java基础（面试）

阿正要努力2024-02-04 2:08

一、异常

1.Exception 和 Error 有什么区别？

Throwable 类常用方法有哪些？

2.Throwable 类常用方法有哪些？

  1. String getMessage(): 返回异常发生时的简要描述
  2. String toString(): 返回异常发生时的详细信息
  3. String getLocalizedMessage(): 返回异常对象的本地化信息 。使用 Throwable 的子类覆盖这个方法，可以生成本地化信息。如果子类没有覆盖该方法，则该方法返回的信息与 getMessage()返回的结果相同
  4. void printStackTrace(): 在控制台上打印 Throwable 对象封装的异常信息

2.try-catch-finally 如何使用？

  • try块：用于捕获异常 。其后可接零个或多个 catch 块，如果没有 catch 块，则必须跟一个 finally 块。
  • catch块：用于处理 try 捕获到的异常。
  • finally 块：无论是否捕获或处理异常，finally 块里的语句都会被执行 。当在 try 块或 catch 块中遇到 return 语句时，finally 语句块将在方法返回之前被执行。
java 复制代码 
try {
    System.out.println("Try to do something");
    throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());
} finally {
    System.out.println("Finally");
}

3.finally 中的代码一定会执行吗？

  1. System.exit(1);
  2. 程序所在的线程死亡。
  3. 关闭 CPU。
java 复制代码 
try {
    System.out.println("Try to do something");
    throw new RuntimeException("RuntimeException");
} catch (Exception e) {
    System.out.println("Catch Exception -> " + e.getMessage());
    // 终止当前正在运行的Java虚拟机
    System.exit(1);
} finally {
    System.out.println("Finally");
}

4.如何使用 try-with-resources 代替try-catch-finally？

适用范围（资源的定义）： 任何实现 java.lang.AutoCloseable或者 java.io.Closeable 的对象

关闭资源和 finally 块的执行顺序： 在 try-with-resources 语句中，任何 catch 或 finally 块在声明的资源关闭后运行

Java 中类似于InputStream、OutputStream、Scanner、PrintWriter等的资源都需要我们调用close()方法来手动关闭

java 复制代码 
//读取文本文件的内容   try-catch-finally
Scanner scanner = null;
try {
    scanner = new Scanner(new File("D://read.txt"));
    while (scanner.hasNext()) {
        System.out.println(scanner.nextLine());
    }
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} finally {
    if (scanner != null) {
        scanner.close();
    }
}
//try-with-resources
try (BufferedInputStream bin = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("test.txt")));
     BufferedOutputStream bout = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(new File("out.txt")))) {
    int b;
    while ((b = bin.read()) != -1) {
        bout.write(b);
    }
}catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}

5.异常使用有哪些需要注意的地方？

  1. 不要把异常定义为静态变量，因为这样会导致异常栈信息错乱 。每次手动抛出异常，我们都需要手动 new 一个异常对象抛出。
  2. 抛出的异常信息一定要有意义
  3. 使用日志打印异常之后就不要再抛出异常（两者不要同时存在一段代码逻辑中）。

二、泛型

1.什么是泛型？有什么作用？

Java 泛型（Generics） 是 JDK 5 中引入的一个新特性。使用泛型参数，可以增强代码的可读性以及稳定性。

  1. 编译器可以对泛型参数进行检测，并且通过泛型参数可以指定传入的对象类型。比如 ArrayList<Person> persons = new ArrayList<Person>() 这行代码就指明了该 ArrayList 对象只能传入 Person 对象，如果传入其他类型的对象就会报错。
  2. 并且，原生 List 返回类型是 Object ，需要手动转换类型才能使用，使用泛型后编译器自动转换

