Emids Java面试题

1) Java 中的多态性是什么？

Java 中的多态性指的是一个类可以呈现多种形式的能力。它允许将不同类的对象视为公共父类或接口的对象。这个概念通过方法重写和接口实现来实现。多态性使您能够编写可处理共享公共接口的多个类的对象的代码。例如，如果您有一个带 draw() 方法的 Shape 接口，那么实现此接口的 Circle 和 Rectangle 类都可以被视为 Shape 对象，从而提供了抽象和代码重用。

2) Java 中的接口是什么，它与类有何不同？

在 Java 中，接口是一种引用类型，它定义了一个契约，指定了一组必须由实现该接口的任何类实现的方法。与类不同，接口不能被实例化。它们提供了一种实现多重继承的方法，因为一个类可以实现多个接口。接口用于实现抽象并定义实现类必须遵循的行为。与类不同，接口不提供方法实现；它们只定义方法签名。

3) Java 8 引入了关于接口的重大增强。这种增强是什么，它如何影响接口的使用？

在 Java 8 中，接口的一个主要增强是引入了默认方法和静态方法。默认方法是在接口中提供默认实现的方法。这允许接口随着时间的推移而发展，而不会破坏实现它们的类。接口中的静态方法提供了实用方法，无需创建接口实例即可调用。此增强通过允许方法实现显著提高了接口的可用性，而这些实现以前仅限于抽象类。此功能在处理旧代码和库接口时特别有用，使您能够添加新方法，而无需更新所有实现。

4) Java 中的线程是什么，它如何实现多任务处理？

Java 中的线程表示程序中一个独立的执行单元。线程允许同时运行多个任务，从而实现多任务处理。Java 支持多线程，其中单个程序可以有多个独立执行的线程。每个线程都有自己的调用堆栈，但共享相同的内存空间。线程可用于代码的并行执行、实现响应式用户界面和执行后台任务等任务。多线程通过更有效地利用可用 CPU 资源来提高程序效率。

5) 解释多线程中死锁的概念。如何实现死锁，以及解决死锁的策略是什么？

多线程中的死锁发生在两个或多个线程无限期地阻塞时，每个线程都在等待另一个线程持有的资源。当满足以下条件时，可能会发生死锁：互斥（至少一个资源可以被独占持有）、持有并等待（线程在等待其他资源时持有资源）、不可抢占（资源不能被强制抢占）和循环等待（一个循环的线程链等待资源）。可以通过采用资源分配图、排序资源获取和利用超时机制等策略来解决死锁。此外，通过仔细设计和使用“尝试获取”等技术避免循环等待条件可以防止死锁的发生。

6) 比较和对比 Java 中的 ArrayList 和 Vector。

Java 中的 ArrayList 和 Vector 都是动态数组，当添加更多元素时会自动调整大小。但是，它们之间存在关键区别。Vector 是同步的，这意味着它是线程安全的，但这种同步会影响性能。相比之下，ArrayList 未同步，这使其在单线程场景中效率更高，但在多线程环境中可能会导致数据完整性问题。此外，Vector 在调整大小时会增长其当前大小的 100%，而 ArrayList 增长 50%。总的来说，ArrayList 在大多数情况下是首选，因为它具有性能优势，除非明确需要同步。

7) Java 中 List 和 Set 之间有什么区别？

在 Java 中，List 是一个有序集合，允许重复元素。它保持插入顺序，您可以通过索引访问元素。List 实现的示例包括 ArrayList 和 LinkedList。另一方面，Set 是一个无序集合，不允许重复元素。它确保每个元素根据其内容都是唯一的，并且通常使用哈希机制进行快速元素检索。Set 不提供索引，Set 实现的示例是 HashSet 和 TreeSet。主要区别在于 List 允许重复并保持顺序，而 Set 不允许重复并侧重于唯一性。

8) 什么是封装，为什么它是面向对象编程中的一个基本概念？

封装是面向对象编程中的一个基本概念，它涉及将数据（属性）和对数据进行操作的方法（函数）捆绑到一个称为类的单元中。封装背后的关键思想是隐藏对象内部工作方式的细节，并通过定义良好的接口只暴露必要的功能。通过将数据封装在类中并通过方法提供受控访问，封装提高了代码的可维护性，降低了复杂性，并保护数据免受未经授权的修改。它有助于实现信息隐藏，允许类更改其内部实现而不影响程序的其他部分。

9) 描述 Java 8 中的 lambda 表达式是什么以及它们如何简化代码。

Java 8 中的 Lambda 表达式是表示匿名函数（也称为 lambda 函数或闭包）的简洁方式。它们为定义简单的单方法接口（函数式接口）提供了紧凑的语法。Lambda 表达式提供了一种更具可读性和表现力的方式来编写代码，特别是对于简短的函数式操作。Lambda 表达式可用于在处理函数式接口时替换匿名内部类，使代码更清晰并更专注于手头的实际任务。此功能显著提高了涉及函数式编程范例的代码的可读性。

