Java核心基础

== 比较的是变量(栈)内存中存放的对象的(堆)内存地址,用来判断两个对象的地址是否相同,即是否是指相同一个对象。比较的是真正意义上的指针操作。

Posted by Shrmars Blog on March 25, 2022

equals 与 == 的区别

== :

== 比较的是变量(栈)内存中存放的对象的(堆)内存地址,用来判断两个对象的地址是否相同,即是否是指相同一个对象。比较的是真正意义上的指针操作。

  1. 比较的是操作符两端的操作数是否是同一个对象。
  2. 两边的操作数必须是同一类型的(可以是父子类之间)才能编译通过。
  3. 比较的是地址,如果是具体的阿拉伯数字的比较,值相等则为true,如: int a=10 与 long b=10L与double c=10.0都是相同的(为true),因为他们都指向地址为10的堆。

equals:

equals用来比较的是两个对象的内容是否相等,由于所有的类都是继承自java.lang.Object类的,所以适用于所有对象,如果没有对该方法进行覆盖的话,调用的仍然是Object类中的方法,而Object中的equals方法返回的却是==的判断。
总结:
所有比较是否相等时,都是用equals 并且在对常量相比较时,把常量写在前面,因为使用object的 equals object可能为null 则空指针 在阿里的代码规范中只使用equals ,阿里插件默认会识别,并可以快速修改,推荐安装阿里插件来 排查老代码使用”==”,替换成equals

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慢。于是有人发明了哈希算法来提高集合中查找元素的效率。 这种方式将集合分成若干个存储区域,每个对象可以计算出一个哈希码,可以将哈希码分组,每组分别对应某个存储区域,根据一个对象的哈希码就可以确定该对象应该存储的那个区域。

hashCode方法可以这样理解:它返回的就是根据对象的内存地址换算出的一个值。这样一来,当集合要添加新的元素时,先调用这个元素的hashCode方法,就一下子能定位到它应该放置的物理位置上。如果这个位置上没有元素,它就可以直接存储在这个位置上,不用再进行任何比较了;如果这个位置上已经有元素了,就调用它的equals方法与新元素进行比较,相同的话就不存了,不相同就散列其它的地址。这样一来实际调用equals方法的次数就大大降低了,几乎只需要一两次。

String、String StringBuffer 和 StringBuilder 的区别是什么?

String是只读字符串,它并不是基本数据类型,而是一个对象。从底层源码来看是一个final类型的字符数组,所引用的字符串不能被改变,一经定义,无法再增删改。每次对String的操作都会生成新的String对象。

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private final char value[];

每次+操作 : 隐式在堆上new了一个跟原字符串相同的StringBuilder对象,再调用append方法 拼接+后面的字符。
StringBuffer和StringBuilder他们两都继承了AbstractStringBuilder抽象类,从AbstractStringBuilder抽象类中我们可以看到

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/**
* The value is used for character storage.
*/
char[] value;

他们的底层都是可变的字符数组,所以在进行频繁的字符串操作时,建议使用StringBuffer和StringBuilder来进行操作。
另外StringBuffer 对方法加了同步锁或者对调用的方法加了同步锁,所以是线程安全的。StringBuilder 并没有对方法进行加同步锁,所以是非线程安全的。

ArrayList和linkedList的区别

Array(数组)是基于索引(index)的数据结构,它使用索引在数组中搜索和读取数据是很快的。
Array获取数据的时间复杂度是O(1),但是要删除数据却是开销很大,因为这需要重排数组中的所有数据, (因为删除数据以后, 需要把后面所有的数据前移) 缺点: 数组初始化必须指定初始化的长度, 否则报错。 例如:

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int[] a = new int[4];//推介使用int[] 这种方式初始化
int c[] = {23,43,56,78};//长度:4,索引范围:[0,3]

