Java Object类与String相关高频面试题

Java Object类与String相关高频面试题

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一、Object类有哪些方法？

核心回答（11个核心方法，按功能分类）

java.lang.Object 是Java所有类的顶级父类，所有类默认继承Object，核心方法如下：

方法	作用	核心考点
equals(Object obj)	判断两个对象是否相等	重写规则、与==的区别
hashCode()	返回对象的哈希码值	与equals的契约、哈希表底层
toString()	返回对象的字符串表示	默认格式：类名@哈希码十六进制，建议重写
getClass()	返回对象的运行时Class对象	反射核心，final不可重写
clone()	创建并返回对象的副本	浅克隆/深克隆、需实现Cloneable接口
finalize()	对象被GC回收前调用	Java9已废弃，不推荐使用
wait() / wait(long timeout) / wait(long timeout, int nanos)	让当前线程等待，释放对象锁	线程通信、必须在synchronized中调用
notify()	唤醒一个等待该对象锁的线程	线程通信、随机唤醒
notifyAll()	唤醒所有等待该对象锁的线程	线程通信、全部唤醒

补充考点

• getClass()、notify()、notifyAll()、wait() 被final修饰，不能被重写
• equals()、hashCode()、toString()、clone() 是可重写的，也是面试高频考点
• finalize() 仅执行一次，且不保证立即执行，Java 9 标记为废弃，Java 18 完全移除

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二、== 与 equals 有什么区别？

核心回答（分基本类型/引用类型）

1. == 的作用

• 基本数据类型 ：比较的是数值是否相等

  int a = 10;
  int b = 10;
  System.out.println(a == b); // true，数值相等

• 引用数据类型 ：比较的是对象的内存地址是否相等 （是否是同一个对象）

  String s1 = new String("abc");
  String s2 = new String("abc");
  System.out.println(s1 == s2); // false，两个不同对象，地址不同

2. equals() 的作用

equals() 是Object类的方法，默认实现和==完全一致 ，比较对象地址；

但很多类（如String、Integer）重写了equals()，改为比较对象的内容/值是否相等。

System.out.println(s1.equals(s2)); // true，String重写了equals，比较内容

核心区别总结

对比维度	==	equals()
基本类型	比较数值	不能用于基本类型（只能用于对象）
引用类型	比较内存地址	默认比较地址，可重写为比较内容
可重写性	运算符，不可重写	方法，可重写
空值处理	null == null 为true	null.equals(obj) 抛空指针异常

避坑示例（String常量池）

String s1 = "abc"; // 常量池对象
String s2 = "abc"; // 复用常量池对象
System.out.println(s1 == s2); // true，地址相同
System.out.println(s1.equals(s2)); // true，内容相同

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三、hashCode() 和 equals() 方法有什么关系？

核心回答（哈希契约，面试必背）

hashCode() 和 equals() 是Object类的两个核心方法，必须遵守以下契约 ，否则会导致哈希表（如HashMap、HashSet）工作异常：

1. 如果两个对象equals()相等，那么它们的hashCode()必须相等
2. 如果两个对象hashCode()相等，equals()不一定相等（哈希碰撞）
3. 重写equals()时，必须重写hashCode()，否则违反契约

原理说明

• hashCode() 用于哈希表快速定位对象存储位置，equals() 用于最终确认对象是否相等
• 哈希表的查找流程：先通过hashCode()定位桶位置，再用equals()在桶内遍历匹配
• 若只重写equals()不重写hashCode()，两个内容相等的对象会有不同哈希码，导致HashSet认为是两个不同对象，存入重复数据

代码示例（正确重写）

public class User {
    private String name;
    private int age;

    // 重写equals：比较内容
    @Override
    public boolean equals(Object o) {
        if (this == o) return true;
        if (o == null || getClass() != o.getClass()) return false;
        User user = (User) o;
        return age == user.age && Objects.equals(name, user.name);
    }

    // 必须同时重写hashCode
    @Override
    public int hashCode() {
        return Objects.hash(name, age);
    }
}

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四、Java里String的常用方法有哪些？

核心回答（按功能分类，高频常用）

1. 长度/判空

• length()：返回字符串长度
• isEmpty()：判断字符串是否为空（长度为0）
• isBlank()（Java 11+）：判断字符串是否为空或仅含空白字符

2. 查找/获取

• charAt(int index)：获取指定索引的字符
• indexOf(String str)：返回子字符串第一次出现的索引，未找到返回-1
• lastIndexOf(String str)：返回子字符串最后一次出现的索引
• substring(int beginIndex) / substring(int beginIndex, int endIndex)：截取子字符串（左闭右开）