2. 泛型的使用方式有哪几种？

泛型一般有三种使用方式:泛型类 、泛型接口 、泛型方法。

java 复制代码 
//此处T可以随便写为任意标识，常见的如T、E、K、V等形式的参数常用于表示泛型
//泛型类
public class Generic<T>{

    private T key;

    public Generic(T key) {
        this.key = key;
    }

    public T getKey(){
        return key;
    }
}
Generic<Integer> genericInteger = new Generic<Integer>(123456);

public interface Generator<T> {
    public T method();
}

//泛型接口
public interface Generator<T> {
    public T method();
}
//实现泛型接口，不指定类型：
class GeneratorImpl<T> implements Generator<T>{
    @Override
    public T method() {
        return null;
    }
}
//实现泛型接口，指定类型：
class GeneratorImpl<T> implements Generator<String>{
    @Override
    public String method() {
        return "hello";
    }
}


//泛型方法：
public static < E > void printArray( E[] inputArray )
   {
         for ( E element : inputArray ){
            System.out.printf( "%s ", element );
         }
         System.out.println();
    }
// 创建不同类型数组：Integer, Double 和 Character
Integer[] intArray = { 1, 2, 3 };
String[] stringArray = { "Hello", "World" };
printArray( intArray  );
printArray( stringArray  );

3. 项目中哪里用到了泛型？

  1. 自定义接口通用返回结果 CommonResult<T> 通过参数 T 可根据具体的返回类型动态指定结果的数据类型
  2. 定义 Excel 处理类 ExcelUtil<T> 用于动态指定 Excel 导出的数据类型
  3. 构建集合工具类（参考 Collections 中的 sort, binarySearch 方法）

三、反射

1.何谓反射？

通过反射你可以获取任意一个类的所有属性和方法，你还可以调用这些方法和属性。

2.反射的优缺点？

  1. 反射可以让我们的代码更加灵活、为各种框架提供开箱即用的功能提供了便利。
  2. 增加了安全问题，比如可以无视泛型参数的安全检查（泛型参数的安全检查发生在编译时）。另外，反射的性能也要稍差点。

3.反射的应用场景？

Spring/Spring Boot、MyBatis 等等框架中都大量使用了反射机制

下面是通过 JDK 实现动态代理的示例代码，其中就使用了反射类 Method 来调用指定的方法。

java 复制代码 
public class DebugInvocationHandler implements InvocationHandler {
    /**
     * 代理类中的真实对象
     */
    private final Object target;

    public DebugInvocationHandler(Object target) {
        this.target = target;
    }

    public Object invoke(Object proxy, Method method, Object[] args) throws InvocationTargetException, IllegalAccessException {
        System.out.println("before method " + method.getName());
        Object result = method.invoke(target, args);
        System.out.println("after method " + method.getName());
        return result;
    }
}

三、注解

1.何谓注解？

Annotation （注解） 是 Java5 开始引入的新特性，可以看作是一种特殊的注释，主要用于修饰类、方法或者变量 ，提供某些信息供程序在编译或者运行时使用。

注解本质是一个继承了Annotation 的特殊接口：

java 复制代码 
@Target(ElementType.METHOD)
@Retention(RetentionPolicy.SOURCE)
public @interface Override {

}

public interface Override extends Annotation{

}

2.注解的解析方法有哪几种？

注解只有被解析之后才会生效，常见的解析方法有两种：

  • 编译期直接扫描 ：编译器在编译 Java 代码的时候扫描对应的注解并处理，比如某个方法使用@Override 注解，编译器在编译的时候就会检测当前的方法是否重写了父类对应的方法。
  • 运行期通过反射处理 ：像框架中自带的注解(比如 Spring 框架的 @Value、@Component)都是通过反射来进行处理的

四、SPI

1. 何谓 SPI?

