Java面试~基础

一、Java基础

1、基础知识
1.1重载和重写的区别
重载：发生在同一个类中，方法名必须相同，参数类型不同，个数不同，顺序不同时，方法返回值和访问修饰符可以不同，发生在编译时。
重写：发生在父子类中，方法名，参数列表必须相同，返回值范围小于等于父类，抛出的异常范围小于等于父类。访问修饰符范围大于等于父类，如果父类方法访问修饰符为private则子类就不能重写该方法。
1.2 String和StringBuffer，StringBuilder的区别是什么tring为什么是不可变的/strong>
可变性：
简单的来说：String类中使用final关键字字符数组保存字符串，private final char value[] ,所以String对象时不可变的。而StringBuilder和StringBuffer都继承自AbstractStringBuilder类，在AbstractStringBuilder中也是使用字符数组保存字符串 char value[] 但是没有用fianl修饰，所以这两种对象都是可变的。
StringBuilder 与 StringBuffer 的构造方法都是调用父类构造方法也就是
AbstractStringBuilder 实现的.

线程安全性
String 中的对象是不可变的，也就可以理解为常量，线程安全。
AbstractStringBuilder 是 StringBuilder 与 StringBuffer 的公共父类，定义
了一些字符串的基本操作，如 expandCapacity.append.insert.indexOf 等公
共 方法。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。
性能

每次对 String 类型进行改变的时候，都会生成一个新的 String 对象，然
后将指针指向新的 String 对象。
StringBuffer 每次都会对 StringBuffer 对象本身进行操作，而不是生成新
的对象并改变对象引用。相同情况下使用 StirngBuilder 相比使用
StringBuffer 仅能获得 10%~15% 左右的性能提升，但却要冒多线程不安全的
风险。
对于三者使用的总结：

1. 操作少量的数据 = String
2. 单线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuilder
3. 多线程操作字符串缓冲区下操作大量数据 = StringBuffer
   1.3 自动装箱与拆箱
   装箱：将基本类型用它们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；
   1.4 == 与 equals
   == : 它的作用是判断两个对象的地址是不是相等。即，判断两个对象是不
   是同一个对象。(基本数据类型比较的是值，引用数据类型比较的是内存
   地址)
   equals() : 它的作用也是判断两个对象是否相等。但它一般有两种使用情
   况：
   情况 1：类没有覆盖 equals() 方法。则通过 equals() 比较该类的两个对
   象时，等价于通过“==”比较这两个对象。
   情况 2：类覆盖了 equals() 方法。一般，我们都覆盖 equals() 方法来两
   个对象的内容相等；若它们的内容相等，则返回 true (即，认为这两个对象相等)。

说明：
String 中的 equals 方法是被重写过的，因为 object 的 equals 方法是
比较的对象的内存地址，而 String 的 equals 方法比较的是对象的值。
当创建 String 类型的对象时，虚拟机会在常量池中查找有没有已经存在的
值和要创建的值相同的对象，如果有就把它赋给当前引用。如果没有就在常量池
中重新创建一个 String 对象。
1.5 关于 final 关键字的一些总结
final 关键字主要用在三个地方：变量、方法、类。

1. 对于一个 final 变量，如果是基本数据类型的变量，则其数值一旦在初始
   化之后便不能更改；如果是引用类型的变量，则在对其初始化之后便不能再让其指向另一个对象。
2. 当用 final 修饰一个类时，表明这个类不能被继承。final 类中的所有成
   员方法都会被隐式地指定为 final 方法。

可查看堆空间大小分配（年轻代.年老代.持久代分配）
提供即时的垃圾回收功能
垃圾监控（长时间监控回收情况）

对象引用情况查看
有了堆信息查看方面的功能，我们一般可以顺利解决以下问题：

• 年老代年轻代大小划分是否合理
• 内存泄漏

Dump 线程详细信息：查看线程内部运行情况
死锁检查
热点分析


这是最典型的内存泄漏方式，简单说就是所有堆空间都被无法回收的垃圾对
象占满，虚拟机无法再在分配新空间。
如上图所示，这是非常典型的内存泄漏的垃圾回收情况图。所有峰值部分都
是一次垃圾回收点，所有谷底部分表示是一次垃圾回收后剩余的内存。连接所有
谷底的点，可以发现一条由底到高的线，这说明，随时间的推移，系统的堆空间
被不断占满，最终会占满整个堆空间。因此可以初步认为系统内部可能有内存泄
漏。（上面的图仅供示例，在实际情况下收集数据的时间需要更长，比如几个小
时或者几天）
解决：这种方式解决起来也比较容易，一般就是根据垃圾回收前后情况对比，同时根据对象引用情况（常见的集合对象引用）分析，基本都可以找到泄漏点。
持久代被占满
异常：java.lang.OutOfMemoryError: PermGen space
说明：Perm 空间被占满。无法为新的 class 分配存储空间而引发的异常。
这个异常以前是没有的，但是在 Java 反射大量使用的今天这个异常比较常见了。
主要原因就是大量动态反射生成的类不断被加载，最终导致 Perm 区被占满。
更可怕的是，不同的 classLoader 即便使用了相同的类，但是都会对其
进行加载，相当于同一个东西，如果有 N 个 classLoader 那么他将会被加载 N
次。因此，某些情况下，这个问题基本视为无解。当然，存在大量 classLoader
和大量反射类的情况其实也不多。
解决：

