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Java面试前知识点总复习

方法的重载与覆盖

重载：

一个类中可以定义多个方法名相同，但参数不同的方法。调用时，会根据不同的参数自动匹配对应的方法。

重载的方法，实际是完全不同的方法，只是名称相同而已

方法重载条件：形参的类型，形参的参数，形参的顺序不同。

覆盖（重写）：

子类通过重写父类的方法，可以用自身的行为替换父类的行为。

方法的重写是实现多态的重要条件。

方法重载条件：

1. 方法名，形参列表相同
2. 返回值类型和声明异常类型，子类小于父类
3. 访问权限，子类小于父类

toString()方法

Object类中定义有 public String toString() 方法，源码如下：

public String toString() {
      return getClass().getName() + "@" + Integer.toHexString(hashCode());
}

默认会返回 类名 + @ + hashCode。

在打印对象对象时，会自动调用该对象的toString()方法。

==、equals()方法、hashCode()方法

==

== 代表比较双方是否相同。如果是基本类型则比较值是否相等。如果是引用类型则比较地址是否相等，即是否是同一个对象。

equals()方法

equals()方法在Object类中的定义如下：

public boolean equals(Object obj) {  
    return (this == obj);  
} 

很明显是对两个对象的地址进行比较。

而String，Integer，Double这些封装类在使用equals()方法时，已经覆盖了Object类的equals()方法，进行内容的比较。

当equals()方法被覆盖时，hashCode()也要被覆盖。

hashCode()方法

• 在一个Java应用执行期间，如果一个对象提供给equals()方法做比较的信息没有被修改的话，该对象多次调用hashCode()方法，该方法必须始终如一返回同一个hashcode值。
• 如果两个对象根据equals()方法是相等的，那么调用两个对象各自的hashCode()方法必须产生同一个hashcode值。
• 不要求根据equals()方法不相等的两个对象，调用各自的hashCode()方法一定产生不同的hashcode值。

hashcode作用

想要明白hashcode的作用，必须先知道Java中的集合。Java中的集合有两类，一类是List，一类是Set。前者集合内是有序的，元素可以重复；后者元素无序，但元素不可以重复。

判断元素是否重复需要用equals()方法，但是元素过多时，需要多次调用equals()方法。会降低效率。

此时先计算hashcode定位一个位置，如果这个位置没有元素，它就可以直接储存在这个位置，不用再进行比较；如果有元素，就调用它的equals()方法与新元素比较，相同就不存了。这样实际调用equals()方法的次数就大大降低了。

简而言之：在集合查找时，hashcode能大大降低对象比较次数，提高查找效率。

equlas()方法结果为true的对象必须有相同的hashcode

如果两个对象A和B的equals()为true，但结果不同，则A和B存入HashMap时计算的HashMap内部数组的索引位置可能不能。那么A和B可能同时存入HashMap，而HashMap中不允许存放重复元素。

String、常量池、StringBuffer、StringBuilder

String

• String类又称不可变字符序列

  • 为了节省内存，JVM专门用一片特殊的区域存储String，如果存在的话直接引用，避免浪费内存，因此必须保证这个具体的常量不能变。
  • String类里边是一个 private final char value[].

• String对象的两种创建方式

  String str1 = "abcd";
  String str2 = new String("abcd");
  System.out.println(str1==str2);//false

  • 第一种方式是在常量池中拿对象
  • 第二种方式是直接在堆内存空间中创建一个新对象

String常量池

• 直接用双引号声明的String对象会直接存储在常量池中

• 如果不是双引号声明的对象，可以调用该对象的String.intern()方法。

  • 如果常量池中已经包含一个等于此String对象内容的字符串，则返回该常量池引用
  • 如果常量池中没有，则在常量池中新创建，并返回新创建的引用
• String s = new String("abc");创建了两个对象，一个在常量池，一个在堆内存。

