Java SE核心面试题总结——day 01

- 向上转型是自动进行的，而且是安全的
  
  class Animal {}
  class Dog extends Animal {}
  
  Dog dog = new Dog();
  Animal animal = dog; // 自动向上转型
- 向下转型需要手动进行，并且存在风险
  
  Animal animal = new Animal();
  Dog dog = (Dog) animal; // 运行时抛出ClassCastException
  //解决方式是需要使用 instanceof 检查
  if (animal instanceof Dog) {
  Dog dog = (Dog) animal; // 只有确认animal是Dog的实例时才进行转型
  }

为什么用bigDecimal 不用double ？

使用BigDecimal可以确保精确的十进制数值计算 ，避免了使用double有精度损失

基本数据类型和包装类的区别？自动装箱 / 拆箱的实现原理？可能引发的问题？

区别：

- 基本类型：8 种（byte、short、int、long、float、double、char、boolean），存储值本身，不继承Object，在栈中分配内存（局部变量）。
- 包装类：对应 8 种基本类型的引用类型（如Integer、Double），继承Object，可用于泛型（如List<Integer>）、集合框架，在堆中分配内存。

自动装箱 / 拆箱原理：

- 装箱：基本类型 → 包装类，通过valueOf()方法（如Integer.valueOf(10)）。
- 拆箱：包装类 → 基本类型，通过xxxValue()方法（如integer.intValue()）。

可能引发的问题：

- NPE （ 空指针异常 ）：拆箱时包装类为null（如Integer i = null; int j = i;）。
- 缓存池问题 ：Byte、Short、Integer（-128~127）、Long、Character（0~127）有缓存池，超出范围会新建对象（如Integer a=127; Integer b=127; a==b → true；a=128; b=128 → false）。

Java为什么要有Integer？

满足集合存储需求：Java集合（如List）只能存对象，无法直接存基本类型int，需用Integer包装。
提供额外方法 ：如Integer.parseInt("123")（字符串转整数）、toString()（整数转字符串）。
支持自动装箱/拆箱 ：Java自动将int与Integer互转（如Integer a = 10自动装箱，int b = a自动拆箱），简化代码。

Integer相比int有什么优点？

适配集合：集合（如List）只能存对象，int无法直接存入，需用Integer包装。
自动转换 ：支持自动装箱（int→Integer）和拆箱（Integer→int），代码更简洁。
工具方法 ：提供parseInt()（字符串转int）、toString()等便捷方法。
缓存优化：默认缓存-128~127的Integer对象，减少重复创建（性能小优化）。

那为什么还要保留int类型？

性能高效 ：int 是基本类型， 内存 占用小（4字节），操作无拆箱/装箱开销（直接运算），适合高频计算、大数量级场景（如数组、循环）。
底层适配：Java需兼容底层硬件/系统（如JVM字节码操作、本地方法调用），基本类型更贴近机器指令，减少转换成本。

说一下 integer的缓存

Integer缓存：Java对-128~127的整数预先创建Integer对象并缓存，目的是减少重复对象创建，提升性能。

面向对象

面向对象的三大特征（封装、继承、多态）分别是什么？如何实现？

封装：隐藏对象内部细节，仅通过公开方法暴露接口，提高安全性和可维护性。实现：用private修饰属性，提供public的 getter/setter 方法访问。
继承：子类继承父类的属性和方法，实现代码复用。实现：用extends关键字（Java 单继承、支持多实现接口）。
多态：同一行为在不同对象上有不同表现形式，提高代码灵活性。实现：① 子类重写父类方法；② 父类引用指向子类对象（如Animal dog = new Dog()）；③ 接口多实现。