List是一个有序的集合,可以包含重复的元素,提供了按索引访问的方式,它继承Collection。
List有两个重要的实现类:ArrayList和LinkedList
ArrayList: 可以看作是能够自动增长容量的数组
ArrayList的toArray方法返回一个数组
ArrayList的asList方法返回一个列表
ArrayList底层的实现是Array, 数组扩容实现
LinkList是一个双链表,在添加和删除元素时具有比ArrayList更好的性能.但在get与set方面弱于ArrayList.当然,这些对比都是指数据量很大或者操作很频繁。

ArrayList

  • 优点
    ArrayList 是实现了基于动态数组的数据结构,因为地址连续,一旦数据存储好了,查询 操作效率会比较高(在内存里是连着放的)。
  • 缺点
    因为地址连续,ArrayList 要移动数据,所以插入和删除操作效率比较低。

LinkedList

  • 优点
    LinkedList 基于链表的数据结构,地址是任意的,所以在开辟内存空间的时候不需要等一个连续的地址。对于新增和删除操作,LinkedList 比较占优势。LinkedList 适用于要头尾操作或插入指定位置的场景。
  • 缺点
    因为 LinkedList 要移动指针,所以查询操作性能比较低。

适用场景分析

当需要对数据进行对随机访问的时候,选用 ArrayList。
当需要对数据进行多次增加删除修改时,采用 LinkedList。
如果容量固定,并且只会添加到尾部,不会引起扩容,优先采用 ArrayList。
当然,绝大数业务的场景下,使用 ArrayList 就够了,但需要注意避免 ArrayList 的扩容,以及非顺序的插入。

有数组了为什么还要搞个 ArrayList 呢?

通常我们在使用的时候,如果在不明确要插入多少数据的情况下,普通数组就很尴尬了,因为你不知道需要初始化数组大小为多少,而 ArrayList 可以使用默认的大小,当元素个数到达一定程度后,会自动扩容。
可以这么来理解:我们常说的数组是定死的数组,ArrayList 却是动态数组。

HashMap和HashTable的区别

  1. 两者父类不同 HashMap是继承自AbstractMap类,而Hashtable是继承自Dictionary类。
    不过它们都实现了同时实现了map、Cloneable(可复制)、Serializable(可序列化)这三个接口。
  2. 对外提供的接口不同 Hashtable比HashMap多提供了elments() 和contains() 两个方法。
    elments() 方法继承自Hashtable的父类Dictionnary。elements() 方法用于返回此Hashtable中的value的枚举。
    contains()方法判断该Hashtable是否包含传入的value。它的作用与containsValue()一致。事实上,contansValue() 就只是调用了一下contains() 方法。
  3. 对null的支持不同 Hashtable:key和value都不能为null。
    HashMap:key可以为null,但是这样的key只能有一个,因为必须保证key的唯一性;可以有多个key值对应的value为null。
  4. 安全性不同 HashMap是线程不安全的,在多线程并发的环境下,可能会产生死锁等问题,因此需要开发人员自己处理多线程的安全问题。
    Hashtable是线程安全的,它的每个方法上都有synchronized 关键字,因此可直接用于多线程中。
    虽然HashMap是线程不安全的,但是它的效率远远高于Hashtable,这样设计是合理的,因为大部分的使用场景都是单线程。当需要多线程操作的时候可以使用线程安全的ConcurrentHashMap。
    ConcurrentHashMap虽然也是线程安全的,但是它的效率比Hashtable要高好多倍。因为ConcurrentHashMap使用了分段锁,并不对整个数据进行锁定。
  5. 初始容量大小和每次扩充容量大小不同
  6. 计算hash值的方法不同

HashMap 与 ConcurrentHashMap 的异同

  1. 都是 key-value 形式的存储数据;
  2. HashMap 是线程不安全的,ConcurrentHashMap 是 JUC 下的线程安全的;
  3. HashMap 底层数据结构是数组 + 链表(JDK 1.8 之前)。JDK 1.8 之后是数组 + 链表 + 红黑树。当链表中元素个数达到 8 的时候,链表的查询速度不如红黑树快,链表会转为红黑树,红黑树查询速度快;
  4. HashMap 初始数组大小为 16(默认),当出现扩容的时候,以 0.75 * 数组大小的方式进行扩容;
  5. ConcurrentHashMap 在 JDK 1.8 之前是采用分段锁来现实的 Segment + HashEntry,Segment 数组大小默认是 16,2 的 n 次方;JDK 1.8 之后,采用 Node + CAS + Synchronized来保证并发安全进行实现。

什么是红黑树?红黑树有哪几个特征?

