Java面试问题汇总（日更2）

Java基础2

1.Java的安全性

语言层次的安全性主要体现在：
Java取消了强大但又危险的指针，而代之以引用。由于指针可进行移动运算，指针可随便指向一个内存区域，而不管这个区域是否可用，这样做是危险的，因为原来这个内存地址可能存储着重要数据或者是其他程序运行所占用的，并且使用指针也容易数组越界。
垃圾回收机制：
不需要程序员直接控制内存回收，由垃圾回收器在后台自动回收不再使用的内存。避免程序忘记及时回收，导致内存泄露。避免程序错误回收程序核心类库的内存，导致系统崩溃。
异常处理机制：
Java异常机制主要依赖于try、catch、finally、throw、throws五个关键字。
强制类型转换：

只有在满足强制转换规则的情况下才能强转成功。
底层的安全性可以从以下方面来说明:
- Java在字节码的传输过程中使用了公开密钥加密机制(PKC)。
- 在运行环境提供了四级安全性保障机制：
  字节码校验器 -类装载器 -运行时内存布局 -文件访问限制

2.Java三大版本

Java2平台包括标准版（J2SE）、企业版（J2EE）和微缩版（J2ME）三个版本：
Standard Edition(标准版) J2SE 包含那些构成Java语言核心的类。
比如：数据库连接、接口定义、输入/输出、网络编程
Enterprise Edition(企业版) J2EE 包含J2SE 中的类，并且还包含用于开发企业级应用的类。
比如servlet、JSP、XML、事务控制
Micro Edition(微缩版) J2ME 包含J2SE中一部分类，用于消费类电子产品的软件开发。
比如：呼机、智能卡、手机、PDA、机顶盒
他们的范围是：
J2SE包含于J2EE中，J2ME包含了J2SE的核心类，但新添加了一些专有类应用场合，API的覆盖范围各不相同。

3. 八种基本数据类型及其字节数

4. 大O符号(big-O notation)

大O符号描述了当数据结构里面的元素增加的时候，算法的规模或者是性能在最坏的场景下有多么好。
大O符号也可用来描述其他的行为，比如：内存消耗。因为集合类实际上是数据结构，我们一般使用大O符号基于时间，内存和性能来选择最好的实现。大O符号可以对大量数据的性能给出一个很好的说明。

同时，大O符号表示一个程序运行时所需要的渐进时间复杂度上界。

其函数表示是：

对于函数f(n),g(n),如果存在一个常数c，使得f(n)<=c*g(n),则f(n)=O(g(n));

5.数组(Array)和列表(ArrayList)

Array和ArrayList的不同点：

Array可以包含基本类型和对象类型，ArrayList只能包含对象类型。
Array大小是固定的，ArrayList的大小是动态变化的。
ArrayList提供了更多的方法和特性，比如：addAll()，removeAll()，iterator()等等。
对于基本类型数据，集合使用自动装箱来减少编码工作量。但是，当处理固定大小的基本数据类型的时候，这种方式相对比较慢。

6.值传递和引用传递

值传递是对基本型变量而言的,传递的是该变量的一个副本,改变副本不影响原变量.
引用传递一般是对于对象型变量而言的,传递的是该对象地址的一个副本, 并不是原对象本身。所以对引用对象进行操作会同时改变原对象.

一般认为,java内的传递都是值传递.

7.基本数据类型的类型转换规则

基本类型转换分为自动转换和强制转换。
自动转换规则：
容量小的数据类型可以自动转换成容量大的数据类型，也可以说低级自动向高级转换。这儿的容量指的不是字节数，而是指类型表述的范围。

红色可能损失精度

强制转换规则：
高级变为低级需要强制转换。
如何转换：
（1）赋值运算符“=”右边的转换，先自动转换成表达式中级别最高的数据类型，再进行运算。
（2）赋值运算符“=”两侧的转换，若左边级别>右边级别，会自动转换；若左边级别 == 右边级别，不用转换；若左边级别 < 右边级别，需强制转换。
（3）可以将整型常量直接赋值给byte, short, char等类型变量，而不需要进行强制类型转换，前提是不超出其表述范围，否则必须进行强制转换。