多态体现在哪几个方面？

多态解决了什么问题？

允许不同对象对同一方法调用做出不同行为（如Animal的speak()方法，猫叫/狗吠不同），避免为每个类型重复写逻辑，提升代码复用性，让程序更易维护扩展。

面向对象的设计原则你知道有哪些吗

单一职责（SRP）：一类只负责一项功能，降低复杂度。
开闭原则（OCP）：对扩展开放，对修改关闭（通过扩展新增功能，而非改旧代码）。
里氏替换（LSP）：子类可完全替换父类，不破坏程序逻辑。
接口隔离（ISP）：接口细化，避免"胖接口"（只留需要的方法）。
依赖倒置（DIP）：依赖抽象（接口/抽象类），而非具体实现，降低耦合。
最少知识（LoD）：对象只与"朋友"交互（减少直接依赖，降低复杂度）。
合成复用（CRP）：优先用组合（has-a）而非继承（is-a），提高灵活性。

重载（Overload）和重写（Override）的区别？重写的注意事项？

重载（Overloading）指的是在同一个类中，可以有多个同名方法，它们具有不同的参数列表（参数类型、参数个数或参数顺序不同），编译器根据调用时的参数类型来决定调用哪个方法。
重写（Overriding）指的是子类可以重新定义父类中的方法，方法名、参数列表和返回类型必须与父类中的方法一致，通过@override注解来明确表示这是对父类方法的重写。

重写注意事项：

不能重写final方法（final 方法不可继承）。
不能重写static方法（静态方法属于类，不属于实例）。
构造方法不能重写

抽象类和普通类区别？

实例化：抽象类不能直接创建对象（无法new），普通类可以。
方法：抽象类可包含抽象方法（无实现，子类必须重写），普通类所有方法必须有具体实现。
设计目的：抽象类定义公共行为/约束（供子类继承扩展），普通类是具体功能的实现。

接口（Interface）和抽象类（Abstract Class）的区别？Java 8 中接口新增了什么特性？

Java 8 接口新增特性：

default方法：带方法体，子类可直接使用或重写。
static方法：带方法体，通过接口名直接调用（如Collection.emptyList()）。

抽象类能加final修饰吗？

不能，Java中的抽象类是用来被继承的，而final修饰符用于禁止类被继承或方法被重写

抽象类可以被实例化吗？

不能，抽象类是用来被继承的。

接口可以包含构造函数吗？

不能，接口不会有自己的实例的，所以不需要有构造函数。

解释Java中的静态变量和静态方法

静态变量和静态方法是与类本身关联的，而不是与类的实例（对象）关联。它们在内存中只存在一份，可以被类的所有实例共享。

非静态内部类和静态内部类的区别？

依赖外部实例：非静态内部类需绑定外部类实例（创建时需外部类对象.new 内部类()）；静态内部类无需，可直接外部类名.内部类()创建。
访问权限：非静态内部类可访问外部类所有成员（包括私有）；静态内部类仅能访问外部类静态成员。
内存风险：非静态内部类隐含持有外部类引用，可能导致内存泄漏；静态内部类无此问题。
用途：非静态用于需操作外部实例的场景（如回调）；静态用于独立工具/逻辑（如单例内部类）。

非静态内部类可以直接访问外部方法，编译器是怎么做到的？（了解）

非静态内部类对象自动持有外部类实例的引用（编译器生成this$0字段指向外部类）。当内部类访问外部方法时，编译器将调用转换为this$0.外部方法()，通过该引用直接访问外部类的成员（包括私有方法）。

关键字

final 关键字的用法？

修饰类 ：类不可被继承（如String、Integer）。
修饰方法：方法不可被重写，可提高执行效率（JVM 可能内联优化）。
修饰变量：变量不可被重新赋值（基本类型：值不可变；引用类型：引用地址不可变，对象内容可修改）。

- 局部变量：声明时可不初始化，但使用前必须赋值。
- 成员变量：声明时必须初始化（或在构造器、静态代码块中初始化）。

static 关键字的用法？

静态变量（ 类变量 ）：属于类，所有实例共享，存储在方法区，通过类名.变量名访问。
静态方法 （类方法） ：属于类，不可访问非静态成员（无this指针），通过类名.方法名访问。
静态代码块：类加载时执行（仅一次），用于初始化静态变量，执行顺序优于构造方法。
静态内部类 ：不依赖外部类实例，可直接创建，只能访问外部类的静态成员（如HashMap.Node）。