StringBuffer和StringBuilder

• 都是可变字符序列
• StringBuffer：线程安全，执行速度慢；多线程
• StringBuilder：线程不安全，执行速度快；单线程

通用的分代垃圾回收机制

不同的对象的生命周期是不一样的，所以不同的对象可以采取不同的回收算法，以便提高效率。对象分为年轻代、年老代、持久代。JVM将堆内存划分为Eden，Survivor和Tenured空间。

• Minor GC：用于清理年轻代区域。Eden区满了会触发一次Minor GC，清理无用对象，将有用对象复制到Survivor1，Survivor2区中（这两个区大小空间相同，同一时刻只有一个再用，另一个为空）
• Major GC：用于清理年老代区域
• Full GC：用于清理年轻代，年老代区域。成本较高会对系统性能产生影响。

垃圾回收过程

1. 新创建的对象，绝大多数都会存储在Eden中
2. 当Eden满了不能创建对象后，会触发垃圾回收Minor GC，将无用对象清理掉，然后将剩余对象复制到某个Survivor1中，同时清空Eden区
3. 当Eden区再次满了，会将Survivor1中不能清理的对象复制到Survivor2中，同时将Eden中不能清空的对象也复制到Survivor2中，保证Eden和Survivor1都被清空
4. 重复15次后，Survivor中还没有被清理的对象，则会被复制到年老代Tenured区中
5. 当Tenured区满了，会触发一次完整的垃圾回收Full GC

包装类的缓存问题

​ 整形、char类型所对应的包装类，在自动装箱时，对于-128~127之间的值会进行缓存处理，目的是提高效率。

​ 缓存原理为：如果数据在-128~127这个区间，那么在类加载时就已经为该区间的每个数值创建了对象，并将这256个对象存放到一个名为cache的数组中。每当自动装箱发生时（或者调用valueOf方法时），就会先判断数据是否在该区间，如果在直接获取数组中对应的包装类对象的引用，如果不在该区间，则会通过new调用包装类的构造方法来创建对象。

​ Integer类相关源码如下

public static Integer valueOf(int i) {
    if (i >= IntegerCache.low && i <= IntegerCache.high)
        return IntegerCache.cache[i + (-IntegerCache.low)];
    return new Integer(i);
}

​ 1、IntegerCache类为Integer类的一个静态内部类，仅供Integer类使用

​ 2、一般情况下 IntegerCache.low 为-128， IntegerCache.high 为127, IntegerCache.cache 为内部类的一个静态属性，代码如下

private static class IntegerCache {
    static final int low = -128;
    static final int high;
    static final Integer cache[];
    static {
        // high value may be configured by property
        int h = 127;
        String integerCacheHighPropValue =
            sun.misc.VM.getSavedProperty("java.lang.Integer.IntegerCache.high");
        if (integerCacheHighPropValue != null) {
            try {
                int i = parseInt(integerCacheHighPropValue);
                i = Math.max(i, 127);
                // Maximum array size is Integer.MAX_VALUE
                h = Math.min(i, Integer.MAX_VALUE - (-low) -1);
            } catch( NumberFormatException nfe) {
                // If the property cannot be parsed into an int, ignore it.
            }
        }
        high = h;
        cache = new Integer[(high - low) + 1];
        int j = low;
        for(int k = 0; k < cache.length; k++)
            cache[k] = new Integer(j++);

        // range [-128, 127] must be interned (JLS7 5.1.7)
        assert IntegerCache.high >= 127;
    }
    private IntegerCache() {}
}

​ 由上面的源码可以看到，静态代码块的目的就是初始化cache数组的，这个过程会在类加载时完成。

HashMap和HashTable

• HashMap采用哈希算法实现，是Map接口最常用的实现类。要求键不能重复，如果发生重复，新的键值会替换旧的键值。
• HashTable和HashMap用法几乎一样，底层实现几乎一样。只不过HashTable的方法添加了synchronized关键字确保线程同步检查，效率低。

区别

• HashMap：线程不安全，效率高，允许Key或Value为null
• HashTable：线程安全，效率低，不允许Key或Value为null