???

红黑树有如下几个特征: hongheitree

Collection包结构,与Collections的区别

  1. Collection是集合类的上级接口,子接口有 Set、List、LinkedList、ArrayList、Vector、Stack、Set;
  2. Collections是集合类的一个帮助类, 它包含有各种有关集合操作的静态多态方法,用于实现对各种集合的搜索、排序、线程安全化等操作。此类不能实例化,就像一个工具类,服务于Java的Collection框架。

泛型常用特点

泛型是Java SE 1.5之后的特性, 《Java 核心技术》中对泛型的定义是:

“泛型” 意味着编写的代码可以被不同类型的对象所重用。

“泛型”,顾名思义,“泛指的类型”。我们提供了泛指的概念,但具体执行的时候却可以有具体的规则来约束,比如我们用的非常多的ArrayList就是个泛型类,ArrayList作为集合可以存放各种元素,如Integer, String,自定义的各种类型等,但在我们使用的时候通过具体的规则来约束,如我们可以约束集合中只存放Integer类型的元素,如

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List<Integer> iniData = new ArrayList<>()

使用泛型的好处?
以集合来举例,使用泛型的好处是我们不必因为添加元素类型的不同而定义不同类型的集合,如整型集合类,浮点型集合类,字符串集合类,我们可以定义一个集合来存放整型、浮点型,字符串型数据,而这并不是最重要的,因为我们只要把底层存储设置了Object即可,添加的数据全部都可向上转型为Object。 更重要的是我们可以通过规则按照自己的想法控制存储的数据类型。

深拷贝和浅拷贝的区别是什么?

浅拷贝
被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值,而所有的对其他对象的引用仍然指向原来的对象.换言之,浅拷贝仅仅复制所考虑的对象,而不复制它所引用的对象.

深拷贝
被复制对象的所有变量都含有与原来的对象相同的值.而那些引用其他对象的变量将指向被复制过的新对象.而不再是原有的那些被引用的对象

换言之.深拷贝把要复制的对象所引用的对象都复制了一遍.

static都有哪些用法?

所有的人都知道static关键字这两个基本的用法:静态变量和静态方法.也就是被static所修饰的变量、方法都属于类的静态资源,类实例所共享。
除了静态变量和静态方法之外,static也用于静态块,多用于初始化操作:

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public calss PreCache{
 static{
 //执行相关操作
 }
}

此外static也多用于修饰内部类,此时称之为静态内部类.
最后一种用法就是静态导包,即 import static .import static是在JDK 1.5之后引入的新特性,可以用来指定导入某个类中的静态资源,并且不需要使用类名,可以直接使用资源名,比如:

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import static java.lang.Math.*;
public class Test{
 public static void main(String[] args){
 //System.out.println(Math.sin(20));传统做法
 System.out.println(sin(20));
 }
}

a=a+b与a+=b有什么区别吗?

+= 操作符会进行隐式自动类型转换,此处a+=b隐式的将加操作的结果类型强制转换为持有结果的类型,而a=a+b则不会自动进行类型转换.如:

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byte a = 127;
byte b = 127;
b = a + b; // 报编译错误:cannot convert from int to byte
b += a;

以下代码是否有错,有的话怎么改?

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short s1= 1;
s1 = s1 + 1;

有错误.short类型在进行运算时会自动提升为int类型,也就是说 s1+1 的运算结果是int类型,而s1是short类型,此时编译器会报错. 正确写法:

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short s1= 1;
s1 += 1;

+=操作符会对右边的表达式结果强转匹配左边的数据类型,所以没错.

try catch finally,try里有return,finally还执行么?

