Java基础知识01

1. String，StringBuffer和StringBuilder的区别？

String：final修饰，String对象创建后不可修改；StringBuffer和StringBuilder对象是变量，可以进行修改。

如果String对象不断的创建赋值拼接，与后两者的append方法拼接相比，从运行速度上来说：String < StringBuffer < StringBuilder。

如果是直接复制，则String就免掉了中间过程的创建和销毁，则String的运行速度则大于后两者。

StringBuffer和StringBuilder的区别就是是否是线程安全的，StringBuffer是线程安全，而StringBuilder非线程安全。

适用场景：

1. String：少量的字符串操作；
2. StringBuffer：多线程下字符串缓冲区进行大量的字符串操作；
3. StringBuilder：单线程下字符缓存区进行大量的字符串操作；

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2.public, default, protected，private修饰的访问控制权区别？

3.封装，继承，多态的特征

• 封装性： 保护内部的定义结构的安全性。 private属性封装
• 继承性： 在已有的程序结构上继续扩充新的功能。
• 多态性： 指的是在某一概念范围内的满足。（继承，重新，父类指向子类，向上转型，父类无法调用子类特有数据）

4.抽象类和接口的区别

No	区别	抽象类	接口
1	关键字	abstract	interface
2	组成	构造方法，普通方法，抽象方法，static 方法， 常量，变量	抽象方法，全局常量，默认方法，static方法
3	子类使用	class子类extends抽象方法	class子类implements接口
4	关系	抽象类可以实现接口	接口不可以继承抽象类，但是可以实现多个接口
5	权限	各种权限	只能用public权限
6	限制	单继承局限	没有局限
7	子类	抽象类和接口都必须有子类，子类必须覆写他们的抽象方法
8	实例化对象	依靠子类的向上转型实现对象的额实例化

5.JVM原理，编译流程，类装载的过程

.java文件 -> 通过编译成.class字节码文件 -> .dex在通过各个平台的java虚拟机进行解释 -> 变成可执行的机器码进行执行

A.java -> javac A.java ->A.class -> java A ->执行；由于java虚拟机的存在，使得java的可移植性强

• 第一步：编译后的字节码文件格式主要分为两部分：常量池和方法字节码。常量池记录的是代码出现过的（常量、类名、成员变量等）以及符号引用（类引用、方法引用，成员变量引用等）；方法字节码中放的是各个方法的字节码。

• 第二步（运行）：java类运行的过程大概分为两个步骤：（1）类的加载 （2）类的执行。需要说明的一点的是：JVM主要在程序第一次运行时主动使用类的时候，才会立即去加载。换言之，JVM并不是在运行时就会把所有使用到的类都加载到内存中，而是用到，不得不加载的时候，才加载进来，而且只加载一次。

类的装载流程：

        

6.GC垃圾回收机制

相关概念：

• 引用计数：一个对象被引用计数器加一，取消引用计数器减一，引用计数器为0才能被回收。优点：简单。缺点：不能解决循环引用的问题，比如A引用B，B引用A，但是这两个对象没有被其他任何对象引用，属于垃圾对象，却不能回收；每次引用都会附件一个加减法，影响性能。
• 搜素算法GC Root Tracing：通过一系列的名为"GC Roots"的对象作为起始点，从这些节点开始向下搜索，搜索所走过的路径称为引用链（Reference Chain），当一个对象到GC Roots没有任何引用链相连，即从GC Roots到这个对象不可达，则证明此对象是不可用的。
• 标记清除法：分为两个阶段：标记阶段和清除阶段。标记阶段通过根节点标记所有可达对象，清除阶段清除所有不可达对象。缺点：因为清除不可达对象之后剩余的内存不连续，会产生大量内存碎片，不利于大对象的分配。
• 复制算法：将内存空间分成相同的两块，每次只是用其中的一块，垃圾回收时，将正在使用的内存中的存活对象复制到另外一块空间，然后清除正在使用的内存空间中的所有对象，这种回收算法适用于新生代垃圾回收。优点：垃圾回收对象比较多时需要复制的对象恨少，性能较好；不会存在内存碎片。缺点：将系统内存折半。
• 标记压缩算法：是一种老年代回收算法，在标记清除的基础上做了一些优化，首先从根节点开始标记所有不可达的对象，然后将所有可达的对象移动到内存的一端，最后清除所有不可达的对象。优点：不用将内存分为两块；不会产生内存碎片。
• 分代算法：新生代使用复制算法，老生带使用标记清除算法或者标记压缩算法。几乎所有的垃圾回收期都区分新生代和老生带。
• 分区算法：将整个堆空间分成很多个连续的不同的小空间，每个小空间独立使用，独立回收。为了更好的控制gc停顿时间，可以根据目标停顿时间合理地回收若干个小区间，而不是整个堆空间，从而减少gc停顿时间。