8.最有效率的方法算出2乘以8

使用位运算来实现效率最高。位运算符是对操作数以二进制比特位为单位进行操作和运算，操作数和结果都是整型数。
对于位运算符“<<”, 是将一个数左移n位，就相当于乘以了2的n次方，那么，一个数乘以8只要将其左移3位即可，位运算cpu直接支持的，效率最高。所以，2乘以8等于几的最效率的方法是2 << 3

9. if和switch

相同之处：

都是分支语句，多超过一种的情况进行判断处理。

不同之处：

switch更适合用于多分支情况，就是有很多种情况需要判断处理，判断条件类型单一，只有一个入口，在分支执行完后（如果没有break跳出），不加判断地执行下去; 而if—elseif---else多分枝主要适用于分支较少的分支结构，判断类型不是单一，只要一个分支被执行后，后边的分支不再执行。
switch为等值判断（不允许比如>= <=），而if为等值和区间都可以，if的使用范围大。

10.递归的定义和优缺点

递归算法是一种直接或者间接地调用自身算法的过程。在计算机编写程序中，递归算法对解决一大类问题是十分有效的，它往往使算法的描述简洁而且易于理解。

递归算法解决问题的特点：
(1) 递归就是在过程或函数里调用自身。
(2) 在使用递归策略时，必须有一个明确的递归结束条件，称为递归出口。
(3) 递归算法解题通常显得很简洁，但运行效率较低。所以一般不提倡用递归算法设计程序。
(4) 在递归调用的过程当中系统为每一层的返回点、局部量等开辟了栈来存储。递归次数过多容易造成栈溢出等。所以一般不提倡用递归算法设计程序。

11. 数组

数组是相同类型数据的有序集合
数组会在内存中开辟一块连续的空间，每个空间相当于之前的一个变量，称为数组的元素element
索引从0开始，每个数组元素有默认值 double 0.0; boolean false; int 0
数组元素有序的，不是大小顺序，是索引的顺序
数组中可以存储基本数据类型，可以存储引用数据类型；但是对于一个数组而言，数组的类型是固定的，只能是一个
length:数组的长度数组的长度是固定的，一经定义，不能再发生变化（数组的扩容）

12.自动拆装箱

自动装箱是Java编译器在基本数据类型和对应的对象包装类型之间做的一个转化。比如：把int转化成Integer，double转化成Double，等等。反之就是自动拆箱。

13.为什么会出现4.0-3.6=0.40000001

原因简单来说是这样：2进制的小数无法精确的表达10进制小数，计算机在计算10进制小数的过程中要先转换为2进制进行计算，这个过程中出现了误差。

14.Lamda表达式的优缺点

优点：

简洁。
非常容易并行计算.
可能代表未来的编程趋势。

缺点:

若不用并行计算，很多时候计算速度没有比传统的 for 循环快。（并行计算有时需要预热才显示出效率优势）
不容易调试。
若其他程序员没有学过 lambda 表达式，代码不容易让其他语言的程序员看懂。

15.java8的新特性

Lambda 表达式 − Lambda允许把函数作为一个方法的参数（函数作为参数传递进方法中。
方法引用− 方法引用提供了非常有用的语法，可以直接引用已有Java类或对象（实例）的方法或构造器。与lambda联合使用，方法引用可以使语言的构造更紧凑简洁，减少冗余代码。
默认方法− 默认方法就是一个在接口里面有了一个实现的方法。
新工具− 新的编译工具，如：Nashorn引擎 jjs、类依赖分析器jdeps。
Stream API −新添加的Stream API（java.util.stream）把真正的函数式编程风格引入到Java中。
Date Time API − 加强对日期与时间的处理。
Optional 类 − Optional 类已经成为 Java 8 类库的一部分，用来解决空指针异常。
Nashorn, JavaScript 引擎 − Java 8提供了一个新的Nashorn javascript引擎，它允许我们在JVM上运行特定的javascript应用.