执行,并且finally的执行早于try里面的return。
结论:

  1. 不管有没有出现异常,finally块中代码都会执行;
  2. 当try和catch中有return时,finally仍然会执行;
  3. finally是在return后面的表达式运算后执行的(此时并没有返回运算后的值,而是先把要返回的值保存起来,管finally中的代码怎么样,返回的值都不会改变,任然是之前保存的值),所以函数返回值是在finally执行前确定的;
  4. finally中最好不要包含return,否则程序会提前退出,返回值不是try或catch中保存的返回值。

简述线程、程序、进程的基本概念。以及他们之间关系是什么?

线程与进程相似,但线程是一个比进程更小的执行单位。一个进程在其执行的过程中可以产生多个线程。与进程不同的是同类的多个线程共享同一块内存空间和一组系统资源,所以系统在产生一个线程,或是在各个线程之间作切换工作时,负担要比进程小得多,也正因为如此,线程也被称为轻量级进程。
程序是含有指令和数据的文件,被存储在磁盘或其他的数据存储设备中,也就是说程序是静态的代码。
进程是程序的一次执行过程,是系统运行程序的基本单位,因此进程是动态的。系统运行一个程序即是一个进程从创建,运行到消亡的过程。简单来说,一个进程就是一个执行中的程序,它在计算机中一个指令接着一个指令地执行着,同时,每个进程还占有某些系统资源如 CPU 时间,内存空间,文件,输入输出设备的使用权等等。换句话说,当程序在执行时,将会被操作系统载入内存中。
线程是进程划分成的更小的运行单位。线程和进程最大的不同在于基本上各进程是独立的,而各线程则不一定,因为同一进程中的线程极有可能会相互影响。从另一角度来说,进程属于操作系统的范畴,主要是同一段时间内,可以同时执行一个以上的程序,而线程则是在同一程序内几乎同时执行一个以上的程序段。

Java 序列化中如果有些字段不想进行序列化,怎么办?

对于不想进行序列化的变量,使用 transient 关键字修饰。
transient 关键字的作用是:阻止实例中那些用此关键字修饰的的变量序列化;当对象被反序列化时,被 transient 修饰的变量值不会被持久化和恢复。
transient 只能修饰变量,不能修饰类和方 法。

Java 创建对象有几种方式

这题目看似简单,要好好回答起来还是有点小复杂的,我们来看看,到底有哪些方式可以创建对象?
使用 new 关键字,这也是我们平时使用的最多的创建对象的方式,示例:

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User user=new User();

使用反射方式创建对象,使用 newInstance(),但是得处理两个异常 InstantiationException、IllegalAccessException:

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User user=User.class.newInstance();
Object object=(Object)Class.forName("java.lang.Object").newInstance();

使用 clone 方法, clone 是 Object 的方法,所以所有对象都有这个方法。
使用反序列化创建对象,调用 ObjectInputStream 类的 readObject() 方法。我们反序列化一个对象,JVM 会给我们创建一个单独的对象。JVM 创建对象并不会调用任何构造函数。一个对象实现了 Serializable 接口,就可以把对象写入到文件中,并通过读取文件来创建对象。
总结
创建对象的方式关键字:new、反射、clone 拷贝、反序列化。

获取一个类Class对象的方式有哪些?

搞清楚类对象和实例对象,但都是对象。
第一种:通过类对象的 getClass() 方法获取,细心点的都知道,这个getClass 是 Object 类里面的方法。

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User user=new User();
//clazz就是一个User的类对象
Class<?> clazz=user.getClass();

第二种:通过类的静态成员表示,每个类都有隐含的静态成员 class。

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//clazz就是一个User的类对象
Class<?> clazz=User.class;

第三种:通过 Class 类的静态方法 forName() 方法获取。

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Class<?> clazz = Class.forName("com.tian.User");