7.虚拟机栈，寄存器CPU,方法域，本地方法栈（java中的jni调用）(线程独有); 方法区（method），堆内存（heap），常量池（共享区）

Java内存管理：

共享区：方法区（方法区 常量池等） java堆

独占区：虚拟机栈 本地方法栈  CPU寄存器   

独占内存主要是指线程独有的内存区，共享是全局共享，每个线程都可以访问的内存区。

8.异常处理机制try catch,finally的使用

1. 当程序在运行过程中出现异常后，JVM自动根据异常的类型实例化一个与之匹配的异常类对象，（此处用户不用去关心new，由系统自动负责处理）
2. 产生的异常对象之后会判断当前的语句上是否存在异常处理，如果没有进行异常处理，那么就由JVM进行默认的处理。处理的方式 ：输出异常信息，然后程序自动结束。
3. 产生异常对象后会判断当前语句是否存在异常处理，有try异常捕获操作，那么会由try语句来捕获产生的异常类实例化对象。而后与try语句后的catch进行比较，如果匹配，则用当前的catch 进行异常处理 ，如果不匹配，则向下继续进行匹配。
4. 不管异常处理是否能够匹配，那么都要向后执行，如果此程序中存在有finally语句，那么先执行 finally中的代码，但是执行完毕后，需要根据之前的catch匹配来决定如何执行。如果之前成功的捕获异常，那么就继续执行finally之后的代码，如果没有捕获异常成功，那么就将次异常交给JVM处理，结束程序。

     整个过程就好比方法重载一样。根据catch后面的参数进行匹配，类型不统一则不能处理，一样就可以处理（相当于接收方法参数）。Java所有对象都支持向上转型，而Exception是所有异常的父类，所以可以自动向上转型，那么处理异常就不用划分到底是什么样的异常了，直接用Exception进行处理就可以了。

 

9.匿名内部类的优点，适用于抽象和接口

interface Message{
      public void print();
}
public class TestDemo {
      public static void main(String[] args){
            fun(new Message(){ //匿名内部类
                  @Override
                  public void print() {//在里面覆写接口的抽象方法
                        System.out.println("hello word!");
                  }
            });
    }
      public static void fun(Message msg){
            msg.print();
      }
}

匿名内部类是在抽象类和接口的基础上发展的，匿名内部类的最大好处在于帮助减少类的定义。

10.包装类，类的装箱和拆箱，向下转型

基本类型的包装类：

byte(Byte), short(Short), int(Integer), long(Long), float(Float), double(Double), char(Character), boolean(Boolean)

但是以上给出的包装类又分为两种子类型：

• 对象型包装类(Object直接子类)：  Character, Boolean
• 数值型包装类（Number直接子类）：Byte, Short, Integer, Double, Float, Long

Number是一个抽象类，里面一共定义了六个抽象方法（intValue, byteValue, shortValue, doubleValue，longValue, floatValue）

装箱与拆箱操作：

• 装箱操作：将基本数据类型变为包装类型的形式
• 每个包装类的构造方法都可以接收各自数据类型的基本形式。
• 拆箱操作：从包装类之中取出被包装的数据：
• 利用Number类中提供的一系列的：xxxValue()方法。

Object 流程eg：基本数据类型->自动装箱（成为对象）->向上转型为Object。

public class TestDemo {
      public static void main(String[] args){
            Object obj = 10; //向上转型，自动装箱
            int temp = (Integer) obj; //向下转型，自动拆箱
            System.out.println(temp);
    }
}