3. 转换/格式化

• toLowerCase() / toUpperCase()：转小写/大写
• trim()：去除字符串首尾空白字符（Java 11+推荐strip()，支持Unicode空白）
• split(String regex)：按正则表达式分割字符串
• replace(char oldChar, char newChar) / replaceAll(String regex, String replacement)：替换字符/字符串
• valueOf(xxx)：将其他类型转换为字符串（静态方法）

4. 比较/判断

• equals(Object obj)：比较字符串内容（区分大小写）
• equalsIgnoreCase(String anotherString)：比较内容（不区分大小写）
• contains(CharSequence s)：判断是否包含指定子字符串
• startsWith(String prefix) / endsWith(String suffix)：判断是否以指定前缀/后缀开头/结尾

5. 拼接

• concat(String str)：拼接字符串（比+效率高，底层直接数组复制）
• join(CharSequence delimiter, CharSequence... elements)（Java 8+）：用分隔符拼接多个字符串（静态方法）

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五、String、StringBuffer、StringBuilder的区别和联系

核心回答（表格对比+原理）

1. 核心区别

对比维度	String	StringBuffer	StringBuilder
可变性	不可变（final修饰的char数组，Java9+为byte数组）	可变（可变数组，无final）	可变（可变数组，无final）
线程安全	安全（不可变，无并发修改）	安全（方法加synchronized修饰）	不安全（无锁）
性能	最低（每次修改都创建新对象）	中等（有锁开销）	最高（无锁，直接修改数组）
适用场景	少量字符串操作、常量	多线程环境下大量字符串操作	单线程环境下大量字符串操作
继承结构	实现Serializable、Comparable、CharSequence	继承AbstractStringBuilder，实现CharSequence	继承AbstractStringBuilder，实现CharSequence

2. 核心原理

• String不可变的原因 ：底层存储用private final byte[] value（Java 9+），final保证数组引用不可变，且无对外修改数组的方法，因此每次修改（如concat、substring）都会创建新的String对象，避免并发修改问题。
• StringBuffer/StringBuilder可变的原因 ：继承AbstractStringBuilder，底层用byte[] value（无final），可直接修改数组内容，无需创建新对象，性能更高。
• 线程安全的区别 ：StringBuffer的所有公共方法都加了synchronized，保证多线程安全，但带来锁开销；StringBuilder无锁，单线程下性能是StringBuffer的1.5~2倍。

3. 联系

• 三者都实现了CharSequence接口，都表示字符序列
• 都可以通过toString()转换为String对象
• 核心操作（如append、insert、delete）逻辑一致，仅线程安全和性能不同

代码示例（性能对比）

// 单线程大量拼接：StringBuilder最快
long start = System.currentTimeMillis();
StringBuilder sb = new StringBuilder();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    sb.append("a");
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuilder耗时：" + (end - start) + "ms"); // 约1ms

// StringBuffer次之
start = System.currentTimeMillis();
StringBuffer sbf = new StringBuffer();
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    sbf.append("a");
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("StringBuffer耗时：" + (end - start) + "ms"); // 约2ms

// String最慢
start = System.currentTimeMillis();
String str = "";
for (int i = 0; i < 100000; i++) {
    str += "a"; // 每次创建新对象，触发GC
}
end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("String耗时：" + (end - start) + "ms"); // 约1000ms+

补充考点

• String的常量池 ：直接赋值的字符串会存入字符串常量池，复用对象；new String()会在堆中创建新对象，同时在常量池生成副本（Java 7+常量池移到堆中）
• StringBuilder的初始容量 ：默认初始容量16，当数组长度不足时，会按新容量 = 旧容量*2 + 2扩容，可通过new StringBuilder(1000)指定初始容量，避免频繁扩容
• Java 9+的优化 ：String、StringBuffer、StringBuilder底层从char[]改为byte[] + 编码标记，节省50%内存（Latin1字符仅占1字节）

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六、面试答题技巧

1. Object类方法 ：先分类讲11个方法，重点讲equals、hashCode、wait/notify，体现对线程和哈希表的理解
2. ==与equals：分基本类型和引用类型，结合String常量池示例，讲清地址和内容的区别
3. hashCode与equals契约 ：强调"重写equals必须重写hashCode"，结合HashMap的底层原理
4. String常用方法：按功能分类，避免零散罗列，重点讲高频方法的使用场景
5. String三兄弟区别：用表格对比，讲清可变性、线程安全、性能的核心差异，结合代码示例

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