1. -XX:MaxPermSize=16m
2. 换用 JDK。比如 JRocket
   堆栈溢出
   异常：java.lang.StackOverflowError
   说明：这个就不多说了，一般就是递归没返回，或者循环调用造成
   线程堆栈满
   异常：Fatal: Stack size too small
   说明：java 中一个线程的空间大小是有限制的。JDK5.0 以后这个值是 1M。
   与这个线程相关的数据将会保存在其中。但是当线程空间满了以后，将会出现上
   面异常。
   解决：增加线程栈大小。-Xss2m。但这个配置无法解决根本问题，还要看
   代码部分是否有造成泄漏的部分。
   系统内存被占满
   异常：java.lang.OutOfMemoryError: unable to create new native thread
   说明：这个异常是由于操作系统没有足够的资源来产生这个线程造成的。系
   统创建线程时，除了要在 Java 堆中分配内存外，操作系统本身也需要分配资源
   来创建线程。因此，当线程数量大到一定程度以后，堆中或许还有空间，但是操
   作系统分配不出资源来了，就出现这个异常了。
   分配给 Java 虚拟机的内存愈多，系统剩余的资源就越少，因此，当系统内
   存固定时，分配给 Java 虚拟机的内存越多，那么，系统总共能够产生的线程也
   就越少，两者成反比的关系。同时，可以通过修改-Xss 来减少分配给单个线程
   的空间，也可以增加系统总共内生产的线程数。
   解决：
3. 重新设计系统减少线程数量。

2. 什么时候回收/strong>
引用计数法
可达性分析
2.1 引用计数法
给对象添加一个引用计数器，每当有一个地方引用它时，计数器加一。反
之每当一个引用失效时，计数器减一。当计数器为 0 时，则表示对象不被引用。
举个例子：

但是，引用计数法不能解决对象之间的循环引用，见下例

2.2 可达性分析
设立若干根对象（GC Root），每个对象都是一个子节点，当一个对象找
不到根时，就认为该对象不可达。


3.2 复制算法
将内存分为两块，每次只使用一块。当这一块内存满了，就将还存活的对象
复制到另一块上，并且严格按照内存地址排列，然后把已使用的那块内存统一回
收。
优点是：能够得到连续的内存空间
缺点是：浪费了一半内存



补充：java finalize()方法：
在被 GC 回收前，可以做一些操作，比如释放资源。有点像析构函数，但是
一个对象只能调用一次 finalize()方法。
2. Java 集合框架
2.1 ArrayList 与 LinkedList 异同
1. 是否保证线程安全： ArrayList 和 LinkedList 都是不同步的，也就是不
保证线程安全；
2. 底层数据结构： ArrayList 底层使用的是 Object 数组；LinkedList 底
层使用的是双向链表数据结构（JDK1.6 之 前为循环链表，JDK1.7 取消了循环。
注意双向链表和双向循环链表的区别：）；
3. 插入和删除是否受元素位置的影响： ① ArrayList 采用数组存储，所
以插入和删除元素的时间复杂度受元素位置的影响。 比如：执行 add(E e) 方法的时候， ArrayList 会默认在将指定的元素追加到此列表的末尾，这种情况时间复杂度就是 O(1)。但是如果要在指定位置 i 插入和删除元素的话（ add(int index, E element) ）时间复杂度就为 O(n-i)。因为在进行上述操作的时候集合中第 i 和第 i 个元素之后的(n-i)个元素都要执行向后位/向前移一位的操作。 ② LinkedList 采用链表存储，所以插入，删除元素时间复杂度不受元素位置的影响，都是近似 O（1）而数组为近似 O（n）。
4. 是否支持快速随机访问： LinkedList 不支持高效的随机元素访问，而
ArrayList 支持。快速随机访问就是通过元素的序 快速获取元素对象(对应于
get(int index) 方法)。
5. 内存空间占用： ArrayList 的空 间浪费主要体现在在 list 列表的结尾会
预留一定的容量空间，而 LinkedList 的空间花费则体现在它的每一个元素都需
要消耗比 ArrayList 更多的空间（因为要存放直接后继和直接前驱以及数据）。
补充内容:RandomAccess 接口

查看源码我们发现实际上 RandomAccess 接口中什么都没有定义。所以，
在我看来 RandomAccess 接口不过是一个标识罢了。标识什么标识实现这
个接口的类具有随机访问功能。
在 binarySearch（）方法中，它要判断传入的 list 是否 RamdomAccess
的实例，如果是，调用
indexedBinarySearch（）方法，如果不是，那么调用 iteratorBinarySearch（）方法

public static T
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