16.符号“==”比较

“==”对比两个对象基于内存引用，如果两个对象的引用完全相同（指向同一个对象）时，“==”操作将返回true，否则返回false。“==”如果两边是基本类型，就是比较数值是否相等。

17.Object若不重写hashCode()的话，hashCode()如何计算

Object 的 hashcode 方法是本地方法，也就是用 c 语言或 c++ 实现的，该方法直接返回对象的内存地址。

18.为什么重写equals还要重写hashcode

HashMap中，如果要比较key是否相等，要同时使用这两个函数！因为自定义的类的hashcode()方法继承于Object类，其hashcode码为默认的内存地址，这样即便有相同含义的两个对象，比较也是不相等的。

HashMap中的比较key是这样的，先求出key的hashcode(),比较其值是否相等，若相等再比较equals(),若相等则认为他们是相等的。若equals()不相等则认为他们不相等。如果只重写hashcode()不重写equals()方法，当比较equals()时只是看他们是否为同一对象（即进行内存地址的比较）,所以必定要两个方法一起重写。HashMap用来判断key是否相等的方法，其实是调用了HashSet判断加入元素是否相等。重载hashCode()是为了对同一个key，能得到相同的HashCode，这样HashMap就可以定位到我们指定的key上。重载equals()是为了向HashMap表明当前对象和key上所保存的对象是相等的，这样我们才真正地获得了这个key所对应的这个键值对。

19.map的分类和常见的情况

java为数据结构中的映射定义了一个接口java.util.Map;它有四个实现类,分别是HashMap Hashtable LinkedHashMap 和TreeMap.

Map主要用于存储健值对，根据键得到值，因此不允许键重复(重复了覆盖了),但允许值重复。

Hashmap 是一个最常用的Map,它根据键的HashCode值存储数据,根据键可以直接获取它的值，具有很快的访问速度，遍历时，取得数据的顺序是完全随机的。

HashMap最多只允许一条记录的键为Null;
允许多条记录的值为 Null;
HashMap不支持线程的同步，即任一时刻可以有多个线程同时写HashMap;可能会导致数据的不一致。如果需要同步，可以用 Collections的synchronizedMap方法使HashMap具有同步的能力，或者使用ConcurrentHashMap。

Hashtable与 HashMap类似,它继承自Dictionary类，不同的是:它不允许记录的键或者值为空;它支持线程的同步，即任一时刻只有一个线程能写Hashtable,因此也导致了 Hashtable在写入时会比较慢。

LinkedHashMap 是HashMap的一个子类，保存了记录的插入顺序，在用Iterator遍历LinkedHashMap时，先得到的记录肯定是先插入的.也可以在构造时用带参数，按照应用次数排序。在遍历的时候会比HashMap慢，不过有种情况例外，当HashMap容量很大，实际数据较少时，遍历起来可能会比 LinkedHashMap慢，因为LinkedHashMap的遍历速度只和实际数据有关，和容量无关，而HashMap的遍历速度和他的容量有关。

reeMap实现SortMap接口，能够把它保存的记录根据键排序,默认是按键值的升序排序，也可以指定排序的比较器，当用Iterator 遍历TreeMap时，得到的记录是排过序的。

一般情况下，我们用的最多的是HashMap,在Map 中插入、删除和定位元素，HashMap 是最好的选择。但如果您要按自然顺序或自定义顺序遍历键，那么TreeMap会更好。如果需要输出的顺序和输入的相同,那么用LinkedHashMap 可以实现,它还可以按读取顺序来排列.

20.冒泡排序

冒泡排序算法的原理如下：

比较相邻的元素。如果第一个比第二个大，就交换他们两个。
对每一对相邻元素做同样的工作，从开始第一对到结尾的最后一对。在这一点，最后的元素应该会是最大的数。
针对所有的元素重复以上的步骤，除了最后一个。
持续每次对越来越少的元素重复上面的步骤，直到没有任何一对数字需要比较。

public class Bubble {
    public int[] sort(int[] array) { 
        int temp = 0; 
        // 外层循环，它决定一共走几趟 //-1为了防止溢出 
        for (int i = 0; i < array.length - 1; i++) { 
            int flag = 0; 
        //通过符号位可以减少无谓的比较，如果已经有序了，就退出循环             
        //内层循环，它决定每趟走一次 
            for (int j = 0; j < array.length - i - 1; j++) {              //如果后一个大于前一个,则换位 
                if (array[j + 1] > array[j]) {
                 temp = array[j];
                 array[j] = array[j + 1];
                 array[j + 1] = temp; flag = 1; 
                }
             }
        if(flag == 0){ 
            break; 
            } 
        }
        return array; 
    }

    public static void main(String[] args) {     
        Bubble bubble = new Bubble();
        int[] array = {2,5,1,6,4,9,8,5,3,1,2,0}; 
        int[] sort = bubble.sort(array); 
        for (int num:sort){ 
        System.out.print(num+"\t");     
        } 
    } 
}