

  • JDK：Java Development Kit：Java 开发工具包。
  • JRE：Java Runtime Environment：Java 运行时环境。
  • JVM：Java Virtual Machine：Java 虚拟机。
  • bit：比特。
  • byte：字节。
  • compile：编译。
  • Java SE：Java Standard Edition：Java 标准版。
  • Java EE：Java Enterprise Edition：Java 企业版。
  • Java ME：Java Micro Edition：Java 小型版。
  • GC：Garbage Collection：垃圾收集机制。
  • arithmetic：算数，算法。
  • relational operator/database/expression：关系运算符，关系型数据库，关系表达式。
  • util：utility：实用的，通用的。
  • score：分数。
  • avg：average：平均值。
  • ArrayIndexOutOfBoundsException：数组下标越界异常。
  • NullPointerException：空指针异常。
  • actual parameter：实参。
  • formal parameter：形参。
  • command line parameter：命令行参数。
  • OOP：Object Oriented Programming：面向对象编程。
  • oriented：导向的。
  • programming：编程。
  • rectangle：矩形。
  • variable：变量。
  • statement：语句。
  • arguments：参数。
  • declare：声明。
  • this：当前对象。
  • constructor：构造函数，构造器。
  • encapsulation：封装。
  • pass by reference：按引用传递。
  • pass by value：按值传递。
  • override：覆盖。
  • inherit：继承。
  • instanceof：实例。
  • casting, overcasting, downcasting：转型，向上转型，向下转型。
  • ClassCastException：类型转换异常。
  • polymorphism：多样性。
  • dependency：依赖。
  • association：关联。
  • aggregation：聚合。
  • composite：组合。
  • generalization：泛化，继承。
  • interface：接口。
  • implements：实现。
  • singleton：单例。
  • proxy：代理人。
  • annotation：注释。
  • suppress：抑制。
  • SuppressWarnings：抑制警告。
  • anonymous：匿名的。
  • ordinal：顺序的。
  • retention：保留。
  • metadata：元数据。
  • RuntimeException：运行时异常。
  • NumberFormatException：数字格式化异常。
  • JavaBean：对象。
  • parse：解析。
  • trim：削减。
  • substring：子串。
  • split：分离。
  • uppercase, lowercase：大小写。
  • concat：合并数组或字符串。
  • sqrt：square root：开平方。
  • abs：取绝对值。
  • pow：乘幂。
  • ceil, floor, round：三种取整。
  • date：日期。
  • calendar：日历。
  • format：格式化。
  • wrapper：包装类。
  • boxing：装箱。
  • octal：八进制。
  • hex：十六进制。
  • decimal：小数的。
  • equalsIgnoreCase：忽视大小写比较是否相等。
  • current：当前的。
  • remainder：余数。
  • locale：区域。
  • leap year：闰年。
  • instant：立即的。
  • offset：偏移。
  • temporal：时间的。
  • concurrent：并发的。
  • parallel：并行的。
  • ConcurrentModificationException：并发修改异常。
  • property：属性。
  • generic：泛化。
  • wildcard：通配符。
  • canonical：规范化。
  • suffix：后缀，下标。
  • preffix：前缀。
  • buffer：缓冲。
  • serialize：串行化，序列化。
  • transient：暂时的，瞬态的。
  • charset：字符集。
  • UID：Unique IDentifier：唯一标识符。
  • RandomAccessFile：支持随机访问文件。
  • allocate：分配。
  • flip：翻转。
  • rewind：回滚。
  • interrupted：中断的。
  • resume：恢复。
  • IP：Internet Protocal：互联网协议。
  • TCP：Transmission Control Protocal：传输控制协议。
  • UDP：User Datagram Protocal：用户数据报协议。
  • datagram：数据报。
  • HTTP：Hyper Text Transport Protocal：超文本传输协议。
  • URL：Uniform Resource Locator：全球资源定位器。
  • invoke：调用。
  • new instance：新实例。
  • primitive type：base data type：primary data type：atomic data type：基本数据类型。
  • reference type：引用数据类型。
  • generic superclass / interface：泛化父类 / 接口。
  • getDeclaredMethod：返回泛化的 Method 对象。
  • supplier：供应商。
  • predicate：断言。
  • unary：一元的。

参考资料

  1. JavaGuide项目的Java基础
  2. 尚硅谷Java课程