SPI 即 Service Provider Interface ，字面意思就是："服务提供者的接口"，我的理解是：专门提供给服务提供者或者扩展框架功能的开发者去使用的一个接口。

SPI 将服务接口和具体的服务实现分离开来，将服务调用方和服务实现者解耦，能够提升程序的扩展性、可维护性。修改或者替换服务实现并不需要修改调用方。

很多框架都使用了 Java 的 SPI 机制，比如：Spring 框架、数据库加载驱动、日志接口、以及 Dubbo 的扩展实现等等。

2.SPI 和 API 有什么区别？

3.SPI 的优缺点？

通过 SPI 机制能够大大地提高接口设计的灵活性，但是 SPI 机制也存在一些缺点，比如：

  • 需要遍历加载所有的实现类，不能做到按需加载，这样效率还是相对较低的。
  • 当多个 ServiceLoader 同时 load 时，会有并发问题。

五、序列化和反序列化

需要持久化 Java 对象比如将 Java 对象保存在文件中，或者在网络传输 Java 对象，这些场景都需要用到序列化。

1.什么是序列化?什么是反序列化?

  • 序列化 ：将数据结构或对象转换成二进制字节流的过程
  • 反序列化 ：将在序列化过程中所生成的二进制字节流转换成数据结构或者对象的过程

序列化和反序列化常见应用场景：

  • 对象在进行网络传输（比如远程方法调用 RPC 的时候）之前需要先被序列化，接收到序列化的对象之后需要再进行反序列化；
  • 将对象存储到文件之前需要进行序列化，将对象从文件中读取出来需要进行反序列化；
  • 将对象存储到数据库（如 Redis）之前需要用到序列化，将对象从缓存数据库中读取出来需要反序列化；
  • 将对象存储到内存之前需要进行序列化，从内存中读取出来之后需要进行反序列化

综上：序列化的主要目的是通过网络传输对象或者说是将对象存储到文件系统、数据库、内存中。

序列化协议对应于 TCP/IP 4 层模型的哪一层？

表示层做的事情主要就是对应用层的用户数据进行处理转换为二进制流。反过来的话，就是将二进制流转换成应用层的用户数据

2.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。

关于 transient 还有几点注意：

  • transient 只能修饰变量，不能修饰类和方法。
  • transient 修饰的变量，在反序列化后变量值将会被置成类型的默认值。例如，如果是修饰 int 类型，那么反序列后结果就是 0。
  • static 变量因为不属于任何对象(Object)，所以无论有没有 transient 关键字修饰，均不会被序列化。

3.为什么不推荐使用 JDK 自带的序列化？

  1. 不支持跨语言调用 : 如果调用的是其他语言开发的服务的时候就不支持了。
  2. 性能差 ：相比于其他序列化框架性能更低，主要原因是序列化之后的字节数组体积较大，导致传输成本加大。
  3. 存在安全问题 ：序列化和反序列化本身并不存在问题。但当输入的反序列化的数据可被用户控制，那么攻击者即可通过构造恶意输入。

六、语法糖

1.什么是语法糖？

  1. 语法糖（Syntactic sugar） 代指的是编程语言为了方便程序员开发程序而设计的一种特殊语法，这种语法对编程语言的功能并没有影响。
  2. 实现相同的功能，基于语法糖写出来的代码往往更简单简洁且更易阅读。
java 复制代码 
//Java 中的 for-each 就是一个常用的语法糖，其原理其实就是基于普通的 for 循环和迭代器
String[] strs = {"JavaGuide", "公众号：JavaGuide", "博客：https://javaguide.cn/"};
for (String s : strs) {
    System.out.println(s);
}

JVM 其实并不能识别语法糖，需要先通过编译器进行解糖，也就是在程序编译阶段 将其转换成 JVM 认识的基本语法。

Java 中真正支持语法糖的是 Java 编译器而不是 JVM。com.sun.tools.javac.main.JavaCompiler 的源码，compile()中有一个步骤就是调用desugar()`，这个方法就是负责解语法糖的实现的。

Java 中有哪些常见的语法糖？

Java 中最常用的语法糖主要有泛型、自动拆装箱、变长参数、枚举、内部类、增强 for 循环、try-with-resources 语法、lambda 表达式等。

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