10) 解释 Java 中 hashCode() 方法的目的和用法。

Java 中的 hashCode() 方法用于将对象转换为表示对象身份的唯一整数值。此整数值（称为哈希码）主要用于哈希表等数据结构中的高效检索。hashCode() 方法对于参与基于哈希的集合的对象至关重要。一个实现良好的 hashCode() 方法可确保内容相同的对象生成相同的哈希码。但是，了解哈希码不能保证唯一性至关重要；可能会发生冲突。因此，在实现自定义类时，建议重写 hashCode() 和 equals() 以实现正确的基于哈希的集合行为。

11) 在 Java 中，使用 == 和 equals() 方法比较对象有什么区别？

在 Java 中，== 和 equals() 在比较对象时有不同的用途。== 运算符检查两个对象引用是否指向相同的内存位置（相同的实例）。另一方面，equals() 方法用于比较对象的实际内容或属性。虽然 == 比较对象身份，但 equals() 允许我们根据对象属性定义自定义相等语义。例如，在比较字符串时，== 检查引用是否相同，而 equals() 比较字符序列。在大多数情况下，equals() 是比较对象的语义相等的首选方式。

12) 在 Java 中何时以及为何使用 super 关键字？

Java 中的 super 关键字用于引用当前类的超类。它通常在子类中使用，以访问或调用超类中定义的方法、变量或构造函数。super 的一个常见用途是当子类重写其超类中的方法但仍需要调用超类中定义的该方法的版本时。这允许扩展和自定义继承方法的行为。通过使用 super，您可以访问超类的实现，同时仍应用子类特有的任何附加逻辑。

13) Java 7 中引入的 try-with-resources 语句的目的是什么？

try-with-resources 语句在 Java 中用于确保正确的资源管理，尤其是在处理需要在使用后明确关闭的资源时，例如文件、网络连接或数据库连接。它通过在代码块结束时自动关闭资源来简化资源处理，即使抛出异常也是如此。这避免了资源泄漏并降低了忘记明确关闭资源的可能性。try-with-resources 语句要求资源实现 AutoCloseable 或 java.lang.AutoCloseable 接口。

14) Java 中 transient 关键字的目的是什么？

Java 中的 transient 关键字用于指示当对象转换为字节流（例如，在对象序列化期间）时不应序列化变量。当您有包含敏感数据或在反序列化时可以重建的信息的变量时，这特别有用。通过将变量标记为 transient，您可以将其从序列化过程中排除，从而确保数据保持私有并且不会在序列化和反序列化之间持久存在。

15) Java 中 Comparable 和 Comparator 接口的区别是什么？

Comparable 接口用于定义对象的自然排序。实现 Comparable 的对象提供了一种基于单个条件将自身与其他对象进行比较的方法。另一方面，Comparator 接口用于为未实现 Comparable 的对象定义自定义比较条件。通过提供单独的 Comparator 实现，您可以为对象定义多种比较策略，从而实现灵活的排序行为。Comparable 规定了对象的默认排序顺序，而 Comparator 在需要时提供额外的排序灵活性。

16) Java 中的静态方法是什么，它与实例方法有何不同？

Java 中的静态方法属于类本身，而不是类的实例。它用 static 关键字标记。静态方法在类的所有实例之间共享，并且可以使用类名调用。它们不与任何特定对象的स्टेट关联，这意味着它们不能直接访问实例变量。相反，实例方法是类个别实例特有的，可以访问实例变量和其他实例方法。静态方法通常用于不要求访问对象特定数据的实用函数和操作。

17) 解释 Java 中 volatile 关键字的用途。

Java 中的 volatile 关键字用于将变量声明为 volatile，表示其值可能被多个线程同时更改。当变量标记为 volatile 时，对该变量的读写直接在主内存上执行，绕过线程特定的缓存。这可以防止线程可能拥有该变量的不同缓存副本的问题。虽然 volatile 确保了线程之间更改的可见性，但它不提供复合操作的原子性。它通常用于简单的标志或由多个线程访问而无需同步的变量。

18) Java 中 finalize() 方法的目的是什么？

Java 中的 finalize() 方法是 java.lang.Object 类中定义的方法，并由所有类继承。它在对象被回收之前由垃圾收集器调用。finalize() 方法的目的是允许对象在从内存中删除之前执行清理操作或释放资源。但是，由于不确定何时调用它以及它对内存管理的影响，不鼓励依赖 finalize() 进行资源清理。相反，应优先使用显式资源管理技术，例如 try-with-resources 语句或手动清理。

19) 在 Java 中何时以及为何使用 this 关键字？

Java 中的 this 关键字用于引用其所在类的当前实例。当您有与实例变量同名的方法参数或局部变量时，它特别有用。通过使用 this，您可以显式引用实例变量，以将它们与局部变量或方法参数区分开来。此外，this 还可以用于在同一类中从一个构造函数调用另一个构造函数，从而实现代码重用和构造函数链。

20) 解释 break 语句在 Java 循环和 switch 语句中的作用。

Java 中的 break 语句用于循环和 switch 语句中，以终止当前循环迭代或提前退出 switch 块。在循环中，break 会立即终止循环，控制流会跳转到循环之后的语句。在 switch 语句中，break 用于在执行特定 case 后退出 switch 块。如果没有 break 语句，控制流将“掉落”到后续 case 中，导致意外行为。break 在控制执行流中起着关键作用，对于跳出循环或控制 switch 语句中的代码